日前，由蚌埠天柱綠色能源有限公司研制的“光伏電站智能清掃機(jī)器人”成功應(yīng)用于“蚌埠市三館一院3.43MW國家光電一體化”示范工程上。

該項(xiàng)目由國家“千人計(jì)劃”張榴晨教授帶領(lǐng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)開發(fā)，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)出智能控制程序系統(tǒng)，光電、紅外傳感器及ZigBee無線通訊模塊，獨(dú)特的浮動(dòng)清潔頭機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人具有可遙控、可自由行走、可路徑規(guī)劃、能自救等功能，清潔速度大于1300m2/h，解決了光伏電站人工清掃效率低、耗水量大、清掃效果和安全性差等行業(yè)難題，填補(bǔ)了光伏行業(yè)的國際空白。

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(fēng)沙天氣頻率較高,光伏組件表面極易沉積沙塵,若無及時(shí)qc將會(huì)導(dǎo)致光伏電站光電轉(zhuǎn)化效率降低而造成經(jīng)濟(jì)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(jī)器人,在無水或清潔劑輔助條件下,自動(dòng)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(jī)器人。本文在分析了光伏組件安裝結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)并驗(yàn)證了一款具有自動(dòng)清潔、低功耗、性能穩(wěn)定的太陽能光伏組件清掃機(jī)器人的行程控制系統(tǒng)。本文首先介紹了清掃機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu),主要由機(jī)器足、附著結(jié)構(gòu)、機(jī)器手與邊界避讓等構(gòu)成,其次介紹了主要硬件的選型以及控制電路設(shè)計(jì),結(jié)合清掃機(jī)器人行程控制各方面的要求,該系統(tǒng)利用S7-200PLC實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制,采用PID控制算法來完成PWM信號(hào)占空比的量化,控制信號(hào)經(jīng)過直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來實(shí)現(xiàn)對(duì)清掃機(jī)器人上下端機(jī)器足直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)速度的控制。主要完成清掃機(jī)器人在光伏組件表面正常行走及攀爬斜坡時(shí)的位移差調(diào)節(jié),清掃時(shí)間與清掃完畢后自動(dòng)停靠在邊界避讓區(qū)域,并通過上位機(jī)MCGSTPC端對(duì)整個(gè)行程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與控制。{zh1}著重介紹了清掃機(jī)器人上下端行走機(jī)器足位移差校正原理與實(shí)現(xiàn)方式對(duì)以及MCGS組態(tài)設(shè)計(jì)。