基于二维激光雷达的定日镜清洗车导航避障系统的研究

针对国内外现有塔式太阳能热发电站中存在的无法全自动化清洗定日镜的问题，提出了一种基于二维激光雷达的定日镜清洗车导航避障系统，该系统由清洗车导航系统和激光雷达系统结合而成，利用激光雷达来测量前方定日镜的姿态，从而为清洗车导航系统提供避障保护，以实现清洗车对定日镜的全自动化清洗。首先，建立了地面导航系统坐标系，推导了WGS84坐标系到当地导航系统椭球坐标系的转换方程；其次，分别建立了定日镜、清洗车、激光雷达的运动学模型，并将清洗车和定日镜分别置于多种姿态，截取激光雷达的检测数据，使用检测数据标定激光雷达的安装位置，即激光雷达相对于车辆中心的坐标和安装倾角；最后，对定日镜清洗车导航避障系统进行实际测试，使用标定参数来检测前方定日镜的姿态，实现定日镜的全自动化清洗，当该导航避障系统反馈前方定日镜为异常姿态时，制动清洗车。该导航避障系统还可应用于与自动清洗系统相关的类似应用场景。