[发明专利]基于太阳光照角度感知的自动旋转对准装置及对准方法

权利要求书

1.一种基于太阳光照角度感知的自动旋转对准装置的对准方法，其中：

基于太阳光照角度感知的自动旋转对准装置，在底座上安设用于实现对准装置在水平方向移动的平动结构，平动结构的上方安设用于实现对准装置在垂直方向移动的升降结构，升降结构的顶部安装追踪器，平动结构和升降结构共同作用实现追踪器对太阳的定位追踪；

前述的平动结构包括第一电机，其安装固定在底座上，第一电机的第一电机轴与底座垂直设置；

横向转轴的一端与第一电机轴固定，其另一端固定在上部底座下表面；

在上部底座的表面固定第二电机，第二电机的第二电机轴与上部底座垂直设置，高度角轴的一端与第二电机轴固定，其另一端固定追踪器；

追踪器呈封闭式的半球形，其包括半球状弧形部分和圆形平面，在半球状弧形顶部中心位置开设正方形小孔，圆形平面表面布设以3×3形式排列的且大小相同的九个光敏电阻，分别标记为一号至九号电阻，其中，五号电阻位于九宫格中心位置，其与正方形小孔的中心位于同一直线上；

其特征在于：基于太阳光照角度感知的自动旋转对准装置的对准方法具体为，

将布设于追踪器圆形表面上的光敏电阻上找取一点，标记为A，此时A为太阳所处位置，同时太阳光透过追踪器半球状弧形顶部中心的正方形小孔照射进追踪器内部时以A为中心形成一个虚正方形；

以追踪器圆形平面中心为坐标原点，建立坐标轴，圆形平面表面布设以3×3形式排列的且大小相同的九个光敏电阻，每个光敏电阻为一个正方形，其边长为M，则每个小正方形的面积S＝M²,以标记A为中心构建的虚正方形，定义虚正方形的四条边分别为X₁，X₂，Y₁，Y₂，此时A的坐标为(X₂,Y₁)，构成虚正方形的四个小面积分别为Sa＝X₁Y₁，Sb＝X₂Y₁，Sc＝X₁Y₂，Sd＝X₂Y₂，接着进行推理，可知，X₁+X₂＝Y₁+Y₂＝M，由上述可知最后通过公式推导出为了使追踪器保持与太阳垂直角度需将追踪器在X轴方向进行移动的角度θ；此时启动第一电机，调整追踪器在水平方向上的位移；

将推导出的θ投影至三维坐标中，构建A点的三维坐标，A在垂直方向Z上的高度定义为h，通过可知，可推算出为了使追踪器保持与太阳垂直角度需将追踪器在Z轴方向进行移动的角度β，此时启动第二电机，调整追踪器在垂直方向上的位移。

2.根据权利要求1所述的基于太阳光照角度感知的自动旋转对准装置的对准方法，其特征在于：前述的追踪器呈封闭式的半球形，其为不透明结构。

3.根据权利要求1所述的基于太阳光照角度感知的自动旋转对准装置的对准方法，其特征在于：正方形小孔的大小与光敏电阻的大小相同。