本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種搬運(yùn)方法。此外，本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)現(xiàn)上述搬運(yùn)方法的搬運(yùn)設(shè)備。

背景技術(shù)：

由于使用時(shí)光伏板上會(huì)產(chǎn)生污垢，會(huì)導(dǎo)致光伏板表面產(chǎn)生導(dǎo)熱差異，最終造成“熱斑”，損壞光伏組件；污垢還會(huì)導(dǎo)致光伏板表面透射率降低，從而影響光伏板組件陣列的光熱轉(zhuǎn)化率，即降低發(fā)電效率。因此為了保證發(fā)電效率不下降，避免光伏組件損壞，光伏板的清洗是必須的。

目前現(xiàn)有地面清洗車的底盤與小型挖掘機(jī)相同，機(jī)械臂結(jié)構(gòu)也與挖機(jī)的臂相似，兩條履帶驅(qū)動(dòng)前進(jìn)；清洗由機(jī)械臂末端的滾刷完成，清洗過程中可噴水。現(xiàn)場應(yīng)用情況中，地面清洗車的行駛速度較慢，清洗操作復(fù)雜，對操作人員要求較高，自動(dòng)化程度低，且對路面的要求較高。路面如果有坑洼，特別是兩側(cè)履帶對應(yīng)地面有高差，會(huì)導(dǎo)致車體側(cè)滾。地面清洗車的底盤與挖掘機(jī)類似，配有駕駛室，由人工駕駛進(jìn)行清洗任務(wù)，需要有挖掘機(jī)駕駛經(jīng)驗(yàn)的人員。

綜上所述，如何提供一種自動(dòng)化程度高的搬運(yùn)技術(shù)，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種搬運(yùn)方法，該搬運(yùn)方法自動(dòng)化程度高，可以降低操作的人工成本，并能夠使得位置精準(zhǔn)可靠。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述搬運(yùn)方法的搬運(yùn)設(shè)備。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種搬運(yùn)方法，其特征在于，應(yīng)用于搬運(yùn)設(shè)備，所述搬運(yùn)設(shè)備包括控制系統(tǒng)、機(jī)械臂和與所述機(jī)械臂連接的工裝，包括：

所述控制系統(tǒng)獲取所述工裝的當(dāng)前位置與搬運(yùn)目標(biāo)位置的相對位置信息；

所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述相對位置信息計(jì)算所述機(jī)械臂的各關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量；

所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述線性移動(dòng)量控制對應(yīng)的所述關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)所述工裝調(diào)整至所述搬運(yùn)目標(biāo)位置時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述機(jī)械臂停止運(yùn)動(dòng)；

所述控制系統(tǒng)控制所述工裝放置或拾取板上清洗機(jī)。

優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述相對位置信息計(jì)算所述機(jī)械臂的各關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量的步驟，包括：

所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述相對位置信息計(jì)算所述工裝需要進(jìn)行的調(diào)整量；所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述調(diào)整量計(jì)算所述機(jī)械臂的各個(gè)關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述線性移動(dòng)量控制對應(yīng)的所述關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的步驟，包括：

所述控制系統(tǒng)發(fā)送所述線性移動(dòng)量至各所述關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)所述線性移動(dòng)量控制對應(yīng)的所述關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，所述控制系統(tǒng)獲取連接同一個(gè)所述關(guān)節(jié)的兩個(gè)機(jī)械臂的位置關(guān)系，計(jì)算所述關(guān)節(jié)的當(dāng)前線性運(yùn)動(dòng)量，當(dāng)所述當(dāng)前線性運(yùn)動(dòng)量與所述線性運(yùn)動(dòng)量不同時(shí)，返回所述控制系統(tǒng)獲取當(dāng)前位置與搬運(yùn)目標(biāo)位置的相對位置信息的步驟。

優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)控制所述工裝放置或拾取板上清洗機(jī)的步驟，包括：

當(dāng)進(jìn)行所述板上清洗機(jī)的拾取操作時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述工裝的電機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行收繩，當(dāng)所述板上清洗機(jī)貼靠在所述工裝的出繩錨點(diǎn)，且所述控制系統(tǒng)獲取工裝到位信號后，所述控制器控制所述電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；

當(dāng)進(jìn)行所述板上清洗機(jī)的放置操作時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述工裝的電機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行放繩，當(dāng)所述板上清洗機(jī)接觸到光伏表面，且所述控制系統(tǒng)獲取工裝到微信號后，所述控制系統(tǒng)控制所述電機(jī)停止移動(dòng)。

一種搬運(yùn)設(shè)備，包括：

用于吊裝板上清洗機(jī)的工裝，所述工裝與機(jī)械臂連接；

用于通過自身結(jié)構(gòu)的對所述板上清洗器進(jìn)行控制的機(jī)械臂；

用于獲取當(dāng)前位置與搬運(yùn)目標(biāo)位置的相對位置信息、根據(jù)所述相對位置信息計(jì)算所述機(jī)械臂的各關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量、并根據(jù)所述線性移動(dòng)量控制對應(yīng)的所述關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)分別與所述工裝、所述機(jī)械臂連接。

優(yōu)選的，所述機(jī)械臂為具有至少兩個(gè)自由度的機(jī)械臂，所述工裝固定于所述機(jī)械臂的末端。

優(yōu)選的，所述機(jī)械臂包括設(shè)置有角度傳感器的回轉(zhuǎn)底座和若干個(gè)順序連接的機(jī)械臂節(jié)，所述回轉(zhuǎn)底座與第一個(gè)所述機(jī)械臂節(jié)連接，相鄰連接的所述機(jī)械臂節(jié)的關(guān)節(jié)上均設(shè)置有用于測量關(guān)節(jié)角度調(diào)整的角度傳感器。

優(yōu)選的，所述工裝包括用于連接所述機(jī)械臂的支架、繩索、均設(shè)于所述支架上的導(dǎo)軌、卷簧、容繩卷筒和設(shè)于所述導(dǎo)軌上的移動(dòng)滑輪；所述卷簧固定于所述支架、并與所述移動(dòng)滑輪連接；所述繩索的一端用于連接板上清洗機(jī)，所述繩索的另一端繞過所述移動(dòng)滑輪并固定于所述容繩卷筒；所述繩索受所述板上清洗機(jī)的拉力時(shí)，所述移動(dòng)滑輪向遠(yuǎn)離所述卷簧方向移動(dòng)，所述卷簧的回復(fù)力小于所述板上清洗機(jī)對所述繩索的拉力，所述容繩卷筒與驅(qū)動(dòng)機(jī)連接。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌上未設(shè)置有所述卷簧的一端設(shè)有兩個(gè)定滑輪，所述繩索的另一端依次繞過第一個(gè)所述定滑輪、所述移動(dòng)滑輪和第二個(gè)所述定滑輪并固定于所述容繩卷筒。

優(yōu)選的，所述支架的兩端分別設(shè)置所述導(dǎo)軌，且兩個(gè)所述導(dǎo)軌上分別設(shè)置所述移動(dòng)滑輪，所述移動(dòng)滑輪上分別繞設(shè)所述繩索，兩條所述繩索分別用于連接所述板上清洗機(jī)的不同位置。

本發(fā)明所提供的搬運(yùn)方法中，通過控制系統(tǒng)獲取當(dāng)前與目標(biāo)位置的相對位置信息，并將相對位置信息用于計(jì)算，得到機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量，并控制各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)工裝調(diào)整至搬運(yùn)目標(biāo)位置時(shí)，控制機(jī)械臂停止，并控制工裝對板上清洗機(jī)進(jìn)行操作。本方法中，通過感應(yīng)工裝的當(dāng)前位置與搬運(yùn)目標(biāo)位置的相對位置信息，并將相對位置信息用于機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量的計(jì)算，可以得到準(zhǔn)確的線性移動(dòng)量，方便使得工裝準(zhǔn)確的移動(dòng)到搬運(yùn)目標(biāo)位置。

本發(fā)明通過機(jī)械臂結(jié)構(gòu)來調(diào)整板上清洗機(jī)的姿態(tài)，是解決板上清洗機(jī)搬運(yùn)的關(guān)鍵步驟之一，本發(fā)明的技術(shù)方案提高了設(shè)備的自動(dòng)化水平，降低了人工操作難度，提高了調(diào)整板上清洗機(jī)的就位精度，能夠防止板上清洗機(jī)損壞光伏板，提高了清洗機(jī)器人的可靠性。

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簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(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)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)方法的具體實(shí)施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中工裝的俯視圖；

圖5為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中工裝的局部俯視圖；

圖6為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中機(jī)械臂的正視圖。

上圖1-6中：

1為工裝、11為支架、12為減速機(jī)、13為出繩錨點(diǎn)孔、14為容繩卷筒、15為縱向?qū)蚧啞?6為橫向?qū)蚧啞?7為移動(dòng)滑輪、18為定滑輪、19為導(dǎo)軌、10為卷簧；

2為機(jī)械臂、21回轉(zhuǎn)底座、22為第一機(jī)械臂節(jié)、23為第二機(jī)械臂節(jié)、24為第三機(jī)械臂節(jié)、25為第一驅(qū)動(dòng)缸、26為第二驅(qū)動(dòng)缸、27為第三驅(qū)動(dòng)缸、28為驅(qū)動(dòng)電機(jī)、29為角度傳感器；

3為檢測裝置。

具體實(shí)施方式

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)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(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。

本發(fā)明的核心是提供一種搬運(yùn)方法，該搬運(yùn)方法自動(dòng)化程度高，可以降低操作的人工成本，并能夠使得位置精準(zhǔn)可靠。

本發(fā)明的另一目的是提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述搬運(yùn)方法的搬運(yùn)設(shè)備。

請參考圖1至圖6，圖1為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)方法的具體實(shí)施例的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中工裝的俯視圖；圖5為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中工裝的局部俯視圖；圖6為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中機(jī)械臂的正視圖。

本發(fā)明所提供的一種搬運(yùn)方法，主要應(yīng)用于搬運(yùn)設(shè)備，搬運(yùn)設(shè)備包括控制系統(tǒng)、機(jī)械臂和與機(jī)械臂所連接的工裝。上述方法具體包括以下步驟：

步驟S1：控制系統(tǒng)獲取工裝的當(dāng)前位置與搬運(yùn)目標(biāo)位置的相對位置信息。

步驟S2：控制系統(tǒng)根據(jù)相對位置信息計(jì)算機(jī)械臂的各關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量。

步驟S3：控制系統(tǒng)根據(jù)線性移動(dòng)量控制對應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)工裝調(diào)整至搬運(yùn)目標(biāo)位置時(shí)，控制系統(tǒng)控制機(jī)械臂停止運(yùn)動(dòng)。

步驟S4：控制系統(tǒng)控制工裝放置或拾取板上清洗機(jī)。

需要說明的是，步驟S1中，當(dāng)前位置為搬運(yùn)設(shè)備所在位置，搬運(yùn)目標(biāo)位置為搬運(yùn)操作的目標(biāo)移動(dòng)位置，也就是說，搬運(yùn)操作是控制搬運(yùn)設(shè)備由當(dāng)前位置移動(dòng)到搬運(yùn)目標(biāo)位置，可以是空駛至搬運(yùn)目標(biāo)位置用于拾取需搬運(yùn)的物體，即板上清洗機(jī)；或者是攜帶搬運(yùn)目標(biāo)，即板上清洗機(jī)，移動(dòng)到搬運(yùn)目標(biāo)位置。

步驟S1中，執(zhí)行主體是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括控制器和傳感裝置，用于對當(dāng)前位置和搬運(yùn)目標(biāo)位置進(jìn)行測量的相對位置信息。傳感裝置可以設(shè)置于工裝或機(jī)械臂上，以便進(jìn)行測量?？蛇x的，也可以設(shè)置在一個(gè)固定位置，通過測量和計(jì)算得到二者之間的距離。另外，上述相對位置信息為數(shù)字信息，即包含距離的數(shù)字信息。

步驟S2中，執(zhí)行主體是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)獲取到的相對位置信息進(jìn)行計(jì)算，得到機(jī)械臂的移動(dòng)量，具體為各個(gè)關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量?？刂葡到y(tǒng)中預(yù)存有機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)信息，可以將整體移動(dòng)量分配給機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)，即將合成運(yùn)動(dòng)分配給各分運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)整體的移動(dòng)準(zhǔn)確。

步驟S3中，執(zhí)行主體是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)分配給各個(gè)關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量控制對應(yīng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程包括移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等，控制系統(tǒng)完成上述控制運(yùn)動(dòng)后，停止對機(jī)械臂的操作，機(jī)械臂停止運(yùn)動(dòng)。

步驟S4中，執(zhí)行主體是控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制工裝進(jìn)行操作。當(dāng)此次操作為收板操作時(shí)，即此次操作為收起板上清洗機(jī)時(shí)，步驟S1-S3中，工裝處于空駛狀態(tài)，步驟S4即應(yīng)當(dāng)為控制系統(tǒng)控制工裝拾取板上清洗機(jī)。當(dāng)此次操作為放板操作時(shí)，即此次操作為放置板上清洗機(jī)時(shí)，步驟S1-S3中，工裝與板上清洗機(jī)處于吊裝狀態(tài)，步驟S4即應(yīng)當(dāng)為控制系統(tǒng)控制工裝放置板上清洗機(jī)。

本發(fā)明所提供的搬運(yùn)方法中，通過控制系統(tǒng)獲取當(dāng)前與目標(biāo)位置的相對位置信息，并將相對位置信息用于計(jì)算，得到機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量，并控制各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)工裝調(diào)整至搬運(yùn)目標(biāo)位置時(shí)，控制機(jī)械臂停止，并控制工裝對板上清洗機(jī)進(jìn)行操作。本方法中，通過感應(yīng)工裝的當(dāng)前位置與搬運(yùn)目標(biāo)位置的相對位置信息，并將相對位置信息用于機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量的計(jì)算，可以得到準(zhǔn)確的線性移動(dòng)量，方便使得工裝準(zhǔn)確的移動(dòng)到搬運(yùn)目標(biāo)位置。

本發(fā)明通過機(jī)械臂結(jié)構(gòu)來調(diào)整板上清洗機(jī)的姿態(tài)，是解決板上清洗機(jī)搬運(yùn)的關(guān)鍵步驟之一，本發(fā)明的技術(shù)方案提高了設(shè)備的自動(dòng)化水平，降低了人工操作難度，提高了調(diào)整板上清洗機(jī)的就位精度，能夠防止板上清洗機(jī)損壞光伏板，提高了清洗機(jī)器人的可靠性。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，其中，步驟S2中的控制系統(tǒng)根據(jù)相對位置信息計(jì)算機(jī)械臂的各關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量的步驟，可以具體包括：控制系統(tǒng)根據(jù)相對位置信息計(jì)算工裝需要進(jìn)行的調(diào)整量；控制系統(tǒng)根據(jù)調(diào)整量計(jì)算機(jī)械臂的各個(gè)關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，步驟S3中，根據(jù)線性移動(dòng)量控制對應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的步驟，包括：

控制系統(tǒng)發(fā)送線性移動(dòng)量至各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)線性移動(dòng)量控制對應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，控制系統(tǒng)獲取連接同一個(gè)關(guān)節(jié)的兩個(gè)機(jī)械臂的位置關(guān)系，計(jì)算關(guān)節(jié)的當(dāng)前線性運(yùn)動(dòng)量，當(dāng)當(dāng)前線性運(yùn)動(dòng)量與線性運(yùn)動(dòng)量不同時(shí)，返回控制系統(tǒng)獲取當(dāng)前位置與搬運(yùn)目標(biāo)位置的相對位置信息的步驟。該步驟中，通過將檢測和控制形成閉環(huán)，克服了惡劣地形的負(fù)面影響。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，步驟S4中，控制系統(tǒng)控制工裝放置或拾取板上清洗機(jī)的步驟，可以具體包括：

當(dāng)進(jìn)行板上清洗機(jī)的拾取操作時(shí)，控制系統(tǒng)控制工裝的電機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行收繩，當(dāng)板上清洗機(jī)貼靠在工裝的出繩錨點(diǎn)，且控制系統(tǒng)獲取工裝到位信號后，控制器控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

當(dāng)進(jìn)行板上清洗機(jī)的放置操作時(shí)，控制系統(tǒng)控制工裝的電機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行放繩，當(dāng)板上清洗機(jī)接觸到光伏表面，且控制系統(tǒng)獲取工裝到微信號后，控制系統(tǒng)控制電機(jī)停止移動(dòng)。

可選的，上述任意一個(gè)實(shí)施例中，控制系統(tǒng)中包括位置傳感器，位置傳感器可以設(shè)置在工裝上，或者設(shè)置在機(jī)械臂上。雖然，位置傳感器設(shè)置在工裝或者機(jī)械臂上，但其仍屬于控制系統(tǒng)的一部分。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，本發(fā)明提供了一個(gè)具體的實(shí)施例，其操作步驟具體如下：

針對收板過程，位置傳感器檢測光伏板上的板上清洗機(jī)的位置，將板上清洗機(jī)與工裝之間的相對位置檢測收集完畢后，控制系統(tǒng)對相對位置信息進(jìn)行解算，解算的原理是收起板上清洗機(jī)的操作會(huì)設(shè)定工裝與板上清洗機(jī)的初始位置，該相對位置關(guān)系會(huì)解算為兩者在空間坐標(biāo)系中的數(shù)值?？刂葡到y(tǒng)可以將實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)與搬運(yùn)目標(biāo)位置進(jìn)行對比，由此計(jì)算出為了達(dá)到目標(biāo)位置，工裝需要進(jìn)行的調(diào)整量。由于工裝是安裝在機(jī)械臂上，可以安裝在機(jī)械臂的末端，工裝的調(diào)整量將通過逆運(yùn)動(dòng)計(jì)算轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械臂各關(guān)節(jié)的調(diào)節(jié)量。調(diào)整量會(huì)通過液壓閥的控制器分配給各個(gè)驅(qū)動(dòng)油缸，即為了將工裝調(diào)整到便于拾取板上清洗機(jī)的合適的位置，各關(guān)節(jié)所對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)油缸獲得了控制系統(tǒng)的控制，即控制各個(gè)關(guān)節(jié)進(jìn)行對應(yīng)的線性移動(dòng)量的運(yùn)動(dòng)，該由控制系統(tǒng)通過計(jì)算得出，并可以由液壓控制器進(jìn)行分配。油缸獲得指令后開始驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂，機(jī)械臂的各關(guān)節(jié)上還可以設(shè)置角度傳感器將機(jī)械臂的各個(gè)臂之間的位置變化量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并回傳控制系統(tǒng)進(jìn)行對比，由此上位控制器、角度傳感器、驅(qū)動(dòng)油缸三者形成了一個(gè)閉環(huán)控制，最終將固定在機(jī)械臂末端的工裝調(diào)整到了目標(biāo)位置。

此時(shí)，工裝對板上清洗機(jī)進(jìn)行操作，具體可以為工裝上的電機(jī)啟動(dòng)，卷筒收繩，板上清洗機(jī)被提拉至離開光伏板面。經(jīng)一定時(shí)間的收繩操作，板上清洗機(jī)貼靠在工裝上的出繩錨點(diǎn)，安裝在板上清洗機(jī)上的接近開關(guān)感應(yīng)到了工裝位置，反饋信號，收繩電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，收繩結(jié)束，板上清洗機(jī)收取動(dòng)作結(jié)束。

放板操作與收板類似，主要檢測工裝與需要放置板上清洗機(jī)的目標(biāo)光伏板之間的位置關(guān)系，檢測與調(diào)整的流程與上述收板流程相類似。當(dāng)調(diào)整工裝與目標(biāo)光伏板面至合適位置之后，工裝上的電機(jī)啟動(dòng)，進(jìn)行緩慢放板，待板上清洗機(jī)接觸到光伏板面。在下放的過程中，繩子會(huì)產(chǎn)生冗余情況，板上清洗機(jī)在自重作用和腹部的萬向輪作用下，自適應(yīng)調(diào)整至合適的位置，并觸發(fā)板上清洗機(jī)上端安裝的到位傳感器，至此放板操作結(jié)束，機(jī)械臂上抬，進(jìn)入清洗流程。

除了上述實(shí)施例所公開的搬運(yùn)方法，本發(fā)明還公開了一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的搬運(yùn)設(shè)備，該搬運(yùn)設(shè)備包括：工裝1、機(jī)械臂2和控制系統(tǒng)。

工裝1用于吊裝板上清洗機(jī)，工裝與機(jī)械臂2連接；

機(jī)械臂2用于通過自身結(jié)構(gòu)的對板上清洗器進(jìn)行移動(dòng)控制；

控制系統(tǒng)用于獲取當(dāng)前位置與搬運(yùn)目標(biāo)位置的相對位置信息、根據(jù)相對位置信息計(jì)算機(jī)械臂2的各關(guān)節(jié)的線性移動(dòng)量、并根據(jù)線性移動(dòng)量控制對應(yīng)的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，控制系統(tǒng)分別與工裝、機(jī)械臂2連接。

需要說明的是，上述工裝可以為矩形架或其他結(jié)構(gòu)的框架，內(nèi)部設(shè)置有卷繩設(shè)備，用于吊裝板上清洗機(jī)。本實(shí)施例并不限定其具體結(jié)構(gòu)。機(jī)械臂2可以為任何結(jié)構(gòu)的連桿機(jī)構(gòu)，機(jī)械臂2與工裝固定連接，用于通過控制工裝的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對板上清洗機(jī)的移動(dòng)控制。控制系統(tǒng)可以包括控制器和感應(yīng)裝置，感應(yīng)裝置可以為上文所提到的位置傳感器。

本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體使用方式可以參見上述搬運(yùn)方法的實(shí)施例，此處不再贅述。

本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備用于對板上清洗機(jī)的移動(dòng)控制，提升了光伏跨板清洗的自動(dòng)化特性和位置準(zhǔn)確性，方便了清洗過程的操作，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以極大節(jié)省人工操作和成本投入，并能夠保護(hù)光伏板免受人工操作不當(dāng)引起的損壞。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，機(jī)械臂2為具有至少兩個(gè)自由度的機(jī)械臂2，工裝固定于機(jī)械臂2的末端。

可選的，機(jī)械臂2可以包括至少三個(gè)連接臂，各個(gè)連接臂之間設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和方向可以不同。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，機(jī)械臂包括設(shè)置有角度傳感器的回轉(zhuǎn)底座和若干個(gè)順序連接的機(jī)械臂節(jié)，回轉(zhuǎn)底座與第一個(gè)機(jī)械臂節(jié)連接，相鄰連接的機(jī)械臂節(jié)的關(guān)節(jié)上均設(shè)置有用于測量關(guān)節(jié)角度調(diào)整的角度傳感器。

請參考圖6，圖6為本發(fā)明所提供的搬運(yùn)設(shè)備的具體實(shí)施例中機(jī)械臂2的正視圖。

機(jī)械臂2包括設(shè)置有角度傳感器29的回轉(zhuǎn)底座21，回轉(zhuǎn)底座21上設(shè)有第一機(jī)械臂節(jié)22，第一機(jī)械臂節(jié)22上設(shè)置有第二機(jī)械臂節(jié)23，第二機(jī)械臂節(jié)23上設(shè)置有第三機(jī)械臂節(jié)24；第一機(jī)械臂節(jié)22與第二機(jī)械臂節(jié)23的連接位置、第二機(jī)械臂節(jié)23與第三機(jī)械臂節(jié)24的連接位置均設(shè)置有用于測量關(guān)節(jié)角度調(diào)整的角度傳感器29。

本實(shí)施例中，機(jī)械臂2是由多個(gè)桿件組成的多關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)，底部是一個(gè)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，具有多個(gè)臂關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和1個(gè)平面回轉(zhuǎn)的自由度，活動(dòng)范圍分別是90°和360°，能夠?qū)⒛┒说墓潭ㄖ墓ぱb和板上清洗機(jī)調(diào)整到合適的姿態(tài)，以適應(yīng)不同姿態(tài)的光伏板。

底座是一個(gè)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，與回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器相連的是第一機(jī)械臂節(jié)22，驅(qū)動(dòng)第一機(jī)械臂節(jié)22相對于底座轉(zhuǎn)動(dòng)的是第一驅(qū)動(dòng)缸25，需要說明的是驅(qū)動(dòng)缸可以是油缸也可以是電缸，或其他驅(qū)動(dòng)裝置，第一驅(qū)動(dòng)缸25的尾座與底座相連，第一驅(qū)動(dòng)缸25出軸末端與第一機(jī)械臂節(jié)22的上端相連；第一機(jī)械臂節(jié)22的末端與第二機(jī)械臂節(jié)23相連，第二機(jī)械臂節(jié)23長較長，是為了適應(yīng)板上清洗機(jī)的長度，驅(qū)動(dòng)第二機(jī)械臂節(jié)23相對第一機(jī)械臂節(jié)22轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)缸26的底座固定在第一機(jī)械臂節(jié)22上，第二驅(qū)動(dòng)缸26的出軸末端固定在第二機(jī)械臂節(jié)23的與第一機(jī)械臂節(jié)22的關(guān)節(jié)附近；與第二機(jī)械臂節(jié)23相連的第三機(jī)械臂節(jié)24較短，類似機(jī)械上一個(gè)的鉸點(diǎn)，第三機(jī)械臂節(jié)24的主要作用是與工裝連接，驅(qū)動(dòng)第三機(jī)械臂節(jié)24相對第二機(jī)械臂節(jié)23轉(zhuǎn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)缸27的尾座固定在第二機(jī)械臂節(jié)23的末端附近，其缸出軸末端與第三機(jī)械臂節(jié)24連接。每個(gè)關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)軸上都安裝了角度傳感器29，回轉(zhuǎn)底座21上也安裝角度傳感器29。

需要說明的是，工裝上方即機(jī)械臂2末端還安裝了位置檢測傳感器，即檢測裝置，檢測裝置可以為3D激光或其他感應(yīng)裝置。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，工裝包括用于連接機(jī)械臂的支架11、繩索、均設(shè)于支架11上的導(dǎo)軌19、卷簧10、容繩卷筒14和設(shè)于導(dǎo)軌19上的移動(dòng)滑輪17；卷簧10固定于支架11、并與移動(dòng)滑輪17連接；繩索的一端用于連接板上清洗機(jī)，繩索的另一端繞過移動(dòng)滑輪17并固定于容繩卷筒14；繩索受板上清洗機(jī)的拉力時(shí)，移動(dòng)滑輪17向遠(yuǎn)離卷簧10方向移動(dòng)，卷簧10的回復(fù)力小于板上清洗機(jī)對繩索的拉力，容繩卷筒14與驅(qū)動(dòng)機(jī)連接。

需要說明的是，上述支架11上固定安裝了導(dǎo)軌19和卷簧10，卷簧10的一部分與移動(dòng)滑輪17連接，移動(dòng)滑輪17設(shè)置在導(dǎo)軌19上，繩索繞過移動(dòng)滑輪17，繩索的一端與容繩卷筒14連接，當(dāng)容繩卷筒14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)繩索進(jìn)行纏繞或放出，繩索的另一端用于連接板上清洗機(jī)。需要說明的是，上述繩索繞過移動(dòng)滑輪17指的是以移動(dòng)滑輪17作為動(dòng)滑輪的纏繞方式連接，也就是說，繩索在繞過移動(dòng)滑輪17的前后需要分別繞過其他固定點(diǎn)或者定滑輪18，以便移動(dòng)滑輪17實(shí)現(xiàn)動(dòng)滑輪的作用。

當(dāng)機(jī)械臂2末端晃動(dòng)較嚴(yán)重時(shí)，繩索受板上清洗機(jī)的拉力時(shí)，移動(dòng)滑輪17向遠(yuǎn)離卷簧10方向移動(dòng)，也就是說當(dāng)繩索與板上清洗機(jī)為受力狀態(tài)時(shí)，移動(dòng)滑輪17可以遠(yuǎn)離卷簧10，此時(shí)，卷簧10受力，向移動(dòng)滑輪17施加反向的牽引力，使得纏繞在移動(dòng)滑輪17上的繩索形成雙向拉伸狀態(tài)，此時(shí)繩索伸出部分變長，可以使得機(jī)械臂2的晃動(dòng)不會(huì)將板上清洗機(jī)拉離光伏板表面，也就消除了地形突變對移動(dòng)設(shè)備和機(jī)械臂2的負(fù)面影響。

當(dāng)機(jī)械臂2平穩(wěn)移動(dòng)時(shí)，卷簧10拉力就將移動(dòng)滑輪17沿直線導(dǎo)軌19拉向靠近自己的位置，出繩錨點(diǎn)與板上清洗機(jī)直接的繩長就變短了，也就不會(huì)導(dǎo)致繩索卷入到板上清洗機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪中或者掛在光伏板支架11上，避免了安全隱患。

本發(fā)明采用具有張力的卷簧10和導(dǎo)軌19結(jié)合，用來解決冗余繩索的問題。采用這個(gè)組合的效果類似于釣魚竿的收線器，可以以一定的拉力自由地從線軸中抽出魚線，需要收線的時(shí)候也可以反向卷起魚線。本發(fā)明通過將用于吊裝板上清洗機(jī)的繩索繞過與卷簧10連接的移動(dòng)滑輪17，實(shí)現(xiàn)了在不同使用情況下對繩索的控制，消除了地形突變對移動(dòng)設(shè)備和機(jī)械臂2的負(fù)面影響，也不會(huì)導(dǎo)致繩索卷入到板上清洗機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪中或者掛在光伏板支架11上，避免了安全隱患。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，導(dǎo)軌19的未設(shè)置有卷簧10的一端設(shè)有兩個(gè)定滑輪18，繩索的另一端依次繞過第一個(gè)定滑輪18、移動(dòng)滑輪17和第二個(gè)定滑輪18并固定于容繩卷筒14。

考慮到移動(dòng)滑輪17作為動(dòng)滑輪的設(shè)置方式，在導(dǎo)軌19的一端設(shè)置兩個(gè)定滑輪18，繩索由容繩卷筒14伸出，繞過第二個(gè)定滑輪18，反向朝移動(dòng)滑輪17的方向延伸，繞過移動(dòng)滑輪17后，向第一個(gè)定滑輪18延伸，繞過第一個(gè)定滑輪18后，向外伸出并與板上清洗機(jī)連接。

在上述實(shí)施例中，繩子的冗余長度就被卷簧10和導(dǎo)軌19的組合儲(chǔ)存了，儲(chǔ)存的長度等于導(dǎo)軌19長度的兩倍。上述采用兩個(gè)定滑輪18進(jìn)行繞線的方式不但保證了移動(dòng)滑輪17的使用，還較大容量的儲(chǔ)存了繩索長度，以便使用過程中，對板上清洗機(jī)的調(diào)整位置的控制。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，卷簧10和容繩卷筒14之間設(shè)置有導(dǎo)向滑輪，導(dǎo)向滑輪用于為位于卷簧10和容繩卷筒14之間的繩索進(jìn)行導(dǎo)向。由于上述裝置中，繩索可能在使用中存在擺動(dòng)，而擺動(dòng)可能會(huì)造成容繩卷筒14收繩的困難，甚至是影響板上清洗機(jī)的位置，所以，為了避免繩索的擺動(dòng)，在支架11內(nèi)部可以設(shè)置導(dǎo)向滑輪，具體地，導(dǎo)向滑輪可以設(shè)置在定滑輪18與容繩卷筒14之間，或者設(shè)置在定滑輪18與移動(dòng)滑輪17之間。

進(jìn)一步地，為了在雙方向上對繩索的晃動(dòng)進(jìn)行控制，導(dǎo)向滑輪可以包括橫向?qū)蚧?6和縱向?qū)蚧?5，橫向?qū)蚧?6和縱向?qū)蚧?5的導(dǎo)向方向共線。橫向?qū)蚧?6和縱向?qū)蚧?5的導(dǎo)向方向共線可以使得繩索在移動(dòng)過程中避免出現(xiàn)彎折點(diǎn)。

考慮工裝1吊裝板上清洗機(jī)通常具有兩點(diǎn)或多點(diǎn)連接，也就是說上述各個(gè)實(shí)施例所提供的繩索可能有多條，而兩天或多條繩索需要分別設(shè)置移動(dòng)滑輪17和卷簧10進(jìn)行繩索長度的自控制。所以，在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，在支架11的兩端可以分別設(shè)置導(dǎo)軌19，且兩個(gè)導(dǎo)軌19上分別設(shè)置移動(dòng)滑輪17，移動(dòng)滑輪17上分別繞設(shè)繩索，兩條繩索分別用于連接板上清洗機(jī)的不同位置。

可選的，上述支架11上可以設(shè)置三個(gè)或者更多個(gè)導(dǎo)軌19，以及對應(yīng)配合的繩索、移動(dòng)滑輪17等，各個(gè)導(dǎo)軌19形成的吊裝組之間互相不影響。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，支架11上、與定滑輪18對應(yīng)的位置設(shè)置有出繩錨點(diǎn)孔13，繩索穿過與出繩錨點(diǎn)孔13與板上清洗機(jī)連接。

出繩錨點(diǎn)孔13的作用是可以使繩索的擺動(dòng)盡量減小，并保證了支架11內(nèi)部具有一定的封閉性，保證了各個(gè)滑輪與導(dǎo)軌19之間的移動(dòng)不受外部的影響。

在上述任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，定滑輪18與移動(dòng)滑輪17的旋轉(zhuǎn)軸平行。可以進(jìn)一步地保證繩索在定滑輪18、移動(dòng)滑輪17之間移動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。

可選的，上述導(dǎo)軌19可以為直線導(dǎo)軌19，直線導(dǎo)軌19可以最大程度的節(jié)省支架11的空間。或者，上述導(dǎo)軌19還可以為曲率具有變化的曲線導(dǎo)軌19，當(dāng)將導(dǎo)軌19設(shè)置為曲線導(dǎo)軌19時(shí)，可以通過設(shè)置不同的曲率改變繩索伸出不同位置時(shí)，伸出與縮回的速度。尤其是針對較為精確的控制時(shí)，可以通過改變曲率，實(shí)現(xiàn)對繩索的精準(zhǔn)控制。

除了上述實(shí)施例所公開的搬運(yùn)設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還提供一種包括上述實(shí)施例公開的搬運(yùn)設(shè)備，該搬運(yùn)設(shè)備的其他各部分的結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

以上對本發(fā)明所提供的一種搬運(yùn)方法和搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。