本發(fā)明涉及的是一種用于光伏電池板組的智能化清洗機(jī)器人裝置及清洗機(jī)器人的定位方法，屬于光伏電池板的清洗技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

光伏電池板發(fā)電的原理是，當(dāng)陽(yáng)光照射到光伏電池板玻璃表面下的發(fā)電芯片，芯片就將陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電流；抵達(dá)發(fā)電芯片的陽(yáng)光越充足，發(fā)電的效率就越高；如果陽(yáng)光在抵達(dá)發(fā)電芯片之前就有有一部分被折射，那么發(fā)電效率就會(huì)降低。陽(yáng)光被折射的原因很多，除了大氣層中的各種氣體分子之外，還有水氣(云、霧等)、空氣中的污染物顆粒。另外的原因就是覆蓋在光伏電池板上的各種異物，包括塵土、沙粒、鳥(niǎo)糞、工業(yè)排放到空氣中后降落在光伏電池板上的污染物、酸雨在光伏電池板上留下的痕跡、廢紙、樹(shù)葉、或其他飄落或掉落到光伏電池板上的異物等等。

要保持光伏電池板的最佳發(fā)電效率狀態(tài)，就必須保持光伏電池板表面的干凈。目前，全球各地絕大部分保持光伏電池板表面干凈的方法都是人工清洗操作。有所謂的機(jī)械化清洗流程，就是在大卡車上安裝大型機(jī)械臂，機(jī)械臂的末端安裝刷子或高壓水槍，操作人員開(kāi)著卡車在一排排的光伏電池板之間操作機(jī)械臂進(jìn)行刷洗。

也有使用吸塵機(jī)在光伏電池板上爬行清洗的，但主要是操作人員通過(guò)遙控設(shè)備對(duì)吸塵機(jī)遠(yuǎn)程操控。有使用相對(duì)自動(dòng)化的清洗機(jī)器人的，卻都采取簡(jiǎn)單、非智能化的方法，也就是說(shuō)，安裝在清洗機(jī)器人上的刷子的寬度，必須與每一排的光伏電池板的高度一致，清洗機(jī)器人只采取水平線移動(dòng)刷洗，在水平移動(dòng)時(shí)，刷子的長(zhǎng)度必須覆蓋整個(gè)光伏電池板陣列的高度，一次性刷洗整個(gè)光伏電池板陣列的高度。此設(shè)計(jì)模式比較簡(jiǎn)單，也不需要考慮機(jī)器人的定位和移動(dòng)軌跡問(wèn)題，清洗機(jī)器人只需要橫向移動(dòng)到?jīng)]有導(dǎo)軌的地方就可以停下來(lái)，在導(dǎo)軌兩端之間都假設(shè)是光伏電池板表面，只要在兩端之間都啟動(dòng)刷洗模式即可。此設(shè)計(jì)模式還做了一個(gè)更大的假設(shè)，就是光伏電站的每一排陣列的高度都是一樣的，如果光伏電池板的尺寸不一樣，或者每一組電池板陣列的高度不一樣，例如在光伏電池板安裝密度比較高的電站，可能會(huì)一排安裝上中下多片電池板。應(yīng)對(duì)這種情況，前面描述的設(shè)計(jì)方案就得采取設(shè)計(jì)不同長(zhǎng)度的刷子。但是如果刷子太長(zhǎng)了，不但轉(zhuǎn)動(dòng)刷子的控制難度大，而且刷洗不干凈，維護(hù)成本也比較高。所以這種設(shè)計(jì)方案只能針對(duì)某一特定電站使用，而且必須是光伏電池板密度不太高的地方。

目前，市場(chǎng)上有兩種類似家用吸塵機(jī)的光伏電池板清洗機(jī)器人，一種非智能化的是由操作人員操控，沒(méi)有自己行動(dòng)與定位功能。另一種是自動(dòng)行走的，采用紅外感應(yīng)器和聲波感應(yīng)器來(lái)確定是否已經(jīng)行走到邊緣，同時(shí)使用算法計(jì)算自己行走的距離和方向來(lái)確定位置。此類機(jī)器清洗的速度很慢，每次充電后能清洗的面積不大，不適合大型電站，硬件成本也比較高，而且功能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，不容易維護(hù)。

以上描述的各種清洗流程和模式都有其問(wèn)題，有的手工操作成本太高，不能大面積推廣。有的非智能化的自動(dòng)機(jī)器人假設(shè)了一種理想化的環(huán)境，只適合特定情況，也不容易大面積推廣。以上描述的自動(dòng)化機(jī)器人的主要問(wèn)題在于沒(méi)有實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的機(jī)器人移動(dòng)和定位系統(tǒng)，所以難適應(yīng)各種不同的環(huán)境。有實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和定位系統(tǒng)的機(jī)器人，類似家用吸塵機(jī)的機(jī)器人，不但成本高，而且因?yàn)榧夹g(shù)實(shí)現(xiàn)方式而只適合小面積清洗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種智能化、低成本、容易準(zhǔn)確控制，能通過(guò)RFID定位、磁鋼和干簧管定位，結(jié)合機(jī)器人的初始位置、移動(dòng)方向和速度、移動(dòng)軌跡的精確計(jì)算，準(zhǔn)確的計(jì)算出機(jī)器人當(dāng)前的位置和下一步位置的用于光伏電池板組的智能化清洗機(jī)器人裝置及清洗機(jī)器人的定位方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，一種用于光伏電池板組的智能化清洗機(jī)器人裝置，所述的光伏電池組為由多片光伏電池板組成的光伏電池板陣列，所述的光伏電池組上方和下方分別安裝有供機(jī)器人橫向移動(dòng)用的上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌，在所述上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌上通過(guò)滾輪架設(shè)可控制機(jī)器人左右移動(dòng)的縱向?qū)к?，且所述機(jī)器人還可以沿著縱向?qū)к壣舷乱苿?dòng)；所述的上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌以及光伏電池組的左右兩側(cè)邊分別安裝有磁鋼片，而在每片光伏電池板上均貼裝有唯一的RFID標(biāo)簽。

作為優(yōu)選：所述的機(jī)器人安裝在光伏電池組上面、所述兩根并排布置在上導(dǎo)軌和下導(dǎo)軌上的縱向?qū)к壣希龅臋C(jī)器人內(nèi)部帶有存儲(chǔ)器和控制電路板，所述的機(jī)器人四周設(shè)置有可與安裝在上下導(dǎo)軌和光伏電池組左右兩側(cè)邊磁鋼片對(duì)應(yīng)配套的干簧管，并構(gòu)成邊緣定位裝置；所述干簧管的信號(hào)線路連接機(jī)器人內(nèi)設(shè)的控制電路板上；所述的控制電路板能夠接收光伏電池板的RFID信息并構(gòu)成RFID光伏電池板定位裝置。

一種用于所述智能化清洗機(jī)器人裝置的機(jī)器人定位方法，所述的機(jī)器人定位方法主要是基于機(jī)器人與磁鋼片和RFID標(biāo)簽構(gòu)成的邊緣定位裝置和光伏板定位裝置，當(dāng)清洗機(jī)器人啟動(dòng)開(kāi)始清洗光伏電池板時(shí)，一般的起始位置有四個(gè)：右上角、右下角、左上角、左下角，從那個(gè)位置開(kāi)始的清洗路徑是由清洗規(guī)劃系統(tǒng)決定的，如果從右上角或左上角開(kāi)始，機(jī)器人則開(kāi)始向下移動(dòng)；如果從左下角或右下角開(kāi)始，機(jī)器人則開(kāi)始向上移動(dòng)；

所述機(jī)器人自帶的存儲(chǔ)器和控制電路板可將機(jī)器人行走過(guò)程中由邊緣定位裝置和光伏板定位裝置獲得的參數(shù)記錄并通過(guò)控制電路板定時(shí)地用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給外置的監(jiān)控服務(wù)器，其中記錄的參數(shù)包括：移動(dòng)方向、移動(dòng)速度、時(shí)間、使用的刷洗工具、刷子轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向、是否有灑洗滌劑、洗滌劑噴嘴方向、當(dāng)前光伏電池板的RFID號(hào)。

作為優(yōu)選：所述的機(jī)器人通過(guò)所述邊緣定位裝置和光伏板定位裝置獲得參數(shù)過(guò)程是：

機(jī)器人在清洗過(guò)程中，在移動(dòng)操作時(shí)，判斷當(dāng)前的位置是通過(guò)開(kāi)始時(shí)的起始位置，然后根據(jù)移動(dòng)方向、速度和讀取到的RFID號(hào)，即可準(zhǔn)確判斷機(jī)器人當(dāng)前是在那一片光伏電池板上的那個(gè)位置；

機(jī)器人的四周安裝有干簧管，干簧管的信號(hào)線路連接機(jī)器人的電路控制板，當(dāng)機(jī)器人移動(dòng)到邊緣時(shí)，機(jī)器人四周的干簧管接近安裝在導(dǎo)軌上的磁鋼片時(shí)，磁鋼片所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)觸發(fā)干簧管內(nèi)的開(kāi)關(guān)，從而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)；機(jī)器人通過(guò)判斷是從那一邊的干簧管發(fā)出來(lái)的信號(hào)，可以判斷那個(gè)方向已經(jīng)移動(dòng)到邊緣上，根據(jù)當(dāng)前的移動(dòng)方向和線路，計(jì)算出下一步該往那個(gè)方向轉(zhuǎn)移。

作為優(yōu)選：所述的機(jī)器人執(zhí)行清洗任務(wù)時(shí)，會(huì)把移動(dòng)軌跡和其他參數(shù)實(shí)時(shí)的記錄到機(jī)器人內(nèi)存里的日志文件，并且定時(shí)的將日志信息發(fā)送給后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)；所述的日志文件采用一種特殊的二進(jìn)制格式，開(kāi)頭有個(gè)8位的文件頭，接下來(lái)是64位的唯一標(biāo)示符，記錄機(jī)器人的唯一ID；再接下來(lái)是機(jī)器人的起始位置，然后就是一個(gè)接一個(gè)的操作記錄包；以下表格詳細(xì)描述日志文件中的每一個(gè)字段的長(zhǎng)度(以位數(shù)為單位)和定義：

有以上的日志文件，通過(guò)重放文件內(nèi)容，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)可以從頭到尾的跟蹤每一臺(tái)機(jī)器人操作的整個(gè)過(guò)程和行走軌跡；如果機(jī)器人出現(xiàn)異常情況，例如突然斷電，在重啟后可以根據(jù)日志文件的數(shù)據(jù)定位自己當(dāng)前所在位置，并且確定之前未完成的工作要如何繼續(xù)完成。

本發(fā)明具有智能化、低成本、容易準(zhǔn)確控制，能通過(guò)RFID定位、磁鋼和干簧管定位，結(jié)合機(jī)器人的初始位置、移動(dòng)方向和速度、移動(dòng)軌跡的精確計(jì)算，準(zhǔn)確的計(jì)算出機(jī)器人當(dāng)前的位置和下一步位置等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的在光伏電池板組上面安裝自動(dòng)清洗機(jī)器人裝置的示意圖。

圖2是本發(fā)明所述自動(dòng)機(jī)器人在光伏電池板組上面移動(dòng)的軌跡示意圖。

圖3是本發(fā)明所述自動(dòng)機(jī)器人周邊干簧管與導(dǎo)軌上磁鋼片接觸的示意圖。

圖4是本發(fā)明所述機(jī)器人記錄的日志文件格式圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹：圖1-3所示，本發(fā)明所述的一種用于光伏電池板組的智能化清洗機(jī)器人裝置，所述的光伏電池組為由多片光伏電池板1組成的光伏電池板陣列，所述的光伏電池組上方和下方分別安裝有供機(jī)器人2橫向移動(dòng)用的上導(dǎo)軌3和下導(dǎo)軌4，在所述上導(dǎo)軌3和下導(dǎo)軌4上通過(guò)滾輪架設(shè)可控制機(jī)器人2左右移動(dòng)的縱向?qū)к?，且所述機(jī)器人2還可以沿著縱向?qū)к?上下移動(dòng)；所述的上導(dǎo)軌3和下導(dǎo)軌4以及光伏電池組的左右兩側(cè)邊分別安裝有磁鋼片6，而在每片光伏電池板1上均貼裝有唯一的RFID標(biāo)簽7。

圖中所示，所述的機(jī)器人2安裝在光伏電池組上面、所述兩根并排布置在上導(dǎo)軌3和下導(dǎo)軌4上的縱向?qū)к?上，所述的機(jī)器人2內(nèi)部帶有存儲(chǔ)器和控制電路板，所述的機(jī)器人2四周設(shè)置有可與安裝在上下導(dǎo)軌3、4和光伏電池組左右兩側(cè)邊磁鋼片6對(duì)應(yīng)配套的干簧管8，并構(gòu)成邊緣定位裝置；所述干簧管8的信號(hào)線路連接機(jī)器人內(nèi)設(shè)的控制電路板上；所述的控制電路板能夠接收光伏電池板1的RFID信息并構(gòu)成RFID光伏電池板定位裝置。

一種用于權(quán)利要求1或2所述智能化清洗機(jī)器人裝置的機(jī)器人定位方法，所述的機(jī)器人定位方法主要是基于機(jī)器人2與磁鋼片6和RFID標(biāo)簽7構(gòu)成的邊緣定位裝置和光伏板定位裝置，當(dāng)清洗機(jī)器人2啟動(dòng)開(kāi)始清洗光伏電池板1時(shí)，一般的起始位置有四個(gè)：右上角、右下角、左上角、左下角，從那個(gè)位置開(kāi)始的清洗路徑是由清洗規(guī)劃系統(tǒng)決定的，如果從右上角或左上角開(kāi)始，機(jī)器人2則開(kāi)始向下移動(dòng)；如果從左下角或右下角開(kāi)始，機(jī)器人2則開(kāi)始向上移動(dòng)；

所述機(jī)器人2自帶的存儲(chǔ)器和控制電路板可將機(jī)器人行走過(guò)程中由邊緣定位裝置和光伏板定位裝置獲得的參數(shù)記錄并通過(guò)控制電路板定時(shí)地用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給外置的監(jiān)控服務(wù)器，其中記錄的參數(shù)包括：移動(dòng)方向、移動(dòng)速度、時(shí)間、使用的刷洗工具、刷子轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向、是否有灑洗滌劑、洗滌劑噴嘴方向、當(dāng)前光伏電池板的RFID號(hào)。

本發(fā)明所述的機(jī)器人通過(guò)所述邊緣定位裝置和光伏板定位裝置獲得參數(shù)過(guò)程是：

機(jī)器人在清洗過(guò)程中，在移動(dòng)操作時(shí)，判斷當(dāng)前的位置是通過(guò)開(kāi)始時(shí)的起始位置，然后根據(jù)移動(dòng)方向、速度和讀取到的RFID號(hào)，即可準(zhǔn)確判斷機(jī)器人當(dāng)前是在那一片光伏電池板上的那個(gè)位置；

機(jī)器人2的四周安裝有干簧管8，干簧管8的信號(hào)線路連接機(jī)器人的電路控制板，當(dāng)機(jī)器人2移動(dòng)到邊緣時(shí)，機(jī)器人2四周的干簧管8接近安裝在導(dǎo)軌上的磁鋼片6時(shí)，磁鋼片6所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)觸發(fā)干簧管8內(nèi)的開(kāi)關(guān)，從而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)；機(jī)器人2通過(guò)判斷是從那一邊的干簧管8發(fā)出來(lái)的信號(hào)，可以判斷那個(gè)方向已經(jīng)移動(dòng)到邊緣上，根據(jù)當(dāng)前的移動(dòng)方向和線路，計(jì)算出下一步該往那個(gè)方向轉(zhuǎn)移。

本發(fā)明所述的機(jī)器人執(zhí)行清洗任務(wù)時(shí)，會(huì)把移動(dòng)軌跡和其他參數(shù)實(shí)時(shí)的記錄到機(jī)器人內(nèi)存里的日志文件，并且定時(shí)的將日志信息發(fā)送給后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)；所述的日志文件采用一種特殊的二進(jìn)制格式，見(jiàn)圖4所示，開(kāi)頭有個(gè)8位的文件頭，接下來(lái)是64位的唯一標(biāo)示符，記錄機(jī)器人的唯一ID；再接下來(lái)是機(jī)器人的起始位置，然后就是一個(gè)接一個(gè)的操作記錄包；以下表格詳細(xì)描述日志文件中的每一個(gè)字段的長(zhǎng)度(以位數(shù)為單位)和定義：

有以上的日志文件，通過(guò)重放文件內(nèi)容，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)可以從頭到尾的跟蹤每一臺(tái)機(jī)器人操作的整個(gè)過(guò)程和行走軌跡；如果機(jī)器人出現(xiàn)異常情況，例如突然斷電，在重啟后可以根據(jù)日志文件的數(shù)據(jù)定位自己當(dāng)前所在位置，并且確定之前未完成的工作要如何繼續(xù)完成。

實(shí)施例：

在大型光伏電站中，光伏電池板的安裝密度可能相當(dāng)高，一組電池板的高度由一片或多片電池板組成，雖然在設(shè)計(jì)電站的時(shí)候，設(shè)計(jì)師會(huì)盡量將設(shè)計(jì)方案統(tǒng)一，也就是說(shuō)，如果高度是一片電池板，那么所有光伏電池板組都會(huì)采用統(tǒng)一的高度。但是，這也不是必定的，設(shè)計(jì)師主要是根據(jù)地形和需求而設(shè)計(jì)，最終目的是土地面積使用和發(fā)電效率的最大化。而且每一個(gè)光伏電站在設(shè)計(jì)方面需要考慮的因素都不太一樣，所以一個(gè)全自動(dòng)化、全智能化的光伏電池板清洗機(jī)器人的設(shè)計(jì)，要考慮其通用性，要能適應(yīng)各種光伏電站的智能化清洗需求。其中考驗(yàn)機(jī)器人的智能水平的指標(biāo)之一，就是機(jī)器人的移動(dòng)和定位能力，因?yàn)檫@直接影響到機(jī)器人是否能全面覆蓋所有要清洗的光伏電池板，且不需要根據(jù)光伏電池板的尺寸、電站的布局方式而定制機(jī)器人和刷子的尺寸。

要適應(yīng)各種尺寸的光伏電池板和各種陣列布局方案，清洗機(jī)器人必須是通用型的，而且能自動(dòng)適應(yīng)新環(huán)境。其中一個(gè)難點(diǎn)就是解決機(jī)器人在大面積的光伏電池板組合板面上進(jìn)行清洗操作時(shí)，能準(zhǔn)確的反饋?zhàn)约核诘奈恢?。這需要精確的定位方法。

本發(fā)明提供一種用于光伏電池板清洗機(jī)器人的機(jī)器人移動(dòng)和定位方法。機(jī)器人在清洗一組光伏電池板時(shí)，會(huì)從某一個(gè)初始位置開(kāi)始，然后根據(jù)清洗模式規(guī)劃好的線路進(jìn)行，但是在清洗的過(guò)程中，機(jī)器人需要不停的反饋?zhàn)约旱乃诘奈恢媒o后臺(tái)監(jiān)控和管理系統(tǒng)。

圖1-3所示在一個(gè)典型的光伏電池板組上面安裝有一套智能化的自動(dòng)清洗機(jī)器人裝置，其中有：光伏電池板1，每一組由多片光伏電池板組成。圖中顯示的2x5片光伏電池板的陣列只是一個(gè)例子，本發(fā)明適用于各種陣列；代表智能化的自動(dòng)清洗機(jī)器人2；機(jī)器人橫向移動(dòng)用的上導(dǎo)軌3；機(jī)器人橫向移動(dòng)用的下導(dǎo)軌4；機(jī)器人縱向移動(dòng)用的縱向?qū)к?，機(jī)器人沿著縱向?qū)к壣舷乱苿?dòng)，而縱向?qū)к墑t架在橫向上下導(dǎo)軌3、4上，通過(guò)滾輪控制機(jī)器人的左右移動(dòng)；貼在導(dǎo)軌上的磁鋼片6；貼在光伏電池板上的RFID標(biāo)簽7，每一片光伏電池板都有一份唯一的RFID標(biāo)簽；

當(dāng)清洗機(jī)器人啟動(dòng)開(kāi)始清洗光伏電池板時(shí)，一般的起始位置有四個(gè)：右上角、右下角、左上角、左下角。從那個(gè)位置開(kāi)始是由清洗規(guī)劃系統(tǒng)決定的。如果從右上角或左上角開(kāi)始，機(jī)器人則開(kāi)始向下移動(dòng)。如果從左下角或右下角開(kāi)始，機(jī)器人則開(kāi)始向上移動(dòng)。

機(jī)器人在光伏電池板上的移動(dòng)軌跡如圖2所示，圖中的移動(dòng)軌跡是從左上角開(kāi)始的，這是軌跡中的一種。如果機(jī)器人的起始位置不一樣，其移動(dòng)軌跡就不一樣。

機(jī)器人有四種移動(dòng)的方向：向上、向下、向左、向右。機(jī)器人在移動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)將幾個(gè)參數(shù)記錄到機(jī)器人的內(nèi)置的內(nèi)存里，并定時(shí)的通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器。記錄的參數(shù)包括：移動(dòng)方向、移動(dòng)速度、時(shí)間、使用的刷洗工具(刷子、刮水器、或者兩者都使用)、刷子轉(zhuǎn)動(dòng)速度和方向、是否有灑洗滌劑、洗滌劑噴嘴的方向、當(dāng)前光伏電池板的RFID號(hào)等等。

這些數(shù)據(jù)形成機(jī)器人每一次清洗操作的軌跡，不但記錄了機(jī)器人的移動(dòng)線路，同時(shí)也記錄了清洗操作的整個(gè)過(guò)程記錄。操作數(shù)據(jù)都記錄在日志文檔里。

在正常的情況下，機(jī)器人的起始位置是在左上角、左下角、右上角或右下角。起始位置由規(guī)劃系統(tǒng)決定后，從服務(wù)器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送規(guī)劃路線給機(jī)器人實(shí)施。有一種特殊的情況，機(jī)器人的起始位置不是在正常情況下的四個(gè)角落，而是在光伏電池板組的任何一個(gè)位置。只有在異常情況下才會(huì)出現(xiàn)，例如機(jī)器人正在清洗光伏電池板時(shí)突然斷電。當(dāng)電源恢復(fù)后，如果機(jī)器人判斷上一次操作是異常中斷的，就開(kāi)始重放日志文件，根據(jù)之前的起始位置，并通過(guò)計(jì)算已經(jīng)走過(guò)的軌跡，可以判斷當(dāng)前的所在位置、移動(dòng)方向、移動(dòng)速度、需要使用的刷洗工具、是否需要灑洗滌劑等。機(jī)器人可以從當(dāng)前的位置，繼續(xù)異常中斷之前未完成的工作任務(wù)，而不需要重頭再來(lái)。

機(jī)器人在清洗的過(guò)程中，在移動(dòng)操作時(shí)，判斷當(dāng)前的位置是通過(guò)開(kāi)始時(shí)的起始位置，然后根據(jù)移動(dòng)方向、速度和讀取到的RFID號(hào)，即可準(zhǔn)確的判斷機(jī)器人當(dāng)前是在那一片光伏電池板上的那個(gè)位置。

但是，不管是由多少片光伏電池板組成，每一組光伏電池板陣列也不是無(wú)限大的，所以機(jī)器人總會(huì)移動(dòng)到邊緣上。機(jī)器人如何判斷自己已經(jīng)走到邊緣，主要是靠安裝在導(dǎo)軌上的磁鋼片和安裝在機(jī)器人四周的干簧管，如圖3所示。

四周導(dǎo)軌上，在特定的位置上都貼上磁鋼片，而機(jī)器人四周都裝置了干簧管，干簧管的信號(hào)線路鏈接機(jī)器人的電路板。當(dāng)機(jī)器人移動(dòng)到邊緣上時(shí)，機(jī)器人四周的干簧管接近安裝在導(dǎo)軌上的磁鋼片時(shí)，磁鋼片所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)觸發(fā)干簧管內(nèi)的開(kāi)關(guān)，從產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。機(jī)器人通過(guò)判斷是從那一邊的干簧管發(fā)出來(lái)的信號(hào)，可以判斷那個(gè)方向已經(jīng)移動(dòng)到邊緣上，根據(jù)當(dāng)前的移動(dòng)方向和線路，計(jì)算出下一步該往那個(gè)方向轉(zhuǎn)移。

機(jī)器人執(zhí)行清洗任務(wù)時(shí)，會(huì)把移動(dòng)軌跡和其他參數(shù)實(shí)時(shí)的記錄到機(jī)器人內(nèi)存里的日志文件，并且定時(shí)的將日志信息發(fā)送給后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。機(jī)器人記錄的日志文件的格式如圖4所示。

日志文件采用一種特殊的二進(jìn)制格式，開(kāi)頭有個(gè)8位的文件頭，接下來(lái)是64位的唯一標(biāo)示符，記錄機(jī)器人的唯一ID。再接下來(lái)是機(jī)器人的起始位置，然后就是一個(gè)接一個(gè)的操作記錄包。以下表格詳細(xì)描述日志文件中的每一個(gè)字段的長(zhǎng)度(以位數(shù)為單位)和定義：

有以上的日志文件，通過(guò)重放文件內(nèi)容，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)可以從頭到尾的跟蹤每一臺(tái)機(jī)器人操作的整個(gè)過(guò)程和行走軌跡。前面提過(guò)，如果機(jī)器人出現(xiàn)異常情況，例如突然斷電，在重啟后可以根據(jù)日志文件的數(shù)據(jù)定位自己當(dāng)前所在位置，并且確定之前未完成的工作要如何繼續(xù)完成。

從以上描述可以看到，本發(fā)明用磁鋼片和干簧管的邊緣定位裝置、RFID光伏電池板定位裝置，結(jié)合算法，可以最低成本的、準(zhǔn)確的計(jì)定位機(jī)器人的位置。機(jī)器人在移動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)算法不斷的運(yùn)算，和機(jī)器人不斷反饋的新信息(如RFID信息、干簧管信號(hào)等)，準(zhǔn)確的定位機(jī)器人的每一個(gè)位置，并準(zhǔn)確的判斷下一步要移動(dòng)的方向和位置。而操作日志文件又給后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供完整的機(jī)器人操作過(guò)程記錄，為跟蹤機(jī)器人軌跡、分析機(jī)器人的工作效率提供有效的依據(jù)。本發(fā)明的機(jī)器人定位方法的靈活性，適用于大小光伏電站的各種光伏電池板陣列，不需要因?yàn)榈匦位蚬夥姵匕迮帕蟹绞讲灰粯佣枰匦略O(shè)計(jì)機(jī)器人的刷洗工具和移動(dòng)方案。

本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：一是能夠準(zhǔn)確、有效的定位；

二是準(zhǔn)確的定位方法為智能化的清洗規(guī)劃提供可靠的基礎(chǔ)，且成本低、容易集成；

三是設(shè)置位置非常方便；

四是容易實(shí)施，為光伏電站提供智能化、自動(dòng)化的監(jiān)控與管理功能；

五是通用，適合各種光伏電站場(chǎng)景，尤其是光伏電池板安裝密度高的地方；

六是詳細(xì)的操作日志文件，除了可以用來(lái)跟蹤機(jī)器人的運(yùn)行軌跡之后，還可以用來(lái)協(xié)助技術(shù)人員排查問(wèn)題。收集到所有機(jī)器人的操作日志文件，可以用來(lái)分析清洗效率以及清洗后對(duì)發(fā)電效率的影響等。