6、农业机器人与太阳能板清洁系统的研究与设计

农业机器人与太阳能板清洁系统的研究与设计

一、Agri.q 农业机器人的太阳能利用研究

1.1 测试背景与数据来源

在 1 - 6 次导航测试中，机器人面板保持水平，太阳光照未得到优化。参考的太阳辐射数据由 Solcast 提供，时间为 2021 年 5 月 12 日都灵市，周期为 30 分钟。

1.2 太阳能收集情况分析

• 不同场景下太阳能收集数据 ：
  • 理想收集功率 ：图 5 展示了不同情况。顶部图显示了面板在一天中理想情况下可收集的标称太阳能功率以及相对的全球水平辐照度（GHI）。
  • 闲置时收集功率 ：中间图详细描述了两次闲置测试，当机器人静止并为电池充电时。当面板朝向以最大化入射太阳辐照度（天顶角 = 29°，方位角 = 151°）时，比面板水平放置时多产生约 9.8%的太阳能。不过，两种情况下产生的功率都低于估计的理想值，水平面板约低 19%，定向面板约低 13%。测量数据中偶尔出现的峰值部分是由于噪声和光照条件的短暂变化。
  • 导航时收集功率 ：底部图显示了机器人在不主动充电的情况下导航时面板的表现。前两次运行在部分或完全阴影中，产生的功率远低于前两种完全暴露在阳光下的情况。第 3 和第 4 次运行在开阔的草地，有直接阳光照射，收集的功率接近水平面板闲置时的功率。最后两次运行在建筑物附近的阴影区域，收集的太阳能几乎为零。