[发明专利]一种基于机器视觉的节水光伏板清理系统及方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，包括视觉识别装置以及光伏板清洁装置，其中，

所述视觉识别装置包括图像采集模块以及处理器，其中，所述图像采集模块用于采集光伏板表面的图像，并将该图像信息上传给处理器；所述处理器用于对图像采集模块上传的图像信息进行处理，得到光伏板表面中污渍的位置坐标信息，并将该位置坐标信息发送给光伏板清洁装置；

所述光伏板清洁装置包括多自由度机械手以及设置在所述多自由度机械手的执行末端的喷头。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，所述多自由度机械手为三自由度机械手，该三自由度机械手通过单片机控制，所述单片机采用STM32单片机。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，所述三自由度机械手包括底座、设置在底座上的第一支撑杆、设置在第一支撑杆上的第二支撑杆、设置在第二支撑杆末端的执行末端、摆动驱动机构、自转驱动机构以及移动驱动机构；其中，所述摆动驱动机构用于驱动所述第二支撑杆摆动，所述自转驱动机构用于驱动第一支撑杆自转，而所述移动驱动机构用于驱动底座移动；所述摆动驱动机构和所述自转驱动机构均采用电机驱动，而所述移动驱动机构采用电机与丝杆传动机构结合的驱动方式，或者采用气缸驱动的方式。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，所述图像采集模块为图像采集摄像头。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，所述清洗机构还包括供水机构，所述供水机构包括水管以及收卷电机，其中，所述水管一端与水源连通，另一端与所述喷头连接；所述收卷电机用于收卷或释放水管。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，所述供水机构还包括用于控制水管中水流的通断的电磁阀。

7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，所述喷头上设置有切换机构，用于促使该喷头在单孔喷水或多孔喷水两个工作模式下自由切换。

8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，所述切换机构包括设置在喷头的喷口处的第一多孔圆盘、第二多孔圆盘以及用于驱动所述第一多孔圆盘或第二多孔圆盘转动的切换驱动机构，其中，所述第一多孔圆盘和第二多孔圆盘转动连接在所述喷头的喷口处。

9.根据权利要求8所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统，其特征在于，所述切换驱动机构采用电机与齿轮传动机构结合的方式，或采用电机与带传动机构结合的方式。

10.一种用于权利要求1-9任一项所述的基于机器视觉的节水光伏板清理系统的基于机器视觉的节水光伏板清理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、工作时，图像采集模块采集光伏板表面的图像数据并传输到处理器中；

(2)、处理器对采集到的图像数据先进行直方图均衡化和傅里叶频率强化。然后进行二值化提取特征，判断图像中污渍存在的区域的位置坐标信息，并将位置坐标信息传递给给多自由度机械手的控制器；

(3)、控制器控制多自由度机械手靠近光伏板中待清洁的位置进行多孔喷水模式的清洗；

(4)、通过图像采集模块再次采集光伏板表面的图像数据，并上传给处理器，处理器再进行图像处理，得到那些难去除的污渍的坐标，然后进行坐标逆运算得到多自由度机械手中的各个电机的转角，并将电机的转角信息传递给控制器；

(5)、控制器控制多自由度机械手动作，在单孔喷水模式下实现对顽固污渍进行清洗。