本發(fā)明實(shí)施例涉及太陽能開發(fā)領(lǐng)域,具體涉及一種用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,人類對于能源的需求越來越大,然而石油煤炭等傳統(tǒng)不可再生能源卻在日益枯竭。在能源問題日益成為國家發(fā)展制約因素的重要時(shí)期,開發(fā)新型能源就突顯出其重要的意義。目前國際上新型能源主要有核能,風(fēng)能,熱能以及太陽能幾個(gè)種類。中國地處北半球歐亞大陸的東部,主要處于溫帶和亞熱帶,蘊(yùn)含著豐富的太陽能資源,獨(dú)特的地理環(huán)境就使得太陽能的開發(fā)成為我國新型能源開發(fā)的主要方向。
目前,我國太陽能的利用方式主要有定點(diǎn)式太陽能發(fā)電裝置和跟蹤式太陽能發(fā)電裝置兩大種類。定點(diǎn)式,即太陽能光伏板處于固定位置與固定角度,不會(huì)隨著太陽的運(yùn)動(dòng)而變化;跟蹤式,即太陽能光伏板會(huì)自動(dòng)跟蹤太陽的角度,實(shí)現(xiàn)光伏面板始終對著太陽的直射方向。理論表明:跟蹤式太陽能光伏板與定點(diǎn)式太陽能光伏板相比,其能量的接受率可提高35%,因此運(yùn)用跟蹤式的太陽能發(fā)電裝置對于開發(fā)太陽能作為能源具有戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的太陽能跟蹤系統(tǒng)多采用直流電機(jī)和液壓活塞等剛性的機(jī)械機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),然而復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)不僅大大增加了裝置的質(zhì)量,也增加了生產(chǎn)成本和維護(hù)成本,難以得到廣泛的應(yīng)用。
因此,如何提出一種方案,能夠減小太陽能跟蹤系統(tǒng)的體積,提高太陽能跟蹤系統(tǒng)的適用性,成為亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人和系統(tǒng)。
一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人,包括:
支撐裝置、充氣空腔、充氣通道和頂部平臺(tái),所述支撐裝置與外部支架連接,用來支撐和固定所述軟機(jī)器人;
所述充氣空腔設(shè)置在所述支撐裝置的上表面,所述充氣空腔包括外部空腔壁和多個(gè)內(nèi)部中空的充氣室,所述充氣室的頂端設(shè)置在所述頂部平臺(tái)的下表面,底端設(shè)置在所述支撐裝置的上表面,在所述支撐裝置的上表面與所述充氣室連接處所述充氣室的內(nèi)部設(shè)置帶有通孔的充氣室隔絕裝置;
所述充氣通道設(shè)置在所述支撐裝置底部,一端與外部的氣動(dòng)系統(tǒng)連接,另一端通過所述充氣室隔絕裝置的通孔與所述充氣室連接,用于通過所述氣動(dòng)系統(tǒng)向所述充氣室內(nèi)充入高壓氣體,以使所述充氣室發(fā)生膨脹形變;
所述頂部平臺(tái)設(shè)置在所述充氣空腔的頂端,用于與太陽能光伏板連接,以帶動(dòng)所述太陽能光伏板跟蹤太陽能。
進(jìn)一步地,所述支撐裝置為帶有圓盤的圓柱形支撐柱,所述圓盤在所述圓柱形支撐柱的頂端,所述圓盤的半徑大于所述圓柱形支撐柱的半徑。
進(jìn)一步地,所述外部空腔壁為圓柱形空腔壁,所述圓柱形空腔壁的下端口的外部設(shè)置有圓環(huán)。
進(jìn)一步地,所述充氣室為內(nèi)部中空的圓柱形充氣室。
進(jìn)一步地,所述充氣室隔絕裝置為帶有通孔的圓柱形充氣室隔絕裝置,且所述圓柱形充氣室隔絕裝置的外徑等于所述圓柱形充氣室的內(nèi)徑。
進(jìn)一步地,所述充氣室為3個(gè)。
進(jìn)一步地,所述軟機(jī)器人為中心對稱結(jié)構(gòu),相應(yīng)的3個(gè)所述充氣室關(guān)于所述軟機(jī)器人的對稱中心星形分布在所述外部空腔壁內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述充氣通道的數(shù)量與所述充氣室的數(shù)量相同,一個(gè)所述充氣通道連接一個(gè)所述充氣室。
進(jìn)一步地,所述充氣空腔與所述支撐裝置膠合連接。
另一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于太陽能自動(dòng)跟蹤的系統(tǒng),包括:氣動(dòng)系統(tǒng)、傳感器檢測模塊、控制處理模塊和上述軟機(jī)器人,所述控制處理模塊分別與所述氣動(dòng)系統(tǒng)和所述傳感器檢測模塊連接;
所述傳感器檢測模塊用于檢測太陽能光伏板的角度信息,并將檢測到的角度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述控制處理模塊;
所述控制處理模塊用于對所述角度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并向所述氣動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào);
所述氣動(dòng)系統(tǒng)用于根據(jù)所述控制信號(hào)向所述軟機(jī)器人提供高壓氣體,以帶動(dòng)太陽能光伏板跟蹤太陽能。
本發(fā)明實(shí)施例提供的用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人和系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,不需要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),減小了太陽能跟蹤系統(tǒng)的體積和重量,提高了太陽能跟蹤系統(tǒng)的適用性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中又一用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)時(shí)例中太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人的下半部的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)時(shí)例中太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人的上半部的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中用于太陽能自動(dòng)跟蹤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人包括:
支撐裝置10、充氣空腔20、充氣通道30和頂部平臺(tái)40,所述支撐裝置10與外部支架連接,用來支撐和固定所述軟軟機(jī)器人;
所述充氣空腔20設(shè)置在所述支撐裝置10的上表面,所述充氣空腔20包括外部空腔壁21和多個(gè)內(nèi)部中空的充氣室22,所述充氣室22的頂端設(shè)置在所述頂部平臺(tái)40的下表面,所述充氣室22的底端設(shè)置在所述支撐裝置10的上表面,在所述支撐裝置10的上表面與所述充氣室22連接處所述充氣室22的內(nèi)部設(shè)置帶有通孔的充氣室隔絕裝置24;
所述充氣通道30設(shè)置在所述支撐裝置10底部,一端與外部的氣動(dòng)系統(tǒng)連接,另一端通過所述充氣室隔絕裝置24的通孔與所述充氣室22連接,用于通過所述氣動(dòng)系統(tǒng)向所述充氣室內(nèi)充入高壓氣體,以使所述充氣室發(fā)生膨脹形變;
所述頂部平臺(tái)40設(shè)置在所述充氣空腔20的頂端,用于與太陽能光伏板連接,以帶動(dòng)所述太陽能光伏板跟蹤太陽能。
具體地,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人由下至上依次為充氣通道30、支撐裝置10、充氣空腔20和頂部平臺(tái)40,其中支撐裝置10上設(shè)置有通孔,用于通過螺釘和螺母與外部支架連接,以固定和支撐軟機(jī)器人,保證軟機(jī)器人在工作時(shí)的穩(wěn)定性。充氣空腔20設(shè)置在支撐裝置10的上表面,充氣空腔20包括外部空腔壁21和多個(gè)內(nèi)部中空的充氣室22。如圖1所示,充氣室22的頂端設(shè)置在頂部平臺(tái)40的下表面,底端設(shè)置在支撐裝置10的上表面,并在支撐裝置10的上表面充氣室22對應(yīng)的位置處設(shè)置帶有通孔的充氣室隔絕裝置24,充氣室隔絕裝置24伸入充氣室22的內(nèi)部。即除了支撐裝置10的上表面的通孔,充氣室22處于密封狀態(tài),并且每個(gè)充氣室隔絕裝置24對應(yīng)一個(gè)充氣室22,用于隔絕各個(gè)充氣室22,防止充氣室22之間有相互跑氣的現(xiàn)象。充氣通道30設(shè)置在支撐裝置10的底部,該充氣通道的一端與軟機(jī)器人外部的氣動(dòng)系統(tǒng)連接,另一端通過充氣室隔絕裝置24的通孔與充氣室22連接。本發(fā)明實(shí)施例提供的軟機(jī)器人的主要材料可以使用邵氏硬度為33的硅橡膠,其是由邵氏硬度為40的硅橡膠和邵氏硬度為15的硅橡膠按比例混合制成的。
本發(fā)明實(shí)施例提供的軟機(jī)器人可以在高壓氣體的作用下發(fā)生形變,而調(diào)整設(shè)置在軟機(jī)器人頂端的頂部平臺(tái)的太陽能光伏板的角度。具體過程如下:氣動(dòng)系統(tǒng)通過充氣通道30向充氣室22內(nèi)充入高壓氣體,充氣室22在高壓氣體的作用下會(huì)發(fā)生膨脹形變,進(jìn)一步帶動(dòng)整個(gè)軟機(jī)器人發(fā)生形變,從而調(diào)整設(shè)置軟機(jī)器人頂端的頂部平臺(tái)的太陽能光伏板的角度,實(shí)現(xiàn)太陽能的自動(dòng)跟蹤。
此外,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例中的軟機(jī)器人頂端的頂部平臺(tái)40為圓盤形,頂部平臺(tái)40與充氣空腔20的頂端連接。在頂部平臺(tái)的四周設(shè)置有通孔,可以用于連接太陽能光伏板的支架,在太陽能光伏板的支架上設(shè)置吸盤以連接太陽能光伏板。
本發(fā)明實(shí)施例提供的用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人,結(jié)構(gòu)簡單,不需要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu),減小了太陽能跟蹤系統(tǒng)的體積,提高了太陽能跟蹤系統(tǒng)的適用性。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述支撐裝置為帶有圓盤的圓柱形支撐柱,所述圓盤在所述圓柱形支撐柱的頂端,所述圓盤的半徑大于所述圓柱形支撐柱的半徑。
具體地,如圖1所示,支撐裝置10為帶有圓盤的圓柱形支撐柱,即在圓柱形支撐柱11的頂端設(shè)置一個(gè)圓盤12,其中圓盤12的直徑大于圓柱形支撐柱的半徑。在圓盤12的四周均分設(shè)置有多個(gè)通孔,本發(fā)明實(shí)施例設(shè)置了4個(gè)通孔,通過該通孔使用螺釘螺母或其他連接裝置將軟機(jī)器人與用于支撐軟機(jī)器人的外部支架連接,以保證軟機(jī)器人工作時(shí)的穩(wěn)定性。其中,支撐裝置10底部的圓柱形支撐柱11用于為軟機(jī)器人提供適當(dāng)?shù)闹亓?,調(diào)整重心,保持穩(wěn)定;圓柱形支撐柱11上端凸出的圓盤12用于連接軟機(jī)器人底部用于支撐軟機(jī)器人的支架,使軟機(jī)器人與大地的空間位置保持在一個(gè)固定的狀態(tài),提供良好的剛度和工作穩(wěn)定性。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述外部空腔壁為圓柱形空腔壁,所述圓柱形空腔壁的下端口的外部設(shè)置有圓環(huán)。
具體地,如圖1所示,充氣空腔20的外部空腔壁21為圓柱形空腔壁,在該圓柱形空腔壁的下端口的外部設(shè)置有圓環(huán)23。其中,支撐裝置10的圓盤12的半徑與充氣空腔20的圓環(huán)23的外徑相同,以保證支撐裝置10和充氣空腔20更好的連接。如圖1所示,在充氣空腔20的圓環(huán)23的四周均勻分布多個(gè)通孔,并且通孔的數(shù)量和位置與支撐裝置10的圓盤12四周的通孔的數(shù)量和位置一一對應(yīng),這樣可以通過螺釘螺母或其他連接裝置將支撐裝置10和充氣空腔20與外部的支架連接,更好的固定和支撐軟機(jī)器人,保證軟機(jī)器人工作時(shí)的穩(wěn)定性。
此外,本發(fā)明實(shí)施例中的軟機(jī)器人的充氣空腔與支撐裝置膠合連接。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中又一用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例中的軟機(jī)器人的物理結(jié)構(gòu)具體可以分為兩個(gè)部分,其中支撐裝置10和充氣通道30為一個(gè)部分,充氣空腔20和頂部平臺(tái)40為一部分,這兩部分通過支撐裝置和充氣空腔連接在一起,具體可以是膠合連接。
圖3為本發(fā)明實(shí)時(shí)例中太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人的下半部的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,將支撐裝置10和充氣通道30作為軟機(jī)器人的下半部,可以看出,支撐裝置10包括頂部的圓盤12和設(shè)置在圓盤12下方的圓柱形支撐柱11。充氣通道30設(shè)置在圓柱形支撐柱11的下方,在支撐裝置頂部圓盤12的上表面設(shè)置有3個(gè)帶有通孔的充氣室隔絕裝置24,充氣通道30可以通過充氣室隔絕裝置24的通孔向充氣室內(nèi)充入高壓氣體。圖4為本發(fā)明實(shí)時(shí)例中太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人的上半部的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖4所示,將充氣空腔20和頂部平臺(tái)40作為軟機(jī)器人的上半部,其中充氣空腔20包括下端的圓環(huán)23、外部空腔壁21和內(nèi)部中空的充氣室22。由圖4可以看出,充氣室22是在圓柱形外部空腔壁21中形成內(nèi)部中空的圓柱形充氣室22,充氣室22與圖3中的充氣室隔絕裝置24連接,即充氣室隔絕裝置24設(shè)置在充氣室22內(nèi)部,充氣通道30可以通過充氣室隔絕裝置24的通孔向充氣室內(nèi)充入高壓氣體。圖3和圖4作為軟機(jī)器人的兩個(gè)部分,可以通過膠合連接,此外,本發(fā)明實(shí)施例的軟機(jī)器人結(jié)構(gòu)可以通過3d打印制造或鑄模制造完成,即通過3d打印制造或鑄模制造制備軟機(jī)器人物理結(jié)構(gòu)上的兩個(gè)部分,在通過膠合連接將這兩個(gè)部分連接。
在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,所述充氣室為內(nèi)部中空的圓柱形充氣室,所述充氣室隔絕裝置為帶有通孔的圓柱形充氣室隔絕裝置,且所述圓柱形充氣室隔絕裝置的外徑等于所述圓柱形充氣室的內(nèi)徑。
具體地,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例將軟機(jī)器人中的充氣室22設(shè)置為內(nèi)部中空的圓柱形充氣室,如圖3所示,充氣室隔絕裝置24為帶有通孔的圓柱形充氣室隔絕裝置,且圓柱形充氣室隔絕裝置24的外徑等于圓柱形充氣室22的內(nèi)徑,這樣可以使圓柱形充氣室隔絕裝置22伸入圓柱形充氣室22的內(nèi)部,將各個(gè)充氣室22隔絕,避免充氣室22之間相互跑氣。
如圖1所示,可以看出,本發(fā)明實(shí)施例中頂部平臺(tái)、充氣空腔以及支撐裝置組成一個(gè)同心結(jié)構(gòu),即本發(fā)明實(shí)施例中的軟機(jī)器人為中心對稱結(jié)構(gòu)。軟機(jī)器人本發(fā)明實(shí)施例中的充氣室為3個(gè)內(nèi)部中空的圓柱形結(jié)構(gòu),3個(gè)內(nèi)部中空的圓柱形結(jié)構(gòu)在外部空腔壁內(nèi)關(guān)于軟機(jī)器人的對稱中心呈星形分布。當(dāng)單個(gè)充氣室充氣時(shí),其膨脹最大,因此該充氣室向外在頂部平臺(tái)和底部盤即支撐裝置的圓盤上產(chǎn)生壓力,其他兩個(gè)充氣室充氣時(shí)的工作方式與此類似。最后通過對三個(gè)充氣室的建模受力分析可知,其總的受力模型為空間上三個(gè)互成120°的星形分布模型。通過對三個(gè)充氣室進(jìn)行特定的壓力組合控制,可以實(shí)現(xiàn)空間上任意位置的任意預(yù)定動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)對連接在頂部平臺(tái)的太陽能光伏板的角度調(diào)整。
如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例中所述充氣通道的數(shù)量與所述充氣室的數(shù)量相同,一個(gè)所述充氣通道連接一個(gè)所述充氣室。即充氣通道的數(shù)量與充氣室的數(shù)量相等,一個(gè)充氣通道用于為一個(gè)充氣室進(jìn)行充氣。具體使用時(shí),可以通過電磁閥控制充氣通道的開和閉,實(shí)現(xiàn)為軟機(jī)器人的充氣室定量充氣,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)控制軟機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的目的。需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例中軟機(jī)器人的充氣空腔內(nèi)設(shè)置有3個(gè)充氣室,根據(jù)需要還可以設(shè)置為其他數(shù)量,不同數(shù)量的充氣室,可以改變軟機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人,可以使太陽能跟蹤系統(tǒng)擺脫電機(jī)等機(jī)械結(jié)構(gòu)控制的限制,克服傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜,成本高昂,體積大,質(zhì)量重的缺點(diǎn),使得太陽能跟蹤系統(tǒng)的布置地點(diǎn)和空間限制更小,開拓了太陽能跟蹤系統(tǒng)的使用空間。同時(shí),克服了電機(jī)等設(shè)備控制電路復(fù)雜、維護(hù)成本高的缺點(diǎn),在提高太陽能跟蹤系統(tǒng)的使用壽命又降低了其運(yùn)營成本。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例中用于太陽能自動(dòng)跟蹤的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖5所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的用于太陽能自動(dòng)跟蹤的系統(tǒng)包括氣動(dòng)系統(tǒng)02、傳感器檢測模塊03、控制處理模塊04和上述實(shí)施例中的軟機(jī)器人01,其中,所述控制處理模塊04分別與所述氣動(dòng)系統(tǒng)02和所述傳感器檢測模塊03連接;所述傳感器檢測模塊03用于檢測太陽能光伏板的角度信息,并將檢測到的角度數(shù)據(jù)發(fā)送至所述控制處理模塊04;所述控制處理模塊04用于對所述角度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并向所述氣動(dòng)系統(tǒng)02發(fā)送控制信號(hào);所述氣動(dòng)系統(tǒng)02用于根據(jù)所述控制信號(hào)向所述軟機(jī)器人01提供高壓氣體,以帶動(dòng)太陽能光伏板跟蹤太陽能。
具體地,本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于太陽能自動(dòng)跟蹤的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括設(shè)置在太陽能光伏板上的傳感器檢測模塊03,用來檢測太陽能光伏板的角度數(shù)據(jù),并將檢測到的角度數(shù)據(jù)發(fā)送至控制處理模塊04。控制處理模塊04對接收到的角度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,根據(jù)太陽能光伏板的角度數(shù)據(jù)分析得出需要對太陽能光伏板進(jìn)行調(diào)整的角度,并向氣動(dòng)系統(tǒng)02發(fā)送控制信號(hào)。氣動(dòng)系統(tǒng)02根據(jù)接收到的控制信號(hào)對軟軟機(jī)器人01進(jìn)行充氣,即對軟軟機(jī)器人01的充氣室22進(jìn)行充氣,不同量的高壓氣體可以實(shí)現(xiàn)軟軟機(jī)器人01不同的形變程度,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)太陽能光伏板不同角度的調(diào)整。
其中,傳感器檢測模塊03可以是慣性測量元件imu(inertialmeasurementunit),控制處理模塊04可以為單片機(jī),當(dāng)然根據(jù)需要傳感器檢測模塊03和控制處理模塊04還可以為其他元件,本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定。此外,根據(jù)需要傳感器檢測模塊03還可以檢測太陽能光伏板對應(yīng)的實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù),并將檢測到的實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送至控制處理模塊04,以使控制處理模塊可以根據(jù)太陽能光伏板的實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)和角度數(shù)據(jù),獲取到太陽能光伏板需要調(diào)整的角度。
具體地,本發(fā)明實(shí)施例的用于太陽能跟蹤的系統(tǒng)的工作流程如下:
采用傳感器檢測模塊03采集太陽能光伏板的實(shí)時(shí)角度數(shù)據(jù)和太陽能光伏板所在地區(qū)的實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù),并將實(shí)時(shí)角度數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送至控制處理模塊04??刂铺幚砟K04如單片機(jī)接收傳感器檢測模塊03采集到的數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)時(shí)角度數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)獲取太陽能光伏板與太陽的實(shí)時(shí)角度偏差值,根據(jù)獲取到的實(shí)時(shí)角度偏差值,獲取軟軟機(jī)器人的各個(gè)方向上的角度偏差分量,向氣動(dòng)系統(tǒng)02發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)。氣動(dòng)系統(tǒng)02給軟機(jī)器人的充氣室進(jìn)行相應(yīng)的充氣、放氣或保持氣壓,軟機(jī)器人在氣動(dòng)系統(tǒng)02充入的高壓氣體的作用下,發(fā)生膨脹形變,帶動(dòng)連接在其頂端的太陽能光伏板運(yùn)動(dòng),以調(diào)整太陽能光伏板的角度,實(shí)現(xiàn)太陽能光伏板實(shí)時(shí)跟蹤太陽的功能。其中,根據(jù)太陽能光伏板與太陽的實(shí)時(shí)角度偏差值,獲取軟軟機(jī)器人各個(gè)方向的角度偏差量以及各個(gè)腔體對應(yīng)的需要充氣的量的方法,可以通過計(jì)算機(jī)軟件仿真,獲得對應(yīng)的模型。進(jìn)一步根據(jù)模型即可以獲得各個(gè)腔體需要的高壓氣體的量,通過充氣系統(tǒng)02為不同的腔體提供不同量的高壓氣體,實(shí)現(xiàn)軟機(jī)器人以及太陽能光伏板的角度調(diào)整。其中,控制處理模塊04根據(jù)實(shí)時(shí)角度數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)獲取太陽能光伏板與太陽的實(shí)時(shí)角度偏差值的方法,可以通過太陽能光伏板所在地區(qū)的實(shí)時(shí)時(shí)間數(shù)據(jù)以及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度信息,獲取到太陽的高度角和方位角信息,再和太陽能光伏板的實(shí)時(shí)角度信息進(jìn)行比較,獲得對應(yīng)的太陽能光伏板與太陽的實(shí)時(shí)角度偏差值。
其中充氣系統(tǒng)02可以包括充氣泵電磁閥等結(jié)構(gòu),用于實(shí)現(xiàn)給軟機(jī)器人的充氣室充氣,控制軟機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。此外,本發(fā)明實(shí)施例可以預(yù)先在控制處理模塊04內(nèi)輸入數(shù)據(jù)處理算法和軟機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模型,以使控制處理模塊04可以直接根據(jù)傳感器檢測模塊03檢測到的太陽能光伏板的角度數(shù)據(jù),獲得太陽能光伏板需要調(diào)整的角度,以及太陽能光伏板需要調(diào)整的角度對應(yīng)于軟機(jī)器人需要調(diào)整的角度以及需要充入的高壓氣體的量。
本發(fā)明實(shí)施例提供的用于太陽能自動(dòng)跟蹤的軟機(jī)器人和系統(tǒng),可以使太陽能跟蹤系統(tǒng)擺脫電機(jī)等機(jī)械結(jié)構(gòu)控制的限制,克服傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜,成本高昂,體積大,質(zhì)量重的缺點(diǎn),使得太陽能跟蹤系統(tǒng)的布置地點(diǎn)和空間限制更小,開拓了太陽能跟蹤系統(tǒng)的使用空間。同時(shí),克服了電機(jī)等設(shè)備控制電路復(fù)雜、維護(hù)成本高的缺點(diǎn),在提高太陽能跟蹤系統(tǒng)的使用壽命又降低了其運(yùn)營成本。
以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。