目前,我國太陽能光伏電站多數(shù)坐落在西北干旱地區(qū)。由于該地區(qū)出現(xiàn)風沙天氣頻率較高,光伏組件表面極易沉積沙塵,若無及時清除將會導致光伏電站光電轉(zhuǎn)化效率降低而造成經(jīng)濟損失,所以迫切需求研制出一款適用于戈壁沙漠地區(qū)的太陽能光伏組件清掃機器人,在無水或清潔劑輔助條件下,自動完成光伏組件表面的沙塵清掃。基于以上原因,本文提出了一款適用于大規(guī)模光伏電站無水化清掃機器人。本文在分析了光伏組件安裝結(jié)構的基礎上,設計、實現(xiàn)并驗證了一款具有自動清潔、低功耗、性能穩(wěn)定的太陽能光伏組件清掃機器人的行程控制系統(tǒng)。本文首先介紹了清掃機器人機械結(jié)構,主要由機器足、附著結(jié)構、機器手與邊界避讓等構成,其次介紹了主要硬件的選型以及控制電路設計,結(jié)合清掃機器人行程控制各方面的要求,該系統(tǒng)利用S7-200PLC實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制,采用PID控制算法來完成PWM信號占空比的量化,控制信號經(jīng)過直流電機驅(qū)動模塊來實現(xiàn)對清掃機器人上下端機器足直流驅(qū)動電機速度的控制。主要完成清掃機器人在光伏組件表面正常行走及攀爬斜坡時的位移差調(diào)節(jié),清掃時間與清掃完畢后自動停靠在邊界避讓區(qū)域,并通過上位機MCGSTPC端對整個行程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行采集與控制。{zh1}著重介紹了清掃機器人上下端行走機器足位移差校正原理與實現(xiàn)方式對以及MCGS組態(tài)設計。

基于目前國內(nèi)光伏電站光伏電池板的主流安裝模式,設計了光伏陣列 無水清掃機器人.根據(jù)機器人所要具有的自動實現(xiàn)上下行走足錯位調(diào)節(jié)功能、停靠位置躲避遮擋功能和無死角清掃功能,確定其整體運行控制策略.利用模糊控 制方法重點研究了機器人行走過程中上下行走足的錯位調(diào)節(jié).通過在Matlab/Simulink下的及現(xiàn)場實驗表明,所設計的模糊控制器合理、實用

要想不受操作人員技術水平的影響，維持穩(wěn)定的清掃品質(zhì)，“需要實現(xiàn)完全的自主行駛，打開開關就開始清掃，結(jié)束之后會發(fā)出提示”（三宅）。為了實現(xiàn)自主行駛，機器人的前后左右安裝了4個傳感器。左右的傳感器可檢測太陽能電池板的縱向外框，并以其為指示線校正路線向前行進（圖9）。在行至陣列頂端，前后傳感器檢測到前方?jīng)]有電池板后即停止，按照前述的動作移動至左側(cè)的未清掃區(qū)域。