光伏清洁机器人及其路径规划方法、装置以及介质、设备与流程

本发明涉及光伏机器人，尤其涉及一种光伏清洁机器人及其路径规划方法、装置以及介质、设备。

背景技术：

1、由于光伏电站运行需要长期暴露在室外环境，为减少积灰、鸟粪、树叶等各种污染物在光伏面板上的沉积效应，降低光伏面板故障，提高光伏发电效率、使用寿命和安全性，必须对光伏面板阵列进行定期运维清洁。为此，相关技术中提出利用光伏清洁机器人在光伏面板表面自由行走并执行清扫任务的技术。

2、上述技术中，光伏清洁机器人在分布式光伏面板上的清扫路径多采用往复式弓字形路径。然而，在实际的光伏电站中，由于光伏面板安装时都按一定倾角铺设，光伏清洁机器人在光伏面板表面进行弓字形往复移动、转向时，不可避免地存在侧滑问题，转向侧滑偏移会影响机器人的清洁路径。当光伏面板外侧有物体时，会发生碰撞风险；当光伏清洁机器人在光伏面板边缘位置处转向侧滑严重时，甚至可能从光伏面板上跌落。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种光伏清洁机器人及其路径规划方法、装置以及介质、设备，以降低光伏机器人在到边转向时的跌落风险，且简单可行，成本低。

2、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种光伏清洁机器人的路径规划方法，包括：规划光伏清洁机器人在光伏面板上的往复式路径，其中，所述往复式路径包括多条平行的直线路径；确定多条所述直线路径的终点中的目标终点，其中，所述光伏清洁机器人在所述目标终点转向时与所述光伏面板的侧边相交；根据所述目标终点对应的相交侧边数，规划所述光伏清洁机器人从目标直线路径到下一直线路径的第一目标路径，其中，所述目标直线路径为所述目标终点所在的直线路径；根据所述第一目标路径和所述往复式路径，得到所述光伏清洁机器人的最终规划路径。

3、另外，本发明实施例的光伏清洁机器人的路径规划方法还可以具有如下附加的技术特征：

4、根据本发明的一个实施例，所述确定多条所述直线路径的终点中的目标终点，包括：分别计算各所述直线路径的终点到所述光伏面板各侧边的第一距离；将小于所述光伏清洁机器人的原地转向半径的第一距离对应的终点作为所述目标终点。

5、根据本发明的一个实施例，所述根据所述目标终点对应的相交侧边数，规划所述光伏清洁机器人从目标直线路径到下一直线路径的第一目标路径，包括：若所述目标终点对应的相交侧边数为1，则在所述目标直线路径到所述下一直线路径之间进行直线路径规划，得到所述第一目标路径；若所述目标终点对应的相交侧边数为2，则在所述目标直线路径到所述下一直线路径之间进行圆弧路径规划，得到所述第一目标路径。

6、根据本发明的一个实施例，所述在所述目标直线路径到所述下一直线路径之间进行直线路径规划，得到所述第一目标路径，包括：确定所述目标直线路径上的第一点，其中，所述第一点与对应目标终点之间的距离大于所述光伏清洁机器人超出所述光伏面板边界的最大距离；根据所述第一点和所述光伏清洁机器人的最小转向角度，确定所述下一直线路径上的第二点，其中，所述第二点在所述第一点远离对应目标终点的一侧；依次连接所述对应目标终点、所述第一点、所述第二点和所述下一直线路径的起点，得到所述第一目标路径。

7、根据本发明的一个实施例，所述在所述目标直线路径到所述下一直线路径之间进行直线路径规划，得到所述第一目标路径，包括：确定所述目标直线路径上的第三点，其中，所述第三点与对应目标终点之间的距离为第一长度与第二长度的加和，所述第一长度大于所述光伏清洁机器人超出所述光伏面板边界的最大距离，所述第二长度根据所述光伏清洁机器人的宽度和最小转向角度确定；根据所述第三点和所述最小转向角度，确定所述下一直线路径上的第四点，其中，所述第四点在所述第三点靠近对应目标终点的一侧；依次连接所述对应目标终点、所述第三点、所述第四点和所述下一直线路径的起点，得到所述第一目标路径。

8、根据本发明的一个实施例，所述第二长度通过下式得到：

9、

10、其中，d2表示所述第二长度，w表示所述宽度，α表示所述最小转向角度。

11、根据本发明的一个实施例，所述在所述目标直线路径到所述下一直线路径之间进行圆弧路径规划，得到所述第一目标路径，包括：根据所述光伏清洁机器人的宽度和相交侧边的位置确定目标圆心；根据所述光伏清洁机器人的长度和宽度计算目标半径；根据所述目标圆心和所述目标半径确定目标圆，并得到所述目标圆被所述目标直线路径和所述下一直线路径截出的目标圆弧；根据对应目标终点、所述目标圆弧和所述下一直线路径的起点，得到所述第一目标路径。

12、根据本发明的一个实施例，所述根据对应目标终点、所述目标圆弧和所述下一直线路径的起点，得到所述第一目标路径，包括；将所述对应目标终点与所述下一直线路径的起点的连线n-1等分，得到n-2个等分点，其中，n为大于2的整数；根据n-2个所述等分点得到所述目标圆弧上的n-2个第一交点，其中，n-2个所述等分点与n-2个所述第一交点一一对应，所述等分点与对应的第一交点的连线与所述直线路径平行；依次连接所述对应目标终点、第二交点、n-2个所述第一交点、第三交点和所述下一直线路径的起点，得到所述第一目标路径，其中，所述第二交点为所述目标圆弧与所述目标直线路径的交点，所述第三交点为所述目标圆弧与所述下一直线路径的交点。

13、根据本发明的一个实施例，所述根据所述第一目标路径和所述往复式路径，得到所述光伏清洁机器人的最终规划路径，包括：根据所述往复式路径中直线路径的顺序，遍历所述直线路径；若遍历到的当前直线路径为所述目标直线路径，则依次连接所述当前直线路径、所述当前直线路径对应的第一目标路径和所述当前直线路径的下一直线路径；若遍历到的当前直线路径不为所述目标直线路径，且存在下一直线路径，则根据所述当前直线路径的终点、所述光伏清洁机器人的最小转向角度和所述下一直线路径的起点得到第二目标路径，依次连接所述当前直线路径、所述第二目标路径和所述下一直线路径；若遍历到的当前直线路径不存在下一直线路径，则确定遍历完成，将当前得到的路径作为所述最终规划路径。

14、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种光伏清洁机器人的路径规划装置，包括：第一规划模块，用于规划光伏清洁机器人在光伏面板上的往复式路径，其中，所述往复式路径包括多条平行的直线路径；确定模块，用于确定多条所述直线路径的终点中的目标终点，其中，所述光伏清洁机器人在所述目标终点转向时与所述光伏面板的侧边相交；第二规划模块，用于根据所述目标终点对应的相交侧边数，规划所述光伏清洁机器人从目标直线路径到下一直线路径的第一目标路径，其中，所述目标直线路径为所述目标终点所在的直线路径；第三规划模块，用于根据所述第一目标路径和所述往复式路径，得到所述光伏清洁机器人的最终规划路径。

15、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述第一方面实施例所述的光伏清洁机器人的路径规划方法。

16、为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述第一方面实施例所述的光伏清洁机器人的路径规划方法。

17、为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种光伏清洁机器人，包括第四方面实施例所述的电子设备。

18、本发明实施例的光伏清洁机器人及其路径规划方法、装置以及介质、设备，首先规划光伏清洁机器人在光伏面板上的往复式路径，其中，往复式路径包括多条平行的直线路径；然后确定多条直线路径的终点中的目标终点，其中，光伏清洁机器人在目标终点转向时与光伏面板的侧边相交；接着根据目标终点对应的相交侧边数，规划光伏清洁机器人从目标直线路径到下一直线路径的第一目标路径，其中，目标直线路径为目标终点所在的直线路径；最后根据第一目标路径和往复式路径，得到光伏清洁机器人的最终规划路径。由此，可有效解决光伏机器人在光伏面板上往复式路径到边转向的问题，降低光伏机器人在到边转向时的跌落风险，整个过程简单可行，且成本低。

19、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。