[发明专利]一种便携式的清洁与检测机器人系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种便携式的清洁与检测机器人系统及其控制方法，系统包括车体、吸附模块、控制模块、运动模块、清洁模块、通信模块、检测模块及电源模块；车体含有2组独立的腔体，内置吸附电机，依负压原理吸附于物体表面；清洁模块由支架、位于支架前后端的刷辊及电机构成；检测模块由可见光和红外摄像头及图像处理算法实现，既能检测物体表面的污渍位置，实现智能清洁，又能检测表面裂痕等缺陷；检测结果通过通信模块发到服务器端；控制模块通过相应的接口与上述各模块进行连接，并进行控制信号或数据的交换。本发明广泛适用于有倾角的非金属表面的清洁，如光伏组件、风机叶片等，采用模块化设计，即插即用，且体积小，重量轻，简便实用。

技术领域

本发明涉及智能清洁与检测技术领域，特别是一种便携式的清洁与检测机器人系统及其控制方法。

背景技术

新能源行业，尤其是光伏、风电领域的设施，如光伏组件、风机叶片都需要定期维护，清洁与检测是其中的重要环节。否则，污渍与缺陷，轻者会降低设备的能源再生效率，重则造成设备的损坏。人工清洁存在几方面的问题：1)由于劳动强度高，人力成本不菲，尤其是在待清洁设施常常布设在较为偏僻的地区，进一步加大了劳动力成本；2)在风机清洁属于高空作业，人力清洁则存在较大的人身安全风险；3)人力或工具难以触及或有顽固污渍的区域，难以清理干净；4)清洁是裂痕等缺陷检测的前提条件，否则视觉检测难以区分污渍和裂痕。此外，人工检测的实施难度和危险系数都比较高，也难以达到较高的检测精度。因此，迫切需要携带方便、能自主在设施上行走，且具有智能化清洁与检测能力的机器人。

目前的专利文献中，面向光伏和风电行业的机器人主要有以下几类：

1)基于框架式结构的清洁机器人，如专利CN106788205A、CN201921376426.1所述，上下两端分别卡在光伏板上下边框，中间采用滚刷等装置、通过左右移动清洁整块面板。该装置的优势是速度快，缺点是只适用于平坦区域布设的成片光伏组件；对于布设于丘陵地带的光伏组件，由于多块组件不处于同一平面上，框架式的机器人需要频繁搬动和架设，工作量大、效率低；

2)基于轮式行走机构，但无吸附装置的，如专利CN201820785627.6所述，不能适应有较大倾角的光伏板；

3)基于磁吸附原理的机器人，仅适用于金属表面。在风电领域，主要是实现塔筒的清洁，如专利CN201822033768.5。但与塔筒相比，风机叶片由于其固有的运转特性，更容易出故障，更需要有效的检测和维护。由于其非金属的材质及所处高空、有较大倾角等特点，对机器人的设计提出了较高的要求。

可见，上述应用场合均迫切需要能够在具有一定倾角的非金属表面自主运动，具有智能化清洁和检测能力，且轻巧实用的机器人。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式的清洁与检测机器人系统及其控制方法，解决有倾角、有接缝的非金属表面的清洁与检测，降低人的劳动强度，提高工作的安全系数和工作效率。

实现本发明的技术解决方案为：一种便携式的清洁与检测机器人系统，包括车体、吸附模块、控制模块、运动模块、清洁模块、通信模块、检测模块及电源模块；

所述吸附模块包括2个吸附电机，所述车体含有2组独立的腔体，每组腔体中各内置1个吸附电机，以负压原理使机器人吸附于物体表面；

所述清洁模块安装在车体上，由支架、位于支架前端和后端的刷辊、位于刷辊内部的清扫电机构成；

所述检测模块由安装在车体上的可见光摄像头、红外摄像头构成；所述运动模块用于驱动机器人系统运动；所述通信模块连接检测模块和服务器端；所述控制模块通过相应的接口与上述各模块进行连接；所述电源模块为控制模块及吸附电机供电。

进一步的，所述车体由底座、上盖及内部构件组成；