本发明涉及光伏清洁机器人的，具体而言，涉及一种光伏清洁机器人的悬空检测控制方法。
背景技术：
1、随着可再生能源的快速发展，光伏发电已成为全球能源结构的重要组成部分。光伏面板的清洁对于维持其高效运行至关重要，因为灰尘和其他污染物会降低光能的吸收和转换效率。目前，光伏清洁机器人在执行清洁任务时，主要依赖固定路径进行作业，并采用单一传感器识别悬空或内置姿态传感器监测自身倾斜角度来识别悬空的避障策略。单一传感器识别悬空的避障策略通过在光伏清洁机器人上设置一圈的测距传感器来识别是否存在悬空，一旦某个传感器识别到悬空状态，光伏清洁机器人就会启动自动避障程序，这种避障策略过于保守，容易将光伏板之间的正常连接间隙被误判为悬空，从而导致在未到达需要清洁的区域前就提前停止作业，严重影响了清洁效果；内置姿态传感器监测自身的倾斜角度来识别悬空的避障策略为在光伏清洁机器人中部设置姿态传感器，当遇到悬空时，光伏清洁机器人由于受力不平衡发生了倾斜，当倾斜角超过安全阈值后姿态传感器才会识别为遇到悬空，此时启动自动避障程序，但这种避障策略过于极端，因为它意味着只有在已经发生明显倾斜，即处于较为危险的状态时，才会做出避障反应，这种延迟反应可能导致光伏清洁机器人在悬空区域遭受损伤，甚至可能引发更严重的安全问题。
2、因此，需要设计一种安全识别悬空状态且清洁效率更高的光伏清洁机器人悬空检测方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种光伏清洁机器人的悬空检测控制方法，以解决上述现有技术的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种光伏清洁机器人的悬空检测控制方法，包括以下步骤：
4、s100安装光伏清洁机器人：所述光伏清洁机器人包括机体、清扫单元、行走单元、吸附单元、悬空检测单元和控制单元，沿着清扫行进方向，所述清扫单元设有两个，分别对称设置在所述机体前后两侧，所述行走单元设有两个，分别对称设置在所述机体的左右两侧，所述机体上设有若干个所述吸附单元，所述吸附单元包括与工作面接触的浮板和用于使浮板与工作面产生负压而相吸附的风机组件，所述风机组件抽吸空气形成负压使得浮板吸附在工作面上；所述悬空检测单元包括第一传感器和第二传感器，每个所述清扫单元底部左右两侧位置各设有一个所述第一传感器，每个所述行走单元的底部前后两侧各设有一个所述第二传感器，所述第一、二传感器均与所述控制单元电性连接；
5、s101数据初始化：设定运行速度v、运行路线及跌落安全阈值h＇，对所述第一传感器和所述第二传感器进行零点校准；
6、s102实时监测：在所述光伏清洁机器人运行期间，所述第一传感器和所述第二传感器持续监测其与工作面之间的距离分别获取实际距离信号h1和实际距离信号h2并反馈至控制单元，形成清洁地图；
7、s103状态判定及安全响应：所述控制单元根据步骤s102实时获取的信号分析所述光伏清洁机器人的状态并作出响应；
8、当0≤h1≤h＇且h2≤h＇时，判定为前方存在落差，所述落差在所述光伏清洁机器人的可接受范围内，所述控制单元不作出响应，所述光伏清洁机器人按照设定的运行路线、设定的运行速度v继续前进；
9、当h1＞h＇且h2≤h＇时，判定为悬空边缘临界状态，所述控制单元作出减速响应，所述光伏清洁机器人按照设定的运行路线减速缓慢前进；
10、当h1＞h＇且h2＞h＇时，判定为悬空边缘危险状态，所述控制单元作出紧急制停响应并通过远程控制系统通知操作者，启动自动避障程序，使所述光伏清洁机器人远离悬空边缘；
11、其余情况，所述控制单元均不作出响应，所述光伏清洁机器人按照设定的运行路线、设定的运行速度v继续前进；
12、s104状态调整：所述光伏清洁机器人根据所述自动避障程序的指令调整其位置，直至所有实际距离信号h1和实际距离信号h2均小于所述跌落安全阈值h＇为止，关闭所述自动避障程序，将运行速度恢复至所述设定运行速度v；
13、s105更新所述清洁地图：在所述清洁地图中标记导致所述光伏清洁机器人判定为悬空边缘临界状态及悬空边缘危险状态的坐标位置，得到更新的清洁地图，在所述更新的清洁地图中重新规划运行路线，得到目标运行路线，所述光伏清洁机器人按照所述目标运行路线继续完成清洁任务。
14、作为本发明的优选技术方案，所述第一传感器与第二传感器的安装间距应在安全范围内，所述安装间距由所述光伏清洁机器人的重心位置、尺寸以及光伏板的倾斜角度决定，通过横向安全距离阈值x与纵向安全距离阈值y控制且满足以下关系式：
15、横向安全距离阈值x：
16、x≤b-h×tanθ
17、纵向安全距离阈值y：
18、y≤l-h×tanθ
19、其中，横向安全距离阈值x为所述光伏清洁机器人在短边方向的所述第一传感器与第二传感器的安装间距阈值，纵向安全距离阈值y为所述光伏清洁机器人在长边方向的所述第一传感器与第二传感器的安装间距阈值，b为所述光伏清洁机器人的横向边缘与其重心的距离较小值，l为所述光伏清洁机器人的纵向边缘与其重心的距离较小值，h为所述光伏清洁机器人的重心高度，θ为光伏板的倾斜角度；
20、其次，为保证所述吸附单元均有效工作，所述横向安全距离阈值x与所述纵向安全距离阈值y应还满足以下关系式：
21、横向安全距离阈值x：
22、x≤a1
23、纵向安全距离阈值y：
24、y≤a2
25、其中，a1为短边方向的所述吸附单元边缘至所述光伏清洁机器人短边边缘的距离，a2为长边方向的所述吸附单元边缘至所述光伏清洁机器人长边边缘的距离；
26、此外，为确保所述光伏清洁机器人能够顺利跨越所述光伏板之间的标准间隙a3，所述横向安全距离阈值x与所述纵向安全距离阈值y均应大于所述标准间隙a3，即x与y满足以下关系式：
27、横向安全距离阈值x：
28、
29、纵向安全距离阈值y：
30、
31、进一步地，光伏板之间的标准间隙a3为15mm～25mm。
32、作为本发明的优选技术方案，步骤s101中的跌落安全阈值h＇为所述光伏板的标准厚度h标。
33、进一步地，所述光伏板的标准厚度h标为30mm～35mm。
34、作为本发明的优选技术方案，步骤s101中所述第一传感器和所述第二传感器为激光雷达、超声波雷达、红外测距器中的任意一种。
35、进一步地，步骤s101中所述光伏清洁机器人的设定运行速度v为0.5m/s,步骤s103中的所述减速响应为将运行速度减至0.2m/s。
36、作为本发明的优选技术方案，步骤s103中的所述自动避障程序包括后退程序和旋转程序，所述后退程序为所述光伏清洁机器人沿着所述设定的运行路线后退，所述旋转程序为所述光伏清洁机器人进行左自旋或右自旋，当同时出现两个所述实际距离信号h1和两个所述实际距离信号h2均大于h＇时，所述控制单元启动所述后退程序；当出现一个所述实际距离信号h1和一个所述实际距离信号h2均大于h＇时，所述控制单元启动所述旋转程序，旋转方向为相对于出现悬空边缘危险状态的坐标位置的相反方向。
37、作为本发明的优选技术方案，步骤s105中所述目标运行路线为清洁所述清洁地图中的待清洁区域的路线。
38、本发明的有益效果是：
39、1、本发明通过设置第一传感器与第二传感器实时监测光伏清洁机器人与工作面之间的距离，控制单元根据两个传感器识别到的距离信号联合分析，将其工作状态分为前方存在落差、悬空边缘临界状态以及悬空边缘危险状态，控制单元根据不同工作状态作出相应的减速、自动避障响应。本发明能够更准确地识别真正的悬空区域，避免了将光伏板之间的正常连接间隙被误判为悬空，导致过早停止清洁作业；也避免了机身倾斜角超过安全阈值、处于较为危险的状态后才做出避障反应的极端情况，确保光伏清洁机器人安全工作不跌落的同时尽可能使清洁作业覆盖到更多的光伏板区域，提高了清洁效率。
40、2、根据光伏清洁机器人的重心分布、尺寸，吸附单元的分布以及光伏板的倾斜角度等因素确定第一传感器和第二传感器之间的安全距离阈值，优化传感器的布局，提高传感器监测的覆盖范围和准确性，减少了因传感器间距不当导致的误判(将正常间隙判断为悬空)和漏判(未能检测到真正的悬空)，传感器布局能够适应不同安装角度的光伏板，提高了机器人在各种环境下的适用性。
41、3、机器人识别到悬空边缘时自动更新清洁地图并重新规划运行路线继续完成清洁任务，以避开悬空区域，减少了因处理障碍而造成的中断时间，确保清洁任务的连续性和完整性，减少人工干预成本和操作的复杂性，提高对不同环境条件下的适应性和灵活性。
42、4、包括后退程序和旋转程序的自动避障程序，使得光伏清洁机器人能够根据悬空的具体情况迅速做出最合适的避障动作，减少在危险区域的停留时间，进一步提高了机器人的自主性和智能化水平，避障后能迅速恢复正常作业，保证清洁工作的效率。
1.一种光伏清洁机器人的悬空检测控制方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1光伏清洁机器人的悬空检测方法，其特征在于：所述第一传感器与第二传感器的安装间距应在安全范围内，所述安装间距由所述光伏清洁机器人的重心位置、尺寸以及光伏板的倾斜角度决定，通过横向安全距离阈值x与纵向安全距离阈值y控制且满足以下关系式：
3.根据权利要求2光伏清洁机器人的悬空检测方法，其特征在于：光伏板之间的标准间隙a3为15mm～25mm。
4.根据权利要求1光伏清洁机器人的悬空检测方法，其特征在于：步骤s101中的跌落安全阈值h＇为所述光伏板的标准厚度h标。
5.根据权利要求4光伏清洁机器人的悬空检测方法，其特征在于：所述光伏板的标准厚度h标为30mm～35mm。
6.根据权利要求1光伏清洁机器人的悬空检测方法，其特征在于：步骤s101中所述第一传感器和所述第二传感器为激光雷达、超声波雷达、红外测距器中的任意一种。
7.根据权利要求1光伏清洁机器人的悬空检测方法，其特征在于：步骤s101中所述光伏清洁机器人的设定运行速度v为0.5m/s,步骤s103中的所述减速响应为将运行速度减至0.2m/s。
8.根据权利要求1光伏清洁机器人的悬空检测方法，其特征在于：步骤s103中的所述自动避障程序包括后退程序和旋转程序，所述后退程序为所述光伏清洁机器人沿着所述设定的运行路线后退，所述旋转程序为所述光伏清洁机器人进行左自旋或右自旋，当同时出现两个所述实际距离信号h1和两个所述实际距离信号h2均大于h＇时，所述控制单元启动所述后退程序；当出现一个所述实际距离信号h1和一个所述实际距离信号h2均大于h＇时，所述控制单元启动所述旋转程序，旋转方向为相对于出现悬空边缘危险状态的坐标位置的相反方向。
9.根据权利要求1光伏清洁机器人的悬空检测方法，其特征在于：步骤s105中所述目标运行路线为清洁所述清洁地图中的待清洁区域的路线。
