CN105904472B - 一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法及装置 - Google Patents

一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法，包括下述步骤：S1:检测智能清洗车与太阳能电池板的距离，如果智能清洗车与太阳能电池板的距离大于预定值，调整智能清洗车的位置，使两者之间的距离小于或者等于所述预定值；S2：调整清洗臂的角度，使清洗臂与太阳能电池板平行；S3：调整清洗臂的高度，使清洗臂与太阳能电池板贴合。本发明还公开了一种机械臂快速贴近太阳能电池板的装置。本发明提供的方法将用于清洗太阳能电池板的清洗臂进行两次轴向旋转，使清洗臂与太阳能电池板为相互平行的位置关系，清洗臂与太阳能电池板贴合后，清洗臂上的清洗装置能够更加高效的对太阳能电池板进行清洗，从而提高太阳能电池板的光能转化效率。

Description

一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法及装置
技术领域
本发明涉及太阳能电池板的清洗装置，特别是涉及一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法及装置。
背景技术
太阳能光伏发电厂是目前大面积推广的清洁能源形式，其电池板需要经常性的清除表面浮尘才能有效的发电。目前常用的太阳能电池板清洗方式为人工清洗，工作效率低且清洗效果较差，因此有必要研发专用的清洗装备替代人工作业。目前已有的太阳能电池板清洗装备主要有车辆式装备和轨道式装备两类，轨道式装备对场地建设要求高，因此配套成本较高，不利于推广，尤其在有局部地形起伏的场地内不具有实用性，所以车辆式人工清洗装备为主要的装备类型。而车辆式人工清洗装备往往清洗效果不好，需要重复多次清洗，所以工作效率较低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法，采用本方法可以使清洗臂与太阳能电池板贴合，清洗臂可以更加高效的对太阳能电池板进行清洗。同时，本发明还提供了一种实现前述方法的控制装置。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法，包括下述步骤：
S1:检测智能清洗车与太阳能电池板的距离，如果智能清洗车与太阳能电池板的距离大于预定值，所述预定值的取值范围是：570毫米至1190毫米，所述预定值的取值范围是清洗车的作业范围；调整智能清洗车的位置，使两者之间的距离小于或者等于所述预定值；如果清洗臂与太阳能电池板之间的距离小于或者等于所述预定值，进入步骤S2；
S2：调整清洗臂的角度，使清洗臂与太阳能电池板平行；
S3：调整清洗臂的高度，使清洗臂与太阳能电池板贴合。
其中，所述清洗臂上设有清洗装置，能够将太阳能电池板上的灰尘等杂质清除，具体的，清洗装置可包含毛刷、喷水装置、吸尘装置等。在保证不损坏光伏电池板的前提下，清洗臂与太阳能电池板贴合度越高，清洗效果越好。
为了防止清洗臂在旋转的过程中与太阳能电池板发生碰撞，所述步骤S2还可以包括下述方法：调整清洗臂的高度，使其沿竖直轴旋转时不会与太阳能电池板发生干涉；调整清洗臂与水平面之间的夹角，控制清洗臂以竖直轴为旋转轴轴向旋转，使清洗臂与太阳能电池板平行。
一种实现前述机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法的装置，包括支撑架、平移组件和清洗臂，清洗臂安装在平移组件上；支撑架上设有滑行轨道，平移组件上安装有滑轮，滑轮与滑行轨道相配合；还包括第一伸缩装置，第一伸缩装置的一端与支撑架固定连接，另一端与所述平移组件固定连接。
还包括收放装置，清洗臂通过收放装置设置在平移组件上；收放装置包括承载架和第二伸缩装置，承载架铰接在平移组件上，第二伸缩装置一端与平移组件相连，另一端和承载架铰接，清洗臂安装在承载架上。收放装置用于使清洗臂以竖直方向的轴为旋转轴，进行角度调整。
前述的机械臂快速贴近太阳能电池板的装置中，还包括升降装置，清洗臂通过升降装置设置在平移组件上。
前述的机械臂快速贴近太阳能电池板的装置中，清洗臂包括连接杆、清洗箱和角度调节装置，连接杆的一端固定在升降装置上，另一端和所述清洗箱铰接；角度调节装置一端和连接杆铰接，另一端和清洗箱铰接。设计此结构是为了调整清洗臂与水平面之间的夹角，配合收放装置使清洗臂与太阳能电池板所在平面平行。
前述的机械臂快速贴近太阳能电池板的装置中，第一伸缩装置、第二伸缩装置和角度调节装置均是液压缸。
前述的机械臂快速贴近太阳能电池板的装置中，清洗臂的两端均设有距离传感器，距离传感器和控制***电连接，角度调节装置和升降装置均和控制***电连接。当所述距离传感器反馈给所述控制***的电信号相同时，说明清洗臂与太阳能电池板已相互平行，如果距离传感器反馈给所述控制***的电信号不相同，控制***控制角度调节装置调整清洗臂的倾角，直至其与太阳能电池板相互平行。
所述控制***可以控制角度调节装置和升降装置的运行速度，如果清洗臂与太阳能电池板之间的距离较大，控制***控制角度调节装置和升降装置以较快的速度运行，当清洗臂与太阳能电池板之间的距离小于距离预定值时，控制***控制角度调节装置和升降装置以较慢的速度贴近太阳能电池板。这样能够使清洗臂以相对较快的速度与太阳能电池板贴合，并且不会由于惯性力较大导致清洗臂与太阳能电池板发生碰撞，导致设备损坏。
与现有技术相比，本发明提供的方法将用于清洗太阳能电池板的清洗臂进行两次轴向旋转，使清洗臂与太阳能电池板为相互平行的位置关系，然后进行升降，使清洗臂能够与太阳能电池板完全贴合，清洗臂与太阳能电池板贴合后，清洗臂上的清洗装置能够更加高效的对太阳能电池板进行清洗，从而提高太阳能电池板的光能转化效率。采用常规的清洗方法和装置能够使太阳能电池板提高8％的发电率，而采用本发明的方法和装置能够使太阳能电池板提高15％～20％的发电率，除垢率能够达到85％以上。
附图说明
图1是本发明的非工作状态的结构示意图；
图2是本发明的工作状态结构示意图；
图3是图2的局部放大图。
附图标记：1-滑轮，2-平移组件，3-滑行轨道，4-支撑架，5-第一伸缩装置，6-第二伸缩装置，7-承载架，8-升降装置，9-连接杆，10-清洗箱，11-角度调节装置，12-收放装置，13-清洗臂。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例1：一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法，包括下述步骤：
S1:检测清洗臂与太阳能电池板的距离，如果清洗臂与太阳能电池板的距离大于预定值，调整清洗臂的位置，使两者之间的距离小于或者等于所述预定值；如果清洗臂与太阳能电池板之间的距离小于或者等于所述预定值，进入步骤S2；清洁臂与太阳能电池板距离应该控制在合适的范围内，才能正常清洗。太近容易损坏光伏板，太远不能保证清洗效果；
S2：调整清洗臂的角度，使清洗臂与太阳能电池板平行；
S3：调整清洗臂的高度，使清洗臂与太阳能电池板贴合。
实施例2：一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法，包括下述步骤：
S1:检测清洗臂与太阳能电池板的距离，如果清洗臂与太阳能电池板的距离大于预定值，调整清洗臂的位置，使两者之间的距离小于或者等于所述预定值；如果清洗臂与太阳能电池板之间的距离小于或者等于所述预定值，进入步骤S2；清洁臂与太阳能电池板距离应该控制在合适的范围内，才能正常清洗。太近容易损坏光伏板，太远不能保证清洗效果；
S2：调整清洗臂的高度，使其沿竖直轴旋转时不会与太阳能电池板发生干涉；调整清洗臂与水平面之间的夹角，控制清洗臂以竖直轴为旋转轴轴向旋转，使清洗臂与太阳能电池板平行。
S3：调整清洗臂的高度，使清洗臂与太阳能电池板贴合。
实施例3：如图1、图2和图3所示，一种实现以上实施例所述的机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法的装置，包括支撑架4、平移组件2和清洗臂13，清洗臂13安装在平移组件2上；支撑架4上设有滑行轨道3，平移组件2上安装有滑轮1，滑轮1与滑行轨道3相配合；还包括第一伸缩装置5，第一伸缩装置5的一端与支撑架4固定连接，另一端与所述平移组件2固定连接。平移组件2能够在第一伸缩装置5的作用下带动清洗臂13在滑行轨道3限制的路径内进行重复的往复移动，在路面不适合车体移动的情况下通过平移组件2代替车体的移动，并且同样适用于清洗困难的太阳能电池板。
还包括收放装置12，清洗臂13通过收放装置12设置在平移组件2上；收放结构12包括承载架7和第二伸缩装置6，承载架7铰接在平移组件2上，第二伸缩装置6一端与平移组件2相连，另一端和承载架7铰接，清洗臂13安装在承载架7上。非清洗状态下，清洗臂13是收缩在清洗车内的，通过收放装置12能够带动清洗臂13旋转90度，使清洗臂13在角度调节装置11的作用下能够与太阳能电池板相互平行。还包括升降装置8，清洗臂13通过升降装置8设置在平移组件2上。待清洗臂13与太阳能电池板相互平行后，通过控制升降装置8带动清洗臂13下降，使清洗臂13与太阳能电池板贴合。
清洗臂13包括连接杆9、清洗箱10和角度调节装置11，连接杆9的一端固定在升降装置8上，另一端和所述清洗箱10铰接；角度调节装置11一端和连接杆9铰接，另一端和清洗箱10铰接。本实施例中，第一伸缩装置5、第二伸缩装置6和角度调节装置11均是液压缸。清洗臂13的两端均设有距离传感器，距离传感器和控制***电连接，角度调节装置11和升降装置8均和控制***电连接。
实施例4：如图1、图2和图3所示，一种实现以上实施例所述的机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法的装置，包括支撑架4、平移组件2和清洗臂13，清洗臂13安装在平移组件2上；支撑架4上设有滑行轨道3，平移组件2上安装有滑轮1，滑轮1与滑行轨道3相配合；还包括第一伸缩装置5，第一伸缩装置5的一端与支撑架4固定连接，另一端与所述平移组件2固定连接。平移组件2能够在第一伸缩装置5的作用下带动清洗臂13在滑行轨道3限制的路径内进行重复的往复移动，在路面不适合车体移动的情况下通过平移组件2代替车体的移动，并且同样适用于清洗困难的太阳能电池板。还包括升降装置8，清洗臂13通过升降装置8设置在平移组件2上。待清洗臂13与太阳能电池板相互平行后，通过控制升降装置8带动清洗臂13下降，使清洗臂13与太阳能电池板贴合。清洗臂13的两端均设有距离传感器，距离传感器和控制***电连接，角度调节装置11和升降装置8均和控制***电连接。
实施例3的工作原理：本发明的机械臂快速贴近太阳能电池板的控制装置可以安装在改造后的汽车上(如图1和图2所示)，也可以安装在轨道式的车体上，车体的左右两侧各安装一个，便于车辆转向时依然能够进行清洗工作。
运行时，首先调整好清洗车与太阳能电池板的距离，然后通过收放装置12使清洗臂13转动90度，通过控制角度调节装置11使清洗箱10与太阳能电池板互为平行的关系，通过升降装置8调节清洗臂13的高度，使清洗箱10与太阳能电池板的待清洗面贴合，然后运行清洗箱10上面的清洗设备，对太阳能电池板进行清洗，由于清洗箱直接与太阳能电池板贴合，所以清洗箱10上的清洗设备能够更加直接、有效的将太阳能电池板上的灰尘等杂质清洗掉，从而提高太阳能电池板的工作效率。如果因恶劣的路面原因导致无法正常清洗，为了实现全面无死角的正常清洗的效果，可以将车体停住，然后通过平移组件2控制清洗臂13前后移动，对指定的太阳能电池板进行清洗。

Claims (1)

1.一种机械臂快速贴近太阳能电池板的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：
S1:检测清洗车与太阳能电池板的距离，如果清洗车与太阳能电池板的距离大于预定值，调整清洗车的位置，使两者之间的距离小于或者等于所述预定值；如果清洗臂与太阳能电池板之间的距离小于或者等于所述预定值，进入步骤S2；
S2：调整清洗臂的角度，使清洗臂与太阳能电池板平行；
S3：调整清洗臂的高度，使其沿竖直轴旋转时不会与太阳能电池板发生干涉；调整清洗臂与水平面之间的夹角，控制清洗臂以竖直轴为旋转轴轴向旋转，使清洗臂与太阳能电池板平行；使清洗臂与太阳能电池板贴合；
本方法通过机械臂快速贴近太阳能电池板装置实现，本装置包括支撑架(4)、平移组件(2)和清洗臂(13)，清洗臂(13)安装在平移组件(2)上；支撑架(4)上设有滑行轨道(3)，平移组件(2)上安装有滑轮(1)，滑轮(1)与滑行轨道(3)相配合；还包括第一伸缩装置(5)，第一伸缩装置(5)的一端与支撑架(4)固定连接，另一端与所述平移组件(2)固定连接；清洗臂(13)包括连接杆(9)、清洗箱(10)和角度调节装置(11)，连接杆(9)的一端固定在升降装置(8)上，另一端和所述清洗箱(10)铰接；角度调节装置(11)一端和连接杆(9)铰接，另一端和清洗箱(10)铰接；清洗臂(13)的两端均设有距离传感器，距离传感器和控制***电连接，角度调节装置(11)和升降装置(8)均和控制***电连接；
当所述距离传感器反馈给所述控制***的电信号相同时，说明清洗臂(13)与太阳能电池板已相互平行，如果距离传感器反馈给所述控制***的电信号不相同，控制***控制角度调节装置调整清洗臂(13)的倾角，直至其与太阳能电池板相互平行；
本装置还包括收放装置(12)，清洗臂(13)通过收放装置(12)设置在平移组件(2)上；收放装置(12)包括承载架(7)和第二伸缩装置(6)，承载架(7)铰接在平移组件(2)上，第二伸缩装置(6)一端与平移组件(2)相连，另一端和承载架(7)铰接，清洗臂(13)安装在承载架(7)上；第一伸缩装置(5)、第二伸缩装置(6)和角度调节装置(11)均是液压缸；
本装置还包括升降装置(8)，清洗臂(13)通过升降装置(8)设置在平移组件(2)上。
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