光伏支架定位方法及装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品、电子设备、光伏阵列半成品安装设备与流程

本技术涉及定位，尤其涉及一种光伏支架定位方法及装置、计算机可读存储介质、计算机程序产品、电子设备、光伏阵列半成品安装设备。

背景技术：

1、随着绿色能源的不断发展，太阳光能发电被广泛应用。在通过光电转换进行太阳能利用时，可以将光伏太阳能发电板作为载体，光伏太阳能发电板能够通过太阳光照产生直流电。通常，将光伏太阳能发电板安装于光伏支架上，以接收太阳光照，实现对太阳能的利用。

2、为提高光伏安装效率，可以以包括多个光伏板的光伏阵列半成品为单位进行安装。目前主要通过光伏阵列半成品安装设备实现大型集中式光伏施工作业，该设备可以自动抓取光伏阵列半成品并将其安装至光伏支架。设备作业时需要的安装目标位置，即光伏支架位置，可通过扫描装置，例如激光雷达测量获得。扫描装置一般固定安装在光伏阵列半成品安装设备的机体上。

3、但是，光伏阵列半成品安装设备通常体积庞大，在负载大、户外地形多变时，光伏阵列半成品安装设备本体存在塑性变形，即扫描装置安装位置相对整机坐标中心变形量较大，例如达到15cm以上，导致扫描装置测量的结果依照预设关系转换至整机坐标中心后相对于真实值有很大偏差，严重影响光伏阵列半成品的安装作业。

技术实现思路

1、本技术提供了一种光伏支架定位方案，能够在作业过程中基于光伏阵列半成品安装设备的形变对测量的光伏支架位置进行修正，从而得到光伏支架的准确位置，实现光伏阵列半成品的高精度安装。

2、为了达到上述目的，本技术提供了以下技术方案：

3、第一方面，提供了一种光伏支架定位方法，其应用于光伏阵列半成品安装设备，光伏阵列半成品安装设备包括主车，所述主车包括竖向支撑组件和承载于所述竖向支撑组件的横向支撑组件，光伏阵列半成品包括多个光伏板；光伏支架定位方法包括：获取第一扫描装置针对所述光伏支架的第一扫描数据，其中，所述第一扫描装置安装在所述竖向支撑组件上；基于所述第一扫描数据，确定所述光伏支架在第一扫描装置坐标系下的第一位姿信息；确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后，所述第一扫描装置坐标系与所述光伏阵列半成品安装设备的整机基础坐标系的第一转换关系；基于所述第一位姿信息和所述第一转换关系，确定所述光伏支架在所述整机基础坐标系下的第二位姿信息。

4、本技术技术方案通过第一扫描装置获得光伏支架的实际测量的第一扫描数据，确定光伏支架在第一扫描装置坐标系下的第一位姿信息。考虑到光伏阵列半成品安装设备发生形变，第一扫描装置坐标系与光伏阵列半成品安装设备的整机基础坐标系之间的转换关系会受到形变影响，因此可以确定光伏阵列半成品安装设备发生形变之后，第一扫描装置坐标系与整机基础坐标系之间实际的第一转换关系，利用第一转换关系对上述第一位姿信息进行补偿，从而确定光伏支架在整机坐标系下准确的位置信息，也即第二位姿信息。本技术通过得到光伏支架的准确位置，能够实现光伏阵列半成品的高精度安装。

5、可选的，所述确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后，所述第一扫描装置坐标系与所述光伏阵列半成品安装设备的整机基础坐标系的第一转换关系，包括：确定所述第一扫描装置坐标系与所述竖向支撑组件坐标系的第二转换关系，所述第二转换关系是预先标定的；确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后，所述竖向支撑组件坐标系与所述光伏阵列半成品安装设备的整机基础坐标系的第三转换关系；基于所述第二转换关系和所述第三转换关系，确定所述第一转换关系。

6、可选的，所述确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后，所述竖向支撑组件坐标系与所述光伏阵列半成品安装设备的整机基础坐标系的第三转换关系，包括：确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后，所述竖向支撑组件坐标系与第二扫描装置坐标系的第四转换关系，所述第二扫描装置安装在所述横向支撑组件上；确定所述第二扫描装置坐标系与所述光伏阵列半成品安装设备的整机基础坐标系的第五转换关系，所述第五转换关系是预先标定的；基于所述第四转换关系和所述第五转换关系确定所述第三转换关系。

7、可选的，所述确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后，所述竖向支撑组件坐标系与第二扫描装置坐标系的第四转换关系包括：获取所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后所述第二扫描装置针对所述竖向支撑组件的第二扫描数据，以及所述光伏阵列半成品安装设备发生形变前所述第二扫描装置针对所述竖向支撑组件的第一参考扫描数据；根据所述第二扫描数据以及第一参考扫描数据确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变前后的所述竖向支撑组件之间的第六转换关系；基于所述光伏阵列半成品安装设备发生形变前所述竖向支撑组件坐标系与所述第二扫描装置坐标系的第七转换关系，以及所述第六转换关系，确定所述第四转换关系，其中，所述第七转换关系预先标定。

8、可选的，所述光伏阵列半成品安装设备还包括小车，所述小车滑动连接于所述横向支撑组件并可连接吊具，所述吊具用于将光伏阵列半成品安装于所述光伏支架，所述光伏支架定位方法还包括：根据所述光伏支架在所述整机基础坐标系下的所述第二位姿信息，以及位于所述横向支撑组件上目标停止位置的所述小车的小车坐标系与所述整机基础坐标系的第八转换关系，确定所述光伏支架在所述目标停止位置处的所述小车坐标系下的第三位姿信息，其中，所述目标停止位置基于所述第二位姿信息确定。

9、本实施例基于小车在整机基础坐标系下的位置，确定光伏支架在小车坐标系下的位姿信息，能够进一步提升后续的光伏阵列半成品安装精度。

10、可选的，采用以下方式确定所述第八转换关系：确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后，所述竖向支撑组件坐标系与所述整机基础坐标系的第三转换关系；将所述目标停止位置的坐标值作为插值参数对所述第三转换关系进行插值确定所述第八转换关系。

11、可选的，所述将所述目标停止位置的坐标值作为插值参数对所述第三转换关系进行插值确定所述第八转换关系，包括：将所述第三转换关系表示为第一旋转矩阵和第一平移矩阵；将所述目标停止位置的坐标值作为插值参数对所述第一旋转矩阵以及所述第一平移矩阵进行插值确定所述第八转换关系。

12、可选的，所述第八转换关系包括第二旋转矩阵，以及第二平移矩阵，采用以下公式确定所述第二旋转矩阵：

13、；

14、；；

15、其中，为所述第二旋转矩阵的四元数表示，为所述第一旋转矩阵的四元数表示，为单位矩阵的四元数表示，l为所述整机基础坐标系的原点沿所述横向支撑组件方向上与所述竖向支撑组件坐标系原点的距离，表示所述目标停止位置在所述整机基础坐标系下沿所述横向支撑组件方向的坐标值；采用以下公式确定所述第二平移矩阵：

16、。

17、第二方面，本技术还公开一种光伏支架定位装置，应用于光伏阵列半成品安装设备，所述光伏阵列半成品安装设备包括主车，所述主车包括竖向支撑组件和承载于所述竖向支撑组件的横向支撑组件所述光伏阵列半成品包括多个光伏板；所述光伏支架定位装置包括：获取模块，用于获取第一扫描装置针对所述光伏支架的第一扫描数据，其中，所述第一扫描装置安装在所述竖向支撑组件上；第一位姿信息确定模块，用于基于所述第一扫描数据，确定所述光伏支架在第一扫描装置坐标系下的第一位姿信息；第一转换关系确定模块，用于确定所述光伏阵列半成品安装设备发生形变后，所述第一扫描装置坐标系与所述光伏阵列半成品安装设备的整机基础坐标系的第一转换关系；第二位姿信息确定模块，用于基于所述第一位姿信息和所述第一转换关系，确定所述光伏支架在所述整机基础坐标系下的第二位姿信息。

18、第三方面，本技术还公开一种光伏支架定位系统，应用于光伏阵列半成品安装设备，所述光伏阵列半成品安装设备用于将光伏阵列半成品安装于光伏支架，所述光伏阵列半成品安装设备包括主车，所述主车包括竖向支撑组件和承载于所述竖向支撑组件的横向支撑组件，所述光伏阵列半成品包括多个光伏板，所述光伏支架定位系统包括：第一扫描装置，配置为扫描所述光伏支架，所述第一扫描装置安装在所述竖向支撑组件上；第二扫描装置，配置为扫描所述光伏阵列半成品安装设备的竖向支撑组件，所述第二扫描装置安装在所述横向支撑组件上；控制装置，配置为执行第一方面所述光伏支架定位方法的步骤。

19、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理模块运行以执行第一方面提供的方法。

20、第五方面，提供了一种计算机程序产品，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理模块运行以执行第一方面提供的方法。

21、第六方面，本技术实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；所述处理器执行所述计算机程序指令时实现第一方面提供的方法的步骤。

22、第七方面，本技术实施例还提供一种光伏阵列半成品安装设备，用于将光伏阵列半成品安装于光伏支架，所述光伏阵列半成品安装设备包括光伏支架定位系统。