自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人及控制系统的制作方法

本发明属于太阳能光伏发电设备技术领域，尤其涉及一种自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人及控制系统。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：

近几年，光伏作为一种可再生清洁能源，已成为全球能源变革的重要力量。但太阳能电池板表面容易积累风沙、灰尘等污垢，若没有科学及时的清洁，最高可导致组件发电功率衰减40％～60％，发电量下降20％～30％。同时如果无法清洗得干净彻底，留下死角，未被清洗边角部分电池板会由发电单元变为耗电单元，被遮蔽的光伏电池会变成不发电的负载电阻，消耗相连电池产生的电力，造成发热，也这就是“热斑效应”。此过程会加剧电池板老化，减少光电转化率，严重时会引起火灾。据统计，全球太阳能电站每年因无效清洁或清洁不及时产生的直接经济损失高达约100亿美元，截止2020年，预计这一损失则将达200亿。同时因太阳能电池板表面积累污垢导致发电效率下降而浪费的能源更是难以想象，数据显示，2016年，我国光伏产业发电量达到622亿瓦，也就意味着这一年当中有240亿瓦本可利用太阳能没有被合理利用而浪费。

以我国武威某年发电量50兆瓦的光伏电站为例，清洁一次，需要工人2500人/天，用水量5000立方米；如果是清洁车则需要350人/天，用水量25000立方米。

由此看来，目前针对太阳能板清洁这一问题还没有一种较好的方式被推广。

当前太阳能电池板清洗主要有人工水洗和工业清洗设备冲洗两种方式，都各有优缺点，总结如下：

(1)人工清洁简单，清洁效果较好。但是清洁难度大、效率低、需要清洁人员数量多、成本高并且清洁人员存在安全隐患，光伏发电厂大多位于较偏僻地带难以有充足的劳动力来满足清洁需要。

(2)工业清洗设备进行冲洗具有较好的清洁效果，清洁效率也较高。但是清洁设备需大量的资金，清洁需消耗大量的水资源，清洁设备在凹凸不平的山地中环境适应能力差，考虑国家太阳能发电厂的地理位置大多在西北地区，难以有充足的水资源用于清洗。

(3)清洁太阳能需浪费大量人力物力。而且太阳能板清洁工作不是一劳永逸的，是需要周期性的进行。在不同地理环境下太阳能电池板的安装倾斜角度不同，对于不同倾角的太阳能板的清洁又是一大难点。

解决上述技术问题的难度和意义：

针对上面提到的问题，可以看到在考虑国家实际情况的前提下，在较少劳动力、较少水资源、环境适应能强、适应不同安装倾斜角的情况下能够有效清洁太阳能板积灰问题，是一件非常有意义的事情。

正是为了解决这一问题，本发明设计了一款自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人(以下简称为“清洁机器人”)。它是一种高智能化、高性价比的太阳能电池板清洁方案，在太阳能电池板清洁维护领域具有巨大的市场价值，并且该项目将对光伏发电产业具有十分重要的意义：

(1)清洁机器人实现了对太阳能电板的全面清洁，提高了太阳能电池的光电转化效率，从而提高了光伏发电的效益与能量利用率。

(2)清洁机器人清洁系统选用质地柔软的高效清洁材料、毛刷以及风机三重结构相结合的无水化清洁方式以有效清除太阳能电板上的污渍，节省了大量的水资源。同时减轻对电板的磨损能够，能够有效避免“热斑效应”的产生，提高了发电能力和电池板的寿命。

(3)清洁机器人在清洁过程中实现了机械自动化，与目前采用的方式相比减少了所需的劳动力，减轻了劳动强度，提高了单位时间内的清洁效率，降低了清洁成本

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人及控制系统。

本发明是这样实现的，

一种自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人控制系统，所述自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人控制系统包括控制模块、行走驱动模块、信息采集模块、电源部分、吸附与清扫部分；

所述控制模块根据预先设定路线与传感器采集的反馈信息进行路径修正，向行走和清扫部分发送控制信号；

行走驱动模块由h桥电路组成，通过改变两路输入信号的高低电平以及电平持续时间就可以达到改变电机运行方向与调整电机速度的目的。

信息采集模块由姿态传感器mpu6050和红外传感器组成。mpu6050采集清洁机器人本身的位姿信息，用来修正清洁轨道以及调整机身姿态；红外传感器检测太阳能板边缘，当清洁机器人到达太阳能板边缘时，红外传感器输出信号跳变，控制模块由此信息来进行下一清洁轨道的切换。

电源部分为系统各个模块进行供电。由于整个系统的各个模块电压要求不一致，因此要满足各个模块的正常工作需要做电压转换。系统输入是+24v直流电压，直接为h桥的母线电压，将+24v直流电压转换成+5v为控制模块、信息采集模块等供电，再将+5v转换为+3.3为控制芯片供电灯。电源部分是整个系统正常工作的前提。吸附与清扫部分，通过接收控制模块的控制信号实现机器人的吸附与稳定。

进一步，控制模块包括：stm32系统为主控，用于处理所有的传感器数据，以及控制整个系统的运行逻辑，是整个系统的核心处理单元。正交编码器用于获取电机速度以达到准确的运动控制。通过正交编码器获取电机速度是借助stm32内部集成的正交解码单元实现的。当电机正向转动时，编码器a项输出超前b项输出，解码器通过相位判断可知电机运动方向，通过对固定时间内脉冲个数的统计，就可以计算出电机当前的速度，固定时间越短计算的速度精度越高。陀螺仪用于太阳能板的倾斜角测量与清洁轨道的修正，光电传感器检测太阳能板边缘，防止机器人跌落；

陀螺仪用于反馈智能清洁机器人角度将智能清洁机器人机身以及智能清洁机器人姿态进行调整；

光电传感器用于太阳能板清洁度的反馈量。

进一步，由高速电机和l298驱动器共同组成吸附与清扫部分，吸附电机高速运转，带动离心风扇高速旋转，使得机器人底部与太阳能板之间的空间中产生较大负压以完成机器人的斜面吸附，并且根据陀螺仪的数据调整负压值以满足不同倾斜角下的吸附力，从而实现了清洁机器人的自适应。清扫部分的鼓风机与吸尘器原理类似，通过鼓风机旋转产生的吸力吸取底层清洁抹布边缘的灰尘与太阳能板上的浮灰进入灰尘收集仓。

进一步，电源部分使用dc/dc模块将锂电池电压降低，为控制模块、行走驱动模块、信息采集模块、采集模块、吸附与清扫部分供电。

进一步，控制模块包括：

主控模块，通过各传感器的采集量对系统进行控制与调整，输出的控制信号通过光耦进行隔离，防止行走驱动模块对主控模块的干扰；

温度检测模块，检测系统的运行温度，高于安全工作温度时，停止工作并报警；

电压电流监控模块，用于欠压报警，过压过流报警和保护；

电源部分包括电量监控模块，实时监测系统电量，设有低电量报警，并且有一定的续航能力，防止智能清洁机器人跌落；

本发明的另一目的在于提供一种所述自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人控制系统的控制方法，所述控制方法包括：系统开始运行时，首先系统通过反复调整机身方向寻找太阳能板左下角，找到左下角之后开始清洁任务。在每一个直线清洁轨道中采用速度换与角度环双环pid算法修正机身位姿，以达到精确的运行姿态。到达上边缘时，机器人开始切换至下一清洁轨道，通过s弯的变轨方式完成轨道切换，在s弯过程中通过检测陀螺仪角度来判断s弯的旋转角度，最终以完成轨道切换。系统整个运行流程包括：

硬件的初始化：对stm32核心控制卡和陀螺仪进行参数初始化；

行走控制：直线清扫控制；转弯控制；清扫路径规划控制；

边沿检验：边沿检测传感器检测到边沿时，产生信号触发单片机的外部中断，通过中断通道判断触发中断的对应的传感器传感器，做出不同的应答调整，并通过对边沿的记录与解算来判断是否完成整块太阳能板的清洗，如果全部完成，则自动寻找并停止在角落以便再次使用；

清扫控制：通过经济模式和强力模式两种模式满足不同环境下、多种使用领域的需求，用户通过手机端控制并随时修改，当机器人监测到边沿时，将自动更新其轨道，执行转弯调整操作，直到检测到已完成整块太阳能板的清扫为止，机器人行进偏离设定轨道，由自身的陀螺仪修正，出现预期之外的情况，机器人自动停止行进，并发出警报告知用户。

进一步，采用蓝牙4.0技术在手机端和清洁机器人之间建立通信，通过串口服务和清洁机器人的主控模块进行通信，获取清洁机器人的电量、运行状态、工作环境的温度、吸附模块和外部环境的压强差信息。

进一步，所述控制方法进一步包括数据校验策略，包括：(1)每次接收相同长度的字符串，通过检测字符串长度、起始位和结束位来判断数据的准确性；

(2)对变化频率较低的数据如电量、温度信息，采用短时间内大量接收取均值的方案减小数据非正常波动；

(3)数据发送采用等长的包含控制信号的字符串和结束信号的数据结构，清洁机器人的主控模块只有在接收到控制指令并检测到结束信号时执行接收到的指令；

对接收的字符串进行解析之后，提取出相应位置的字符串进行数据类型的变化和格式的变化，构造出在应用的显示模块正确显示的字符串并有用户界面线程显示对应的数据，若检测到故障以及低电量的信号时在客户端报警提醒用户。

进一步，硬件的初始化进一步包括：

状态监控：通过系统提供的人机界面，主控制模块与手机端建立通信，将自身的状态全部传输；

自动清扫：清洁机器人上电之后，检测到太阳能板自动开启工作；系统默认强力模式，对太阳能板进行强力清扫；

手动调整：清洁机器人通过手机端发送开启与停止、修改路径命令执行相应模式；

直线清扫控制包括：通过初始的摆放位置确定行进的方向，结合陀螺仪的角度信息和编码器信息，采用增量式pid算法实时控制电机速度进行调整和修正，沿设定方向行进，实现直线清扫；

转弯控制包括：检测到边沿后以转弯形式调整到下一轨道，转弯过程中，设定左右履带差速控制，结合陀螺仪闭环控制，转至任意设定角度；

清扫路径规划控制包括：经济模式清扫方案、强力模式清扫方案。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述控制方法的自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人，所述自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人包括：

吸尘结构，包括涡轮风扇和灰尘轨道，涡轮风扇包括灰尘吸附风机；灰尘轨道包括：灰尘吸附通道；

吸尘结构在智能清洁机器人前后，顶部涡轮风扇产生强吸附力，通过灰尘轨道将灰尘吸附并收集在灰尘仓；

吸尘结构灰外围分布毛刷，清洁机器人行走时推动毛刷将灰尘刷起，灰尘收集装置将浮灰吸收，纤维抹布将残留灰尘进行擦除；

底部采用履带式移动机构，用于增大摩擦力；

外壳四周用于装载红外对管，用于边沿检测，清洁机器人检测到太阳能板边沿后立即停止；

灰尘收集装置固定灰尘收集仓处。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明能够完成对太阳能板的清洁，与传统清洁手段相比极大节省了水资源。清洁机器人通过预设好的路线并辅以边沿检测传感器进行路径修正从而完成清洁工作。工作人员可以通过移动客户端实时监控并调整清洁机器人的工作状态，也可以对区域内的多个清洁机器人进行工作分配和统一管理调度，以此取得更加高效的清洁效果。

清洁机器人采用一刷二吸三擦的三重无水清理结构，有较理想的清理效果。并且自带清洁度检测模块，可对清洁效果不理想的部分自动进行二次清理。清洁机器人通过陀螺仪与气压传感器配合进行吸附气压调整，可以自适应不同倾角的太阳能板，提高了产品的通用性。

本发明清洁机器人实现了对太阳能发电板的全面清洁，确保全面擦除太阳能发电板上的灰尘，提高了太阳能电池的光电转化效率，从而提高了光伏发电的效益与能量利用率。

本发明清洁机器人表面贴有小型柔性材料制成的太阳能发电片，由于机器人工作的地方阳光充足，可以在随时为机器人充电。

本发明通过查阅资料和实验测试得知，目前市面上常见的太阳能板(大小为1.6m*0.8m)，在全新无积灰状态下每小时可以发电180w，光伏发电效率为11.6％，有中度积灰状态下光伏发电效率为7.1％，效率相差3.6％。而本发明的机器人擦拭速度为1.2m²/min，经过擦拭后，发电效率可以提高到10.5％。经过测试一次充电后大约可以连续工作1h，根据实际情况，1h一台机器可以完成对40～50块太阳能板的清洁。因此可以大致计算得出一台机器一个小时可以使原有太阳能光伏发电设备多发2000余瓦的电，并且在清洁的全程实现了无水化，节省了水资源。同时有效地清除了太阳能发电板上的污渍，较传统清理方法减轻了对电板的磨损，能够有效避免“热斑效应”产生，保证了安全生产，提高了发电能力和电池板的寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的清洁机器人控制系统硬件的总体结构图。

图2是本发明实施例提供的清洁机器人行走控制程序原理图。

图3是本发明实施例提供的逆时针自旋转90度运动示意图。

图4是本发明实施例提供的清洁机器人运动路线设计图。

图中：(a)、经济模式；(b)、强力模式。

图5是本发明实施例提供的清扫程序逻辑图。

图6是本发明实施例提供的通信模块工作流程图。

图7是本发明实施例提供的清洁机器人外壳机械图。

图中：1、灰尘吸附风机；2、灰尘吸附通道；3、灰尘收集仓；4、负压吸附进风通道；5、负压吸附排风通道。

图8是本发明实施例提供的灰尘收集装置图。

图9是本发明实施例提供的清洁机器人运动示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了解决现有技术存在的问题，本发明设计了一款自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人(以下简称为“清洁机器人”)。它是一种高智能化、高性价比的太阳能电池板清洁方案，在太阳能电池板清洁维护领域具有巨大的市场价值，并且该项目将对光伏发电产业具有十分重要的意义：

下面结合具体分析对本发明的应用做进一步描述。

1、如图1，本发明实施例提供的自适应太阳能光伏发电设备智能清洁机器人控制系统，包括控制模块、行走驱动模块、信息采集模块、电源部分、吸附与清扫部分；

所述控制模块根据预先设定路线与传感器采集的反馈信息进行路径修正，向行走和清扫部分发送控制信号；

行走驱动模块、

信息采集模块，

电源部分，

吸附与清扫部分，通过接收控制模块的控制信号实现机器人的吸附与稳定。

控制模块包括：stm32、编码器、陀螺仪以及光电传感器；

陀螺仪用于反馈智能清洁机器人角度将智能清洁机器人机身以及智能清洁机器人姿态进行调整；

光电传感器用于太阳能板清洁度的反馈量。

由高速电机和l298驱动器组成吸附与清扫部分，吸附与清扫部分的鼓风机吸取灰尘进入灰尘收集仓。

电源部分使用dc/dc模块将锂电池电压降低，为控制模块、行走驱动模块、信息采集模块、采集模块、吸附与清扫部分供电。

控制模块包括：

主控模块，通过各传感器的采集量对系统进行控制与调整，输出的控制信号通过光耦进行隔离，防止行走驱动模块对主控模块的干扰；

温度检测模块，检测系统的运行温度，高于安全工作温度时，停止工作并报警；

电压电流监控模块，用于欠压报警，过压过流报警和保护；

电源部分包括电量监控模块，实时监测系统电量，设有低电量报警，并且有一定的续航能力，防止智能清洁机器人跌落。使得系统能量利用更充分，更节能。

本发明的主控模块通过各传感器的采集量对系统进行控制与调整，输出的控制信号通过光耦进行隔离，防止驱动模块对主控模块的干扰，使得系统运行更加稳定。电量监控模块实时监测系统电量，设有低电量报警，并且有一定的续航能力，有效防止跌落。温度检测模块检测系统的运行温度，高于安全工作温度时，停止工作并报警。系统设有电压电流监控模块，并具有欠压报警，过压过流报警和保护功能。系统性能稳定，可靠性高，容错能力强。

2.下面结合具体分析对本发明的应用作进一步描述。

系统软件设计

2.1.1系统总体设计

清洁机器人的系统软件程序包括主程序和功能模块程序。主程序包括硬件初始化、状态监控、自动清扫和手动调整部分。

硬件的初始化：要是对stm32核心控制卡和陀螺仪进行参数初始化。上电之后，自动复位电路工作，stm32核心处理器复位，开启定时器、串口中断、外部中断、内部模拟数字转换器等，同时陀螺仪软件复位，并且使能自动校准角度、温度，使能陀螺仪dmp功能。

(1)状态监控：通过系统提供的人机界面，主控制模块与移动端建立通信，将其自身的状态全部传输。

(2)自动清扫：清洁机器人上电之后，检测到太阳能板自动开启工作，。系统默认强力模式，对太阳能板进行强力清扫。

(3)手动调整：清洁机器人也可通过移动端发送开启与停止、修改路径等命令执行相应模式，使得清扫更方便灵活。

2.1.2行走控制程序

(1)直线清扫控制

清洁机器人在太阳能电池板阵列的矩形区域中行走过程中同时清扫电池板。通过初始的摆放位置确定行进的方向，由于电池板表面光滑，所以清洁机器人极容易偏离原来的路线。设计中结合陀螺仪的角度信息和编码器信息，采用增量式pid算法实时控制电机速度进行调整和修正，以确保始终可以沿设定方向行进，从而实现直线清扫。其控制过程如图2。

(2)转弯控制

清洁机器人检测到边沿后以转弯形式调整到下一轨道，其转弯过程是由两次原地自旋转和一次直线运动实现。转弯过程为设定左右履带差速控制，结合陀螺仪闭环控制，转至任意设定角度。清洁机器人做原地自旋转运动的条件为左右两侧履带的速度大小相等，方向相反。示意图如图3。

(3)清扫路径规划设计

为了保证太阳能电池板清洁的效果，本发明需要进行合理的清洁路径规划，一方面防止清洁机器人在清洁时跌落，另一方面要提高清洁的效率。鉴于光伏发电站多为单排太阳能电池板阵列，特设计了两种路线方案，如图4所示。根据实时情况，使用者可采用恰当的修改清扫方案，提高系统的工作效率。

2.1.3边沿检验程序

室外的太阳能电池板阵列通常排列成一排多列或者多排多列，每块太阳能电池板的边缘都有铝合金边框，清洁机器人可以通过此边框检测边沿，实行路径修正。

清洁机器人装有四个边沿检测传感器，当传感器检测到边沿时，会产生信号触发单片机的外部中断，通过中断通道判断触发中断的对应的传感器，做出不同的应答调整，并通过对边沿的记录与解算来判断是否完成整块太阳能板的清洗，如果全部完成，则自动寻找并停止在角落以便再次使用。

2.1.4清扫控制程序，如图5。

清扫控制有经济模式和强力模式两种模式，可以满足不同环境下、多种使用领域的需求，用户可以通过手机端控制并随时修改，当机器人监测到边沿时，将自动更新其轨道，执行转弯调整操作，直到检测到已完成整块太阳能板的清扫为止，既保证了清洁面积的最大化，又防止机器人从板上跌落。期间，一旦机器人行进偏离设定轨道，都将由自身的陀螺仪模块修正，如果出现预期之外的情况，机器人将自动停止行进，并发出警报告知使用者。

2.3手机app设计

自适应太阳能光伏发电设备清洁机器人采用蓝牙4.0技术在移动终端和机器人之间建立连接，通过串口服务和机器人的主控芯片进行通信，获取机器人的电量、运行状态、工作环境的温度、吸附模块和外部环境的压强差等信息。

由于传输数据的速度比较慢，并且系统对于信息的准确性有较高的要求，所以本次通信使用的数据结构为18位定长字符串，所采用的数据校验策略如下：

(1)每次接收相同长度的字符串，通过检测字符串长度、起始位和结束位来判断数据的准确性

(2)对变化频率较低的数据如电量、温度等信息，采用短时间内大量接收取均值的方案来减小数据非正常波动所带来的影响，增强了手机端显示的消息的可信度

(3)数据发送采用等长的包含控制信号的字符串和结束信号的数据结构，机器人的主控芯片只有在接收到了控制指令并检测到结束信号时才执行接收到的指令，消除了由于短时间内接收到多个控制指令时系统陷入混乱的可能性。

对接收的字符串进行解析之后，提取出相应位置的字符串进行数据类型的变化和格式的变化，从而构造出可以在应用的显示模块正确显示的字符串并有用户界面线程显示对应的数据，若检测到故障以及低电量的信号时在客户端报警提醒用户。

整个传输模块采用全双工的工作模式，在接收来自机器人的数据的同时，也可以通过手机客户端发送控制信号，对机器人进行相应的控制。

通信模块工作流程如图6所示：

2.4机械设计

2.4.1机械结构

吸尘结构由涡轮风扇和灰尘轨道组成，如图7中清洁机器人外壳，包括灰尘吸附风机1、灰尘吸附通道2、。清洁机器人的灰尘吸收结构在智能清洁机器人前后，顶部涡轮风机产生强吸附力，通过灰尘轨道将灰尘吸附并收集在灰尘仓。灰尘吸收结构外围分布毛刷，清洁机器人行走时推动毛刷将灰尘刷起，随后灰尘收集装置将浮灰吸收，最后纤维抹布将残留灰尘进行擦除。

图7中清洁机器人外壳，进一步包括负压吸附进风通道4、负压吸附排风通道5。本智能清洁机器人采用真空吸附技术，通过气压计测量气压值，可自动调整风机转速，从而改变吸力，强力吸附高达5600pa，使智能清洁机器人能够稳定的吸附在太阳能板上。

本智能清洁机器人采用履带式移动机构，其有优越的爬坡、和小角度转弯能力，清洁机器人的行走机构使用履带车底盘；为防止划伤太阳能电池板，同时增大摩擦力，设计中使用橡胶履带。

外壳四周用于装载红外对管，用于边沿检测，是清洁机器人检测到太阳能板边沿后立即停止，防止机器人从太阳能板上掉落。

图8是灰尘收集装置，本装置固定在图7中清洁机器人外壳的灰尘收集仓3处，在图8的四个螺丝孔处固定一密网，使灰尘不能通过，灰尘就会掉入下面的灰尘收集槽中。

2.4.2履带式移动机构的运动学分析

为了使清洁机器人能按照预定的路径完成清扫任务，清洁机器人必须采用一定的控制策略来控制履带式移动机构的运动。要想为智能清洁机器人寻找到合理的控制策略就必须先分析履带式移动机构的运动学模型。假设履带移动机构的驱动轮与履带之间没有相对滑动，转向时左右两侧履带的滑移0,并且地面是平整的，清洁机器人的运动学模型见图9所示。

下面结合本发明的创新点对本发明作进一步描述。

(1)清洁路径识别和规划的创新。清洁机器人通过传感器对外界信息实时采集配合预先设定路线并进行修正。当遭遇无边框电池板或太阳能板间缝隙时，传感器模块能正确检测并反馈。清洁机器人可自适应不同的太阳能板倾角，运用场景广泛，具有较强的通用性。

(2)故障和意外的创新化处理。在使用过程中，不得不考虑清洁机器人在非正常使用和遇到紧急意外情况下的清洁机器人反应。通过预设程序，当清洁机器人接受不到手机客户端的指令，它将原地停止，暂停工作；当清洁机器人电池出现突然故障，它将采用第二供电方式继续供电；当清洁机器人遭遇极端恶劣天气，它将暂停并向移动客户端发出指令……多样的解决手段体现了本清洁机器人在遭遇故障和意外时处理方案的严谨和创新。有利于清洁机器人使用的安全稳定，对使用者的人身安全也提供了更多保障。

(3)基于用户体验的创新。与其他智能清扫设备有所不同，本清洁机器人使用移动客户端将用户与清洁机器人进行连接。清洁机器人可通过车上的单片计算机发送信号给移动客户端并对用户传输的信息进行处理。用户可设置清洁机器人的运动模式、运动路径选择、清扫强度等多项参数并对其工作进行实时监控。基于移动客户端的控制检测增加了用户的参与度，保持了清洁机器人的智能化，对提高用户体验，增强清洁机器人的应用管理具有重要意义。

(4)创新的清洁方式。相较于传统高压水枪法对水资源的浪费和对能源的消耗，本款太阳能清洁机器人采用了真正意义上的无水清洁。为适应我国西北地区风沙频繁、空气中灰尘密度大的气候和太阳能电池板易积灰的特点，本清洁机器人采取了风机、毛刷、超细纤维清洁垫强强联合的清洁方式，对灰尘进行吸附并对残留下来的余灰进行彻底的清洁。大吸力风机和超强清洁模式的选择能对光电板多次清洁不彻底遗留下来的顽固污渍进行有效清洁。创新的清洁方式不但节约了人力，并且节约资源，保护环境，让光电项目产生更大的价值。

(5)供电模式的多样创新选择。本清洁机器人采用太阳能电板和蓄电池充电相结合的方式，为机器人的供能提供了多样化的解决方案。太阳能电板的选择可以节约电能，对环境更加友好；降低了清洁机器人的充电频率，提高了清洁机器人的工作效率，减少了使用工人的工作量；在一种供电形式不能正常使用的情况下可以切换另一供电模式，提高了清洁机器人系统的容错率，使清洁机器人工作更稳定。

下面结合节能点及效果分析对本发明的应用作进一步描述。

本发明清洁机器人实现了对太阳能发电板的全面清洁，确保全面擦除太阳能发电板上的灰尘，提高了太阳能电池的光电转化效率，从而提高了光伏发电的效益与能量利用率。

本发明清洁机器人表面贴有小型柔性材料制成的太阳能发电片，由于机器人工作的地方阳光充足，可以在随时为机器人充电。

本发明清洁机器人清洁系统选用质地柔软的高效清洁材料、毛刷以及风机三重结构相结合的方式，实现了无水化清洁。在清理过程中能有效清除太阳能电板上的污渍，同时减轻对电板的磨损，能够有效避免“热斑效应”产生，保证了安全生产，提高了发电能力和电池板的寿命。

本发明通过查阅资料和实验测试得知，目前市面上常见的太阳能板(大小为1.6m*0.8m)，在全新无积灰状态下每小时可以发电180w，光伏发电效率为11.6％，有中度积灰状态下光伏发电效率为7.1％，效率相差3.6％。而本发明的机器人擦拭速度为1.2m²/min，经过擦拭后，发电效率可以提高到10.5％。经过测试一次充电后大约可以连续工作1h，根据实际情况，1h一台机器可以完成对40～50块太阳能板的清洁。因此可以大致计算得出一台机器一个小时可以使原有太阳能光伏发电设备多发2000余瓦的电，并且在清洁的全程实现了无水化，节省了水资源。同时有效地清除了太阳能发电板上的污渍，较传统清理方法减轻了对电板的磨损，能够有效避免“热斑效应”产生，保证了安全生产，提高了发电能力和电池板的寿命。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。