一种自动除障机械臂的制作方法

1.本实用新型涉及光伏发电辅助设备技术领域，特别是一种自动除障机械臂。


背景技术：

2.光伏发电在电量生产中具有非常重要的地位，其发电效率为评价光伏发电能力的重要技术指标，鉴于光伏发电的特殊性，要求光伏发电板必须置于室外以保证其可最大限度的利用太阳能，由于光伏发电板长期置于室外，极易受到恶劣天天气的影响，如在大风、暴雨、雾霾等，光伏发电板的外表面容易覆盖灰尘或者如塑料薄膜、树枝等各种遮盖物，极大的减小了光伏发电板的受光面积，从而严重影响其发电效率，现有的解决方法是：通过人力定期对全部光伏发电板进行清扫，或者通过在光伏发电板上设置刷子，利用电动机带动刷子对灰尘等重量较轻的遮盖物进行清扫，但对于重量较重的遮盖物，只能由人工定期进行清扫，实时性差，人工成本较高，危险系数大。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动除障机械臂，通过获取对光伏发电板上表面的图像，判定是否有遮盖物，并给出遮盖物的具体位置，启动第二机械臂对遮盖物进行清扫。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种自动除障机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂及上位机，第一机械臂包括依次连接的第一底座、第一旋转轴、第一支杆、第二支杆及ccd相机，第一底座的底部可拆卸式设置在光伏发电板pv一侧，ccd相机对准光伏发电板pv，第二机械臂包括第二底座、第二旋转轴、第三支杆、第四支杆及电动夹持件，第二底座的底部可拆卸式设置在光伏发电板pv的另一侧，电动钳位于光伏发电板pv上方，上位机与第一机械臂及第二机械臂通过通过无线网络通讯连接。
6.上述的第一底座内设置有第一电动气缸和第一控制单元，第二底座内设置有第二电动气缸和第二控制单元，ccd相机内设有图像采集单元，第一控制单元、第二控制单元及图像采集单元与上位机通过无线网络通讯连接。
7.上述的第一旋转轴可旋转式安装在第一底座上，第一支杆一端固定在第一旋转轴，第一支杆另一端与第二支杆的一端通过第一转动轴转动连接，第二支杆的第二端与ccd相机通过第一舵机可转动式连接。
8.上述的第二旋转轴可旋转式安装在第二底座上，第三支杆一端固定在第二旋转轴上，第三支杆另一端与第四支杆的一端通过第二转动轴转动连接，第四支杆的第二端与电动夹持件通过第二舵机可转动式连接。
9.上述的电动夹持件为电动钳。
10.本实用新型提供的一种自动除障机械臂，通过设置两个机械臂，第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂为遮盖物判定臂，第二机械臂为遮盖物清扫臂，通过第一机械臂的图
像采集单元获取对光伏发电板上表面的图像，将图像进行降噪、滤波处理，将处理后的图像与上位机中预先存储的未覆盖遮盖物的图像进行对比，判定是否有遮盖物，并给出遮盖物的具体位置，则启动第二机械臂，将第二机械臂送达至遮盖物所在位置，利用第二机械臂上的夹持装置对遮盖物进行清扫，该方案更加准确、及时对光伏发电板表面进行有针对性清扫，降低人工成本，有效的保障了光伏发电板的受光面积，提高了发电效率。
附图说明
11.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
12.图1为本实用新型的结构示意图；
13.图2为本实用新型的控制框图。
14.图中：第一底座1、第一旋转轴2、第一支杆3、第二支杆4、ccd相机5、第一转动轴6、第一舵机7、第二底座8、第二旋转轴9、第三支杆10、第四支杆11、电动钳12、第二转动轴13、第二舵机14、光伏发电板pv、第一机械臂、第一电动气缸、第一控制单元、图像采集单元、第二机械臂、第二电动气缸、第二控制单元、电动夹持件、上位机。
具体实施方式
15.如图1和2中所示，一种自动除障机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂及上位机，第一机械臂包括依次连接的第一底座1、第一旋转轴2、第一支杆3、第二支杆4及ccd相机5，第一底座1的底部可拆卸式设置在光伏发电板pv一侧，ccd相机5对准光伏发电板pv，第二机械臂包括第二底座8、第二旋转轴9、第三支杆10、第四支杆11及电动夹持件，第二底座8的底部可拆卸式设置在光伏发电板pv的另一侧，电动钳12位于光伏发电板pv上方，上位机与第一机械臂及第二机械臂通过通过无线网络通讯连接。
16.上位机通过控制第一机械臂将ccd相机5对准光伏发电板pv，通过ccd相机5内的图像采集单元将光伏发电板pv的图像进行采集后发送至上位机，上位机将获得的图像进行降噪、滤波处理，处理后的图像与预先存储的图像进行对比，根据对比结果判定是否有遮盖物，若有，则生成遮盖物的位置坐标，并将该坐标点发送给第二机械臂，第二机械臂运动至遮盖物坐标处，对遮盖物进行修剪作业。
17.上述的第一底座1内设置有第一电动气缸和第一控制单元，第二底座8内设置有第二电动气缸和第二控制单元，ccd相机5内设有图像采集单元，第一控制单元、第二控制单元及图像采集单元与上位机通过无线网络通讯连接。
18.上述的第一旋转轴2可旋转式安装在第一底座1上，第一支杆3一端固定在第一旋转轴2，第一支杆3另一端与第二支杆4的一端通过第一转动轴6转动连接，第二支杆4的第二端与ccd相机5通过第一舵机7可转动式连接。
19.上述的第二旋转轴9可旋转式安装在第二底座8上，第三支杆10一端固定在第二旋转轴9上，第三支杆10另一端与第四支杆11的一端通过第二转动轴13转动连接，第四支杆11的第二端与电动夹持件通过第二舵机14可转动式连接。
20.上述的电动夹持件为电动钳12。
21.实施例：
22.如图1-2中，一种自动除障机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂和上位机，其中第
一机械臂包括第一底座1、第一旋转轴2、第一支杆3、第二支杆4、ccd相机5，其中第一底座1内设置有第一电动气缸、第一控制单元，第一底座1的底部可拆卸式设置在光伏发电板pv一侧，第一旋转轴2可旋转式安装在第一底座1上，第一支杆3一端固定在第一旋转轴上2，第一支杆3另一端与第二支杆4的一端通过第一转动轴6转动连接，第二支杆4的第二端与ccd相机5通过舵机7可转动式连接；第二机械臂包括第二底座8、第二旋转轴9、第三支杆10、第四支杆11、电动钳12，其中第二底座8内设置有第二电动气缸、第二控制单元，第二底座8的底部可拆卸式设置在光伏发电板pv的另一侧，第二旋转轴9可旋转式安装在第二底座8上，第三支杆10一端固定在第二旋转轴9上，第三支杆10另一端与第四支杆11的一端通过第二转动轴13转动连接，第四支杆11的第二端与电动钳12通过第二舵机14可转动式连接；
23.第一控制单元、第二控制单元、图像采集单元通过wifi或以太网等无线通信网络与上位机连接；
24.上位机内预先存储有光伏发电板未覆盖遮盖物的图片，上位机首先发送控制信号给第一控制单元，第一控制单元控制第一电动气缸运动，将图像采集单元运送至光伏发电板pv上方，ccd相机5通过第一舵机7调整角度后拍摄图像，并将图像发送至上位机，上位机将获得的图像进行降噪、滤波处理，处理后的图像与预先存储的图像进行对比，根据对比结果判定是否有遮盖物，若有，则生成遮盖物的位置坐标，并将该坐标点发送给第二控制单元，第二控制单元控制第二电动气缸驱动电动钳12运动至该坐标点，通过第二舵机14调整角度，对遮盖物进行夹持。

技术特征：
1.一种自动除障机械臂，其特征是：包括第一机械臂、第二机械臂及上位机，第一机械臂包括依次连接的第一底座（1）、第一旋转轴（2）、第一支杆（3）、第二支杆（4）及ccd相机（5），第一底座（1）的底部可拆卸式设置在光伏发电板pv一侧，ccd相机（5）对准光伏发电板pv，第二机械臂包括第二底座（8）、第二旋转轴（9）、第三支杆（10）、第四支杆（11）及电动夹持件，第二底座（8）的底部可拆卸式设置在光伏发电板pv的另一侧，电动钳（12）位于光伏发电板pv上方，上位机与第一机械臂及第二机械臂通过通过无线网络通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种自动除障机械臂，其特征在于，所述的第一底座（1）内设置有第一电动气缸和第一控制单元，第二底座（8）内设置有第二电动气缸和第二控制单元，ccd相机（5）内设有图像采集单元，第一控制单元、第二控制单元及图像采集单元与上位机通过无线网络通讯连接。3.根据权利要求2所述的一种自动除障机械臂，其特征在于，所述的第一旋转轴（2）可旋转式安装在第一底座（1）上，第一支杆（3）一端固定在第一旋转轴（2），第一支杆（3）另一端与第二支杆（4）的一端通过第一转动轴（6）转动连接，第二支杆（4）的第二端与ccd相机（5）通过第一舵机（7）可转动式连接。4.根据权利要求3所述的一种自动除障机械臂，其特征在于，所述的第二旋转轴（9）可旋转式安装在第二底座（8）上，第三支杆（10）一端固定在第二旋转轴（9）上，第三支杆（10）另一端与第四支杆（11）的一端通过第二转动轴（13）转动连接，第四支杆（11）的第二端与电动夹持件通过第二舵机（14）可转动式连接。5.根据权利要求4所述的一种自动除障机械臂，其特征在于，所述的电动夹持件为电动钳（12）。

技术总结
一种自动除障机械臂，包括第一机械臂、第二机械臂及上位机，第一底座的底部可拆卸式设置在光伏发电板PV一侧，CCD相机对准光伏发电板PV，第二底座的底部可拆卸式设置在光伏发电板PV的另一侧，电动钳位于光伏发电板PV上方。通过设置两个机械臂，通过获取光伏发电板上表面的图像，将图像进行降噪、滤波处理，将处理后的图像与上位机中预先存储的未覆盖遮盖物的图像进行对比，判定是否有遮盖物，并给出遮盖物的具体位置，则启动第二机械臂，将第二机械臂送达至遮盖物所在位置，利用第二机械臂上的夹持装置对遮盖物进行清扫，该方案更加准确、及时对光伏发电板表面进行有针对性清扫，降低人工成本，有效的保障了光伏发电板的受光面积，提高了发电效率。提高了发电效率。提高了发电效率。


技术研发人员：王康 蔡伟 胡军 陈正虎 钟恒
受保护的技术使用者：中国长江电力股份有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/10/20