本文關(guān)鍵詞：光伏面板清潔機(jī)器人能量優(yōu)化的研究

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【摘要】：隨著光伏發(fā)電的加速發(fā)展,用于提高光伏發(fā)電效率的光伏面板清潔機(jī)器人越來越多的受到國內(nèi)外科研學(xué)者的關(guān)注,然而受電池容量制約的問題一直影響著光伏面板清潔機(jī)器人及其他移動清洗機(jī)器人的發(fā)展。目前對于移動清洗機(jī)器人的研究主要集中在機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動方式控制和避障路徑規(guī)劃等方面,而移動清洗機(jī)器人的能耗問題對于機(jī)器人作業(yè)能力和效率的影響并未得到學(xué)者們充分的重視。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人能量優(yōu)化對機(jī)器人室外作業(yè)的發(fā)展具有重要而深遠(yuǎn)的意義。本文以光伏面板清潔機(jī)器人為研究對象,分析了機(jī)器人的多源能耗特性,建立了機(jī)器人行走系統(tǒng)的能耗數(shù)學(xué)模型,研究了機(jī)器人在設(shè)計(jì)方面和運(yùn)行方面的能量優(yōu)化,并進(jìn)行了仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)基于機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)分析了機(jī)器人的多源能耗特性,建立了用于機(jī)器人能量優(yōu)化的能耗集成模型,建立了整個(gè)機(jī)器人行走系統(tǒng)總功率的數(shù)學(xué)模型,并仿真了多個(gè)參數(shù)對機(jī)器人功率特性的影響。(2)通過機(jī)器人整體的能量優(yōu)化策略,仿真分析了能耗模型中的重要參數(shù)對機(jī)器人能量的影響,研究了功率模型中的參數(shù)配置以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的能量優(yōu)化,結(jié)合機(jī)器人全覆蓋路徑規(guī)劃和行走路徑能量,分析了能量最優(yōu)的路徑規(guī)劃算法,最后對理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析,得出結(jié)論一致。本文研究了光伏面板清潔機(jī)器人的工作原理和能耗特性,仿真結(jié)果表明直流電機(jī)角速度和機(jī)器人載重質(zhì)量是影響機(jī)器人能量優(yōu)化的重要參數(shù),并研究了以能量最優(yōu)為目標(biāo)的兩種路徑規(guī)劃算法,最后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了底盤能耗特性理論推導(dǎo)的正確性。所做的研究可以為光伏面板清潔機(jī)器人及室外清洗機(jī)器人的能量優(yōu)化研究提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1193781