[发明专利]一种光伏组件清洁机器人自动运维控制方法

权利要求书

1.一种光伏组件清洁机器人自动运维控制方法，其特征在于：所述运维控制方法基于的机器人为一种履带式移动机器人，在所述机器人的车身前侧设置有滚刷清洁装置，通过给所述机器人的主控处理器编写自动运维控制程序，实现对屋顶分布式光伏电站的自动灰尘清洁；

所述自动运维控制方法依次包括5个环节，即5个步骤，具体如下：

步骤一、信息获取环节，获取所述机器人硬件控制系统所采集到相关外部信号，所述相关外部信号包括布置在机器人车体周边的6个接近开关输入信号、偏航角Yaw以及所述机器人在定位数据获取单元中的位置坐标(x,y)；所述6个接近开关输入信号分别为J1、J2、J3、J4、J5、J6，1代表接近状态，0代表远离状态；接近开关J1和J2分别设置于滚刷清洁装置的两侧，J5和J6分别设置于车身尾部的两侧，其中，J1与J5同侧，J2与J6同侧；J3和J5分别设置于车身的两侧，具体为J3设置于J1与J5之间，J4设置于J2与J6之间；

步骤二、运动方式集合获取环节，根据当前采集到的接近开关状态确定车身能够执行的所有运动方式，所述所有运动方式包括前进、后退、顺时针旋转、逆时针旋转，得到车身能够执行的运动方式集合M，运动方式集合获取环节为后续阵列边界的检测提供依据，防止机器人因出界而从光伏组件上跌落；

步骤三、动作切换控制与轨迹调整环节，用于实现所述机器人的折返式行走轨迹，并通过定位数据获取单元提供的定位数据来调整机器人行走轨迹，防止机器人因打滑而偏离期望路径，所述动作切换控制与轨迹调整环节将输出当前车身预期运动方式M_Body和滚刷预期运动方式M_Brush；

步骤四、边界检测与缝隙过滤环节，利用了所述运动方式集合获取环节中得到的运动方式集合M，并采用了延时判断的方法实现阵列边界的检测，与 此同时过滤掉了光伏组件间缝隙对行走的干扰，实现了机器人对边界的检测，防止机器人从光伏组件上跌落；所述步骤四将更新车身运动方式M_Body和滚刷运动方式M_Brush；

步骤五、电机控制环节，根据所述步骤四中最终更新的车身运动方式M_Body与滚刷运动方式M_Brush，确定两个行走电机和一个滚刷电机的转向与速度；另，通过PID调控算法实现对机器人在前进过程中对目标偏航角的跟踪以及实现固定角度的旋转操作；并控制处理器相应的电机控制端口的输出；最终完成一次自动运维控制策略程序的一个循环，处理器通过不断执行所述循环，实现机器人的自动运维功能；

所述运动方式集合获取环节通过分析接近开关状态获取机器人能够执行的所有运动方式，这些运动方式构成了运动方式集合M，所述集合M中能够出现的元素包括0停止、1前进、2后退、3顺时针旋转、4逆时针旋转；

确定所述集合M的流程如下：当前接近开关状态满足执行某运动的条件时，集合M便会添加与之对应的元素，对于前进运动，接近开关状态满足(J1|J2)J3J4＝1时，集合M便添加元素1；对于后退运动，接近开关状态满足(J3|J4)J5J6＝1，或J1J3J4J6(！J2！J5)＝1，或J2J3J4J5(！J1！J6)＝1时，集合M便添加元素2；对于顺时针旋转动作，接近开关状态满足J3J4J6＝1时，集合M便添加元素3；同理，对于逆时针旋转动作，接近开关状态满足J3J4J5＝1时，集合M便添加元素4；最终集合M中包含了机器人当前能够执行的所有运动方式。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件清洁机器人自动运维控制方法，其特征在于：所述边界检测与缝隙过滤环节中需要的输入参数为所述步骤三中确定的车身期望运动方式M_Body、滚刷期望运动方式M_Brush、以及运动方式集合M；

所述延时判断法为：当接近开关状态无法满足执行预期运动方式的时，能够保持预期运行方式减速运行短暂的一段延时时间，若存在缝隙，机器人在所述一段延时时间内跨越缝隙，此后接近开关的状态将再次满足预期运动方式，从而恢复原来的速度继续行走；若延时结束时接近开关状态仍然不能满足其运动的条件，则认为已经到达边界；所述预期运动方式包括车身期望运动方式M_Body和滚刷期望运动方式M_Brush。