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作品名称：智能太阳板清洁机器人1
学校名称：赣南科技学院
参赛队伍：锦鲤
队伍编号：217152
参赛学生：李柔陈佳烽钟强强
指导老师：黄伟玲王忠锋
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

随着全球对新能源需求的不断增长，太阳能作为一种清洁、可再生能源，其开发与利用愈发受到关注。然而，光伏组件表面易受灰尘、鸟粪等污染物侵袭，导致发电效率大幅降低，传统清洁方式存在诸多弊端，太阳能板清洁机器人的研发成为行业关键。针对这一现状，设计并研究了太阳能板清洁机器人。

在总体方案设计上，智能太阳能板清洁机器人以满足大型光伏发电站复杂环境下的清洁需求为目标，确定了工作重量、额定功率、行走速度等关键参数。其功能设计全面，涵盖行走、清洗、视觉、监控检测等核心功能，确保机器人能在复杂地形和不规则排布的太阳能板间灵活作业，高效完成清洁任务。

结构设计方面，智能太阳能板清洁机器人包含视觉、清洁、行走等多个模块。视觉模块采用无人机视觉与机器自身视觉相结合的创新方案，无人机通过建立数字高程模型收集全基站太阳能板排布和地形数据，为路径规划提供三维环境地图模型；机器自身视觉则负责测定太阳能板倾斜角度和清洗姿态，实现精准清洗定位。清洁模块通过液压杆伸缩调整清洁模块角度，配合滑轨与滑槽设计，增强稳定性，确保毛刷贴合太阳能板；选用无刷大功率电机带动高强度尼龙毛刷，保障清洗效果。行走模块采用双步进电机系统，实现底盘灵活转向和高精度定位，满足复杂地形行走需求。

通过 AutoCAD 进行二维设计，SolidWorks 完成三维建模与动态仿真，并运用有限元分析验证结构强度，利用 MATLAB 对路径规划算法进行仿真。结果表明，机器结构合理，基于引力搜索算法和粒子群优化混合算法的路径规划，可使机器人找到最优路径，提升工作安全性与效率。

智能太阳能板清洁机器人具有多项创新点，如打破传统清洁机器人运动模式，通过钢架跨连实现连续作业；双视觉结合实现数据全面采集；清洁模块角度调整系统创新设计；双电机驱动实现灵活转向。这些创新使其在清洁效率、智能化程度和稳定性方面表现优异。

本研究成果对太阳能产业发展意义重大，不仅能有效解决太阳能板清洁难题，提高发电效率，降低运维成本，还推动了智能清洁技术进步，为光伏产业向智能化、自动化发展提供有力支持，具有广阔的应用前景和显著的社会经济效益。

关键词：高效；路径规划算法；太阳能板清洁；智能化；全自动