光伏组件清洁机器人行走机构设计及路径规划研究

【摘要】：随着可再生能源的快速发展,光伏发电已然成为新能源利用的主要形式之一。实现光伏发电应用的常见装置是光伏组件,评价其性能的主要指标是光电转化效率。然而光伏组件的表面积尘现象是导致组件光电转化效率降低的重要因素,并且有可能形成热斑效应,严重时直接造成组件的损毁。因此,减少或清除光伏组件表面的灰尘覆盖是非常重要和必要的工作。本文在分析了现有光伏组件除尘装置的基础上,结合实验室的前期研究成果,设计、制造和验证了一种光伏组件清洁机器人的主体结构,并通过全覆盖路径规划算法的研究为机器人控制提供依据。首先,对清洁机器人的设计目标和目标参数进行分析,完成行走机构的基础结构设计;并通过ANSYS对结构进行有限元分析,提出优化目标,完成改进设计;同时通过构建拉格朗日动力学方程,计算机构各运动关节的最大输出,应用SolidWorks motion进行仿真验证,验证了机构电机选型的合理性。其次,通过分析机器人以及吸盘的受力状态,总结出机器人不发生滑落、倾覆和扭转的吸盘设计条件,提供了吸盘设计依据;通过有限元分析对比光伏组件在承受GB/T9535中规定的机械载荷和机器人重力载荷这两种工况下的变形和应力,验证了吸盘设计的合理性。再次,根据清洁机器人的工作环境和工作特点,确定了全覆盖路径规划研究思路,通过栅格法构建具有全局坐标系的环境模型,通过分析建立了最优路径的数学模型,并设计了两种遗传算法对模型进行求解,得到了全覆盖路径规划算法,为机器人的控制提供依据。最后,通过样机试验分别对机构吸盘设计的可靠性、光伏组件受载的有限元模型进行验证,结果表明结构设计可靠且合理;通过设定工况对路径规划算法进行案例仿真,仿真结果表明算法合理且可行。 【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

我国太阳能光伏发电技术应用综述    孙勇;孙田丰;

我国太阳能光伏产业现状及未来展望    孔凡太;戴松元;

世界能源结构向低碳燃料转型——BP公司发布2016年世界能源统计年鉴    钱伯章;李敏;

Optimizing bus services with variable directional and temporal demand using genetic algorithm    瞿何舟;CHIEN Steven I-Jy;刘晓波;张培桐;BLADIKAS Athanassios;

光伏电池板清洁技术研究综述    刘锋;孙震;姚春利;马岩;肇群;李东旭;

机器人路径规划的栅格模型构建与蚁群算法求解    柴寅;唐秋华;邓明星;胡进;

积尘对光伏系统发电的影响研究综述    温岩;赵东;袁春红;郭鹏;

格力新光伏空调演奏“绿色未来    郑黎明;李金金;

基于势场栅格法的移动机器人避障路径规划    欧阳鑫玉;杨曙光;

清洁机器人路径规划算法研究综述    赵晓东;鲍方;

室内机器人全覆盖路径规划方法研究    吕后勇

太阳能光伏组件清扫机器人行程控制系统设计与实现    汪继伟

一种太阳能电池板全天候移动清洗装置的研制    顾曙光

移动机器人路径规划的研究    朱天宇

典型光伏组件的包装技术与关键包装结构优化研究    刘恋

移动机器人全覆盖路径规划算法的研究    赵慧南

基于改进蚁群算法的网络能量平衡路由策略    罗兰花;梁海英;任子亭;

复杂动态环境下机器人避撞路径规划    沈杰;

绿色环境视角下可燃冰的稳定开采对我国能源结构的优化    王鹏雁;吴凡;

太阳能电动汽车空调系统设计和节能性研究    马咪;潘三博;

复杂环境下机器人路径规划方法研究    王钦钊;程金勇;李小龙;

复杂环境下基于改进人工蜂群算法的机器人路径规划    张林;徐曙;姚森敏;伍国兴;

煤自燃倾向性测试方法研究进展    周清清;刘建忠;袁绍;王智化;周俊虎;

不规则障碍物的避障路径规划    贾春雪;罗琦;龚杨杨;

公交车发车频率的博弈分析    楚彭子;杨京帅;李青霞;高冲;

路径规划算法的研究与发展    杨俊成;李淑霞;蔡增玉;

基于自动配重的筒子纱包装系统的研究与设计    张文丽

基于双领导者—跟随者的多智能体编队控制策略研究    曹阳

光伏组件清洁机器人行走机构设计及路径规划研究    肖旭

改进生成树算法的多机器人在线地图覆盖    陈泽涛

动态环境下基于ROS的移动机器人路径规划技术研究    杨俊驹

光伏组件清扫机器人运动控制系统设计与研究    王军

基于四驱平台小车路径规划和路径跟踪研究    倪明

面向海岛航拍的无人机航迹规划算法研究    杨乐

基于多超声波传感器的植苗点智能检测技术研究    郭晓霞

我国民用太阳能光伏发电技术应用    罗海华;

太阳能光伏发电主要技术及应用评述    王光伟;沈洁;杨旭;张巍;葛颖;许书云;

我国发展太阳能光伏发电的必要性及技术分析    侯舵;

积尘对光伏系统发电的影响研究综述    温岩;赵东;袁春红;郭鹏;

荒漠环境中电池板表面灰尘颗粒力学模型建立    孟广双;高德东;王珊;辛元庆;郑浩峻;

中国太阳能光伏发电的发展现状及前景    胡云岩;张瑞英;王军;

光伏面板积灰及除尘清洁技术研究综述    鲍官军;张林威;蔡世波;蒋建东;胥芳;贾桂红;

西安城区灰尘对分布式光伏电站输出功率的影响分析    王锋;张永强;才深;

光伏电站组件清洗方案的经济性分析    曹晓宁;兰云鹏;邱河梅;

地域性气候差异对光伏组件应用的影响    康巍;

移动机器人的同时定位与地图构建算法研究    夏翠萍

移动机器人完全遍历路径规划研究    朱博

非结构环境下移动机器人即时定位与地图创建算法研究    李强

移动机器人全遍历覆盖路径规划研究    陈鹏

移动机器人控制系统设计及算法研究    包玉

室内移动机器人全覆盖路径规划的研究与实现    尹禄

两轮差速驱动移动机器人运动模型研究    马勤勇

结合粒子群算法和改进人工势场法的移动机器人混合路径规划    许源

家庭清洁机器人性能分析与运动规划研究    裴晓锐

室内轮式机器人走行控制的研究    王军柱

光伏组件国际标准概述及差异分析    郭泽;钱大军;王琦;

光伏组件多层层压机    

基于Matlab/Simulink的光伏组件建模仿真    汤强;薛太林;

基于物联网的太阳能光伏组件监控系统的研究    华驰;韦康;王辉;杨慧;

一种户外光伏组件测试平台研制    张经炜;丁坤;卞新高;徐俊伟;

光伏组件室外实验平台的设计与实现    王玉;桑识宇;刘海涛;翟永辉;

光伏组件分布电容的建模与分析    李翔;马超群;董伟;蔡聪朝;

应用于光伏组件测试的3A级太阳模拟器的设计    何纪法;赖其涛;

一种用于计算光伏组件温度的多元非线性函数拟合与修正方法    刘宝柱;颜洪正;王立国;

光伏组件直流模块的控制策略研究    丁坤;徐俊伟;彭韬;卞新高;张经炜;

光伏组件Ⅰ-Ⅴ特性测量    贺建华;

镀减反射膜玻璃在光伏组件应用中的优点    刘亚锋;杨小武;任军锋;张舒;Bypina Veerraju Chaudary;

有机硅密封剂在光伏组件装配中的应用    曾照坤;

有机硅胶在太阳能光伏组件领域的应用    陶小乐;郑苏秦;高建军;郁泽林;

新兴行业的标准化之路——光伏组件用硅橡胶密封剂的标准演变    卢文婷;赵海川;郑妙生;

机器人技术的应用与发展    杨朝虹;张海珠;

面向灾难救援的机器人控制站系统设计    王明辉;王楠;李斌;

一种多机器人协作方法    郭戈;王燕;王伟;

基于远程脑概念的服务机器人开发平台的设计与研究    崔世钢;邴志刚;彭商贤;王玉东;

国际机器人科学知识前沿演化的可视化分析    杨莹;丁堃;许侃;

德国光伏补贴狂砍20%以上 短期内光伏组件出货量将激增    记者 王佑

英利有望居2012年光伏组件出货量全球首位    本报记者 郭锦辉

光伏组件出货量有望增长30%    于慧

地区首家光伏组件生产项目开建    记者 杨峻发

天威英利3兆瓦光伏组件生产线投产    李科

中盛光电加入光伏组件回收再利用组织    记者 郭人宏　通讯员 齐明飞

意大利补贴政策摇摆 部分中国光伏组件无奈压港    记者 王佑

成本提高 光伏组件企业利润被压缩    记者 曹开虎　实习记者 黄盛剑

质检总局本月启动光伏质量统查    CNE记者 颜新华

光伏组件价格下降趋势不可逆转    CNE见习记者 赵静

光伏玻璃结构安全及热性能评价与表征    刘正权

基于性能退化的光伏组件服役可靠性评估方法研究    余荣斌

基于个性的多机器人协作研究    丁滢颍

多机器人气味源搜索算法及其实验研究    张思齐

空中抛撒的微小型多机器人抗冲击设计与协同控制    李月

具有执行器非线性和状态约束的机器人自适应控制    陈辞

一种基于动作语言BC的通用服务机器人认知与规划系统    陈凯

基于生物智能算法的群体机器人协同控制    杨斌

服务机器人任务理解的关键技术研究    卢栋才

双臂机器人拟人化动作实现与协调控制方法研究    白克强

基于Lambda分布统示法的光伏组件可靠性评估方法    何建林

寒冷地区钢结构工业建筑与太阳能光伏一体化设计研究    唐哲

光伏组件发电效率影响因子的优化研究    郭枭

光伏组件自动除尘装置优化研究    李江华

非晶硅薄膜光伏组件基本力学性能与电性能研究    李顺美

太阳能光伏组件清扫机器人行程控制系统设计与实现    汪继伟

太阳能光伏光热系统动态特性理论研究    单锋

晶体硅光伏组件蜗牛纹的研究    李中十

基于微型逆变器的智能并网光伏发电系统性能研究    张莹

A公司在全球最新光伏公共政策下的应对之策    陈烨