低成本履带式光伏板清洁机器人设计与控制应用

摘要

针对光伏板在使用过程中其表面易被灰尘等颗粒覆盖进而大幅度影响光伏板发电效率的问题，设计了一种低成本的光伏板清洁机器人。该机器人以履带式底盘机构为载体，使用STM32单片机作为主控，实时采集小车姿态与底盘编码转速信息；同时采用双闭环PID控制方式，实现了对机器人行进方向、转向、移速和清洁毛刷转速的稳定控制。在硬件感知能力有限的条件下，利用清洁刷的PWM占空比数值变化检测光伏板边缘，有效防止跌落，并基于此设计了一种适用于该机器人的清扫路径规划方案，可对光伏板表面的覆盖物进行自动清洁。实验结果验证了所提出方案的可行性。

关键词

光伏板清洁机器人 / 清洁路径规划 / 边缘检测 / 低成本

基金资助

江苏海洋大学研究生科研与实践创新计划项目（KYCX2024-07）