光伏组件自动换行清洁机器人设计

针对光伏组件上灰尘降低光伏发电效率、影响光伏组件性能等现状,设计了一种光伏组件自动换行清洁机器人。该机器人包括清扫小车、换行小车、行走及换行轨道、锁紧装置及远程无线控制系统,清扫小车采用皮带刷上下清扫方式,换行小车负责运输清扫小车实现自动换行清扫。控制系统以ARM芯片MKW01Z128为主控芯片,清扫小车与换行小车之间可进行RF无线通信。样机现场试验表明：该清洁机器人清扫效率高、清扫效果良好,可以实现自动换行清扫、远程控制等功能,适用于大规模地面光伏电站。     

内顶轨道驱动式课桌清洁机器人设计

设计了一种内顶轨道驱动式课桌清洁机器人,主要面向高校教室常用的敞开式课桌的清洁作业。清洁机器人包含内顶轨道驱动系统、环境识别系统、垃圾识别和清洁系统、垃圾倾倒系统、智能充电系统和智能控制系统等,可全自动化工作。自动识别适合清扫的时间区段,自动实现该机器人在教室内部上方空间的三维运动,自动识别垃圾类型并选择相应的清扫方式及完成清扫,自动实现垃圾重量和体积两参数的实时监测并判断是否需要倾倒及其倾倒工作,实时监测随动供电的储能电池是否需要补充电量及完成充电作业。试制了样机并进行的清扫测试表明,该清扫机器人能够进行自动化课桌清洁工作,对教室环境里常见的垃圾具有良好的清扫能力,为进一步的深入研究指明了方向。     

基于单片机的楼道清洁机器人控制系统设计

设计一种基于单片机的楼道清洁机器人控制系统,该系统由STM32F103VET单片机、光电传感器模块、电机驱动模块和电子罗盘模块等部分组成。光电传感器采集地面和楼梯信息;单片机分析信息并控制电机驱动模块,驱动直流电机实现机器人动作;电子罗盘调整机器人方向,方便机器人转弯。实验证明,该系统可实现楼道清洁机器人的智能路径识别、避障、上下楼及清扫功能,性能稳定可靠,可以很好地适用于人们枯燥繁重的楼梯清洁工作。     

光伏幕墙智能清扫系统的研究与设计

在光伏发电技术应用中,光伏组件灰尘堆积发电效率会产生显著影响,对光伏组件经常清扫可提高光伏板发电功率。针对光伏幕墙清扫系统,通过PLC实现系统设计和研究,光伏幕墙智能清扫系统设计分为硬件设计和软件设计,其中硬件设计包括执行功能设计和清扫功能设计。     

屋顶光伏电站分布式清洁机器人运动路径规划研究

现有的路径规划方法路径长度为65km且算法收敛时间慢,因此,研究屋顶光伏电站分布式清洁机器人运动路径规划。按照屋顶光伏电站的区域面积,利用栅格法对清洁机器人的工作环境进行二维空间建模。计算栅格中可以通过的安全系数,判断栅格是否值得通过。通过可通行的判定结果确定进代价值,计算清洁机器人在攀爬坡度中的斜度值和高程差,提取清洁机器人运动地理信息。运用改进蚁群算法规划清洁机器人的路径,使其从固定位置出发,自动避障,并到达当日的初始清扫位置。计算转移位置概率,当分区概率大于阈值时,输出最短路径并规划出路径与障碍物之间的安全距离。实验结果表明,所提方法路径长度均在50km以内,收敛时间均保持在3.5s以下,符合预期设定目标,能实时反映清洁机器人的工作环境与状态,提升了清洁机器人的运动效率,达到了较好的应用效果。     

基于SLAM的柏油马路智能清扫机器人

路面养护机械化程度的高低,是一个城市现代程度和综合实力强弱的重要标志之一。针对国内的环卫清洁现状,本团队研究出一种柏油马路智能清扫机器人,主要解决道路的清洁问题以及如何能摆脱人力的局限性,通过ROS机器人操作系统视觉SLAM和雷达SLAM技术完成机器人对道路模拟地图的构建,从而自动完成对清扫机器人的路径规划问题,使机器人可以自主的规划路径对道路进行全方位清理。     

基于角度传感器的扫地机路径规划控制系统开发

为实现对地面和空气中粉尘双重清洁功能,设计开发出家用智能净化清扫一体机,在阐述系统主要功能的基础上,进行扫地机控制系统的软硬件设计,主要包括传感器数据采集系统、通讯系统、人机交互系统、电机驱动系统。该系统智能化程度高,可以控制扫地机按指定路径自动清扫、避障、防跌和回充,从而保持地板清洁。在对扫地机运动数学模型建立和航位推算的基础上,实现扫地机自动路径规划,仿真结果表明车体能自动跟踪速度和转角。原型样机的建立实现对室内环境高效、节能的清扫和净化。     

升降伸缩式楼道清洁机器人结构及控制系统设计

楼宇的楼梯清扫是一件枯燥和繁重的重复性劳动,为解决这一问题,设计一款基于单片机控制系统的升降伸缩式楼道清洁机器人,实现地面和楼梯自主清扫的目的。该楼道清洁机器人由升降机构、伸缩机构及清扫机构组成。升降机构、伸缩机构实现机器人的水平移动与爬楼动作,清扫机构实现垃圾的清扫与收集动作。采用多传感器融合技术,通过单片机控制机器人爬楼、清扫、避障,并实现区域遍历。该楼道清洁机器人清洁效率高,具有一定的路面适应能力,平稳可靠。     

中央空调管道清洁机器人系统的设计

设计了一套中央空调管道的自动清扫机器人系统，适用于家用及商用中央空调矩形管道。介绍了远程机器人的结构设计及其主要功能，论述了指引机器人直线前进并自动转弯的驱动和导向装置的设计，使用Pro／e建立了清洁机器人的三维模型，进行了模型的装配分析，并制作了旋转刷装置的实物模型，验证了机器人的清扫效果。     

全自主清扫机器人的运动分析与路径规划

提出了一种未知环境下机器人在线路径规划算法,适用于家用清洁机器人对室内地面的智能化清扫.该算法充分考虑了家用机器人成本低、节能等特点,前期以"迂回推进"的方式,进行2次方向不同的清扫.根据结果得出障碍物和环境信息,再利用边缘跟踪对障碍物及整个环境边缘进行清扫,同时对所得信息进行校正,最终实现全区域的覆盖.整个过程路径段简单,能源利用率高.     

射流参数对光伏组件清洗效果的影响

高压水清洁作为光伏电站现有最普遍的清洁方式，若缺少科学技术支持，可能会造成光伏组件损伤，进而影响光伏发电效率。为降低资源浪费，延长光伏使用寿命，文中研究了不同清洁参数下水压对光伏组件的影响，通过模拟实验环境得到在角度和距离两种清洁参数下光伏组件表面的压力分布态势，为光伏清洁的发展提供理论验证和数据参考。     

楼梯清洁机器人从休息平台到下楼过渡方法的研究

楼梯清洁机器人面向实际应用需解决最关键的问题之一是机器人在休息平台需走多久才决定下楼。针对该问题,研究发现机器人经过较多次对往下楼梯的探空,休息平台的清扫覆盖率已达到保证,此时机器人可以下楼。为此通过计算机仿真,采用随机路径规划清扫,以探空次数作为参数,分析探空次数与机器人在休息平台内清扫覆盖率的关系。仿真结果表明,清扫覆盖率与机器人探空次数呈指数型分布,并且与楼梯尺寸存在一定关系,并最终建立了覆盖率的数学模型,给出了最佳的探空次数,当机器人探空到该次数,便可下楼,实现从平台遍历到下楼的过渡。该方法成本低廉,为楼层清扫的连续性奠定了基础,有利于将成果推向实际应用。     

一种清洁机器人清洁效率测试方法的研究

根据国内外标准,对清洁机器人清洁效率的测试方法与企业的实际测试需求进行分析,形成清洁效率测试目标参数。通过采用SIFT算法,结合清洁机器人清洁区域特征,实现动态轨迹跟踪,并根据轨迹跟踪技术设计出清洁效率测试的原型系统。该原型系统满足设计目标参数的测试精度要求,实现了清洁机器人覆盖率测试、直线测试、平均速度测试相关功能。     

清洁机器人研究发展现状

对清洁机器人的研究发展现状及其关键技术进行了系统的综述。电源技术、机器感知技术、路径规划与定位技术是清洁机器人的关键技术。传感器技术则是制约智能机器人发展的瓶颈,增加机器人的专家知识可以弥补机器人获取信息量不足的缺憾,并可提高机器人的智能化水平。     

清洁机器人自主避障及遍历方法研究

分析了常见避障及遍历方法,对清洁机器人提出了一种基于坐标系的顺序逐次路径遍历规划方法,并提出了一种多种路径遍历方法结合新思路,为提高清洁机器人清洁效率和实现全覆盖遍历提供了支持。     

水下管道智能巡检机器人

现有水下管道智能巡检机器人存在社会普及度不高、设计成本昂贵、信息处理不完善、路径规划自动程度低等问题。根据水下作业的特点及需求，设计一款成本低、自动化较高的水下管道智能巡检机器人。该机械装置主要由动力系统、报警系统、电源系统、控制系统、视觉及传感系统等组成，其中视觉控制模块对图像进行采集后，经过自动数据处理对巡检机器人进行路径规划、障碍物报警等。最后建立了水下管道智能巡检机器人的三维模型，并制造了样机进行测试，效果良好。     

立筒仓悬挂式清洁机器人的建模与转动控制仿真

针对立筒仓清理困难的实际情况,设计了一种悬挂式清洁机器人系统。由于该系统在粮仓内要连续进行转动清扫,故需要研究一种快速准确的控制方案。首先,对机器人的物理模型进行简化,并采用MSC公司ADAMS软件建立了立筒仓清洁机器人的虚拟样机。其次,通过ADAMS/Controls模块与MATLAB接口,并利用MATLAB/Simulink对机器人的虚拟样机进行转动控制进行仿真。最终,得到了机械臂和悬吊臂旋转的角位移和角速度控制曲线并进行了探讨。     

清洁机器人路径规划算法研究综述

针对目前清洁机器人的清洁效率低,同时路径规划技术存实际应用中方法简单、适应性弱,特别是在障碍物环境下存在明显的不足等问题,提出了路径规划的基本方法及关键过程,保证机器人完成清洁任务,达到自主路径规划和全区域覆盖的要求。着重分析了环境建模的不同技术,同时讨论了在环境地图中不同的路径搜索算法,通过对算法的覆盖率、重复率等重要性能指标进行了比较,分析了不同算法的优、缺点及适用范围,为算法的合理应用提供了技术参考,最后提出了清洁机器人进一步研究的方向。研究结果表明,根据环境的复杂程度,需要采取不同的路径规划算法来制定控制方案,而对多种算法进行融合技术处理则能有效地提高对不同环境的适用度以及控制系统的鲁棒性。     

光伏电池板清洗机器人定位与导航系统的开发与设计

针对目前光伏电池板清洗机器人在未知环境中感知能力差,缺乏自主规划路径和躲避障碍物能力差三方面,使用ROS机器人操作系统结合激光雷达传感器以及SLAM同步定位与建图技术来解决上述问题。采用A*和D*算法实现对机器人路径规划,以实现实时避障等功能,并通过自主开发的光伏电池板清洗机器人进行验证。结果表明：在现实环境中机器人利用激光雷达可对未知环境地图进行构建,并且机器人可按照制定路线进行移动,同时也可躲避出现在其路径之上的障碍物,验证了光伏电池板清洗机器人开发的可能性。     

自动翻越式玻璃幕墙清洁机器人设计

玻璃幕墙清洗高空作业的"蜘蛛人"存在极大的安全隐患,而现有自动擦窗机器人普遍是单面作业,无法实现高空全范围的清洗工作.设计一款可自动翻越式玻璃幕墙清洁机器人,对其结构、力学性能和可行性进行分析与研究.在机器人直线运动和跨越障碍两种状态下进行静力学分析,得出擦窗机器人各运动状态下的最小吸附力;利用有限元方法对真空箱体进行可行性分析,计算得到清洁机器人在两种工况下密封条的接触应力,从而确定真空箱体所需的真空度,为实际清洁机器人的应用提供理论支持.