太阳能发电是缓解能源危机的有效途径之一,对人类社会可持续发展具有重要意义。太阳能电池板表面的灰尘覆盖严重影响发电效率,会带来巨额的经济损失,因此电池板的定期清洁维护是非常必要的。目前,电池板清洁维护以人工擦拭和清水冲洗为主,清洁的难度较大,成本较高。针对上述问题,本课题组设计了一种智能清洁机器人,该机器人能实现对太阳能电站电池板阵列的自动清扫。本文主要探讨了清扫路径规划问题,并给出了控制系统的设计方法。首先,分析了智能清洁机器人的机械结构,并根据要求进行控制系统硬件设计,包括搭建基于PC104+总线的控制平台,设计红外感知模块,选择行走和清扫的控制电机以及系统供电电源。然后,提出了按分区、分块的方法建立太阳能电池板阵列的地图,并依次规划单块太阳能电池板、单排太阳能电池板阵列和多排太阳能电池板阵列的清扫路径。最后,根据系统硬件和清扫路径,完成了控制系统软件设计,重点分析了位置信息获取、模拟量采集、行走控制、自动和定时清扫功能的软件实现问题,同时开发了系统的人机交互界面。在上述设计分析的基础上,完成了智能清洁机器人样机的制作,并进行多组调试实验,实验结果表明制作的样机可以满足课题的设计要求。