CN107457791A - 一种太阳能智能运维机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能智能运维机器人，包括电控***和清扫小车，电控***安装在清扫小车上；所述电控***包括太阳能电池板、电源、控制***、上位机、直流电机和传感器，所述太阳能电池板通过导线连接电源，电源通过导线连接控制***，控制***通过数据线输出连接直流电机；传感器和上位机均通过数据线输入连接控制***。本发明的太阳能智能运维机器人能高效的定时清扫太阳能电池板，诊断太阳能电池板状态，操作简便，可实现无人值守，智能化程度高；模块化设计，灵活性高，成本低，可批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及机器人和自动化技术领域，具体是一种太阳能智能运维机器人。
背景技术
目前，任何一种提高太阳能转换率的方法，都需要在太阳能电池板或仪器表面保持清洁的基础上才能实现，否则就会影响到应用效果。尤其当太阳能电池板常年在外，电池板上的积尘能降低7％至40％的电池效率，造成了严重的损失。目前国内有多种太阳能电池板清扫方法，一种是应用于航天领域的高端太阳能电池板清扫装置，采用电化学方法清理表面附着的灰尘，该方法成本很高不利于推广；另一种方法是清洁工人使用高空作业工具进行人工清扫，不仅危险系数大，而且维护成本高。
基于上述原因，目前亟需一种功能完善且性价比高的太阳能电池板自动清扫装置，可以实现对电池板的智能清扫及维护，满足太阳能电池板维护领域的市场需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能智能运维机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种太阳能智能运维机器人，包括电控***和清扫小车，电控***安装在清扫小车上；所述电控***包括太阳能电池板、电源、控制***、上位机、直流电机和传感器，所述太阳能电池板通过导线连接电源，电源通过导线连接控制***，控制***通过数据线输出连接直流电机；传感器和上位机均通过数据线输入连接控制***。
作为本发明进一步的方案：所述控制***包括单片机最小***板、传感器信号处理装置、太阳能充放电板和电机驱动板，传感器信号处理装置、太阳能充放电板和电机驱动板均与单片机最小***板通讯连接，太阳能充放电板与电源通讯连接，电机驱动板与直流电机通讯连接，传感器信号处理装置与传感器通讯连接，所述传感器包括红外接近开关和行程开关。
作为本发明再进一步的方案：所述控制***的控制模式包括单动模式、联动模式、手动控制模式和自动控制模式。
作为本发明再进一步的方案：所述电源的状态通过转换后传给控制***，电压不同传给单片机信号的数值也就不同，单片机通过这个数值进行综合判断，如果判断出电源供电不正常，就会在下一次被访问时将报警传给上位机或移动控制端。
作为本发明再进一步的方案：实时监控清扫小车的电池状态和清扫小车自身太阳能电池板的发电电压和电流的状态；在每台清扫小车的中央控制***端会记录每个部件的运行时间，监控运行状态，如发现运行异常或超过运行维护保养时间，会自动推送信息给维护人员提醒维护故障部件。
作为本发明再进一步的方案：在自动控制模式下设定清扫开始时间清扫次数和清扫行走速度和清扫滚刷转速。
作为本发明再进一步的方案：在电源低电量的时候发送信号到控制***，控制***将电源的剩余电量与本次清扫工作剩余及完成清扫工作后返程需要的电量进行比对，若电源的剩余电量少于本次清扫工作剩余及完成清扫工作后返程需要的电量，则清扫小车返程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的太阳能智能运维机器人能高效的定时清扫太阳能电池板，诊断太阳能电池板状态，操作简便，可实现无人值守，智能化程度高；模块化设计，灵活性高，成本低，可批量生产。
附图说明
图1为本发明中电控***的结构框图。
图2为电源检测的工作流程图。
图3为运维的工作流程图。
图4为定时清扫的工作流程图。
图5为低压响应的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～5，一种太阳能智能运维机器人，包括电控***和清扫小车，电控***安装在清扫小车上；所述电控***包括太阳能电池板、电源、控制***、上位机、直流电机和传感器，所述太阳能电池板通过导线连接电源，电源通过导线连接控制***，控制***通过数据线输出连接直流电机；传感器和上位机均通过数据线输入连接控制***；所述控制***包括单片机最小***板、传感器信号处理装置、太阳能充放电板和电机驱动板，传感器信号处理装置、太阳能充放电板和电机驱动板均与单片机最小***板通讯连接，太阳能充放电板与电源通讯连接，电机驱动板与直流电机通讯连接，传感器信号处理装置与传感器通讯连接，所述传感器包括红外接近开关和行程开关；控制***的控制模式包括单动模式(不受上位机控制)、联动模式(受上位机控制)、手动控制模式和自动控制模式。
清扫小车自带太阳能电池板将太阳能转换成电能给电源充电，用与自身能源的供给，解决了机器人电源电能用耗问题，不需要另加设备充电降低操作复杂度，减少操作员的工作量。电源是机器人的储能设备，为机器人的正常运行提供稳定的电量，它分为驱动电、信号电等，每种电都有它自己的功能和服务范围。上位机是监控***当多台机器人协同工作时，每一台的工作状态以及位置信号都将传给上位机，上位机可以根据需要统筹安排每一个机器人。控制***是机器人的核心，即是数据处理中心又是输出控制中心，报警信息、磨损记录、生命周期改写、定时清扫时间记录等，都在单片机控制***中产生发出。直流电机是机器人工作的动力来源，它带动机器人行走，驱动滚刷转动。传感器的信号会输入给控制***，控制***根据传感器的状态做出不同的反应。
本发明的工作流程如下：
1、电源检测：机器人的正常运行需要电源持续的提供稳定的能量，如果供电出现问题机器人就无法工作，所以机器人会自动判断电源的状态。电源状态通过转换后传给控制***，电压不同传给单片机信号的数值也就不同，单片机通过这个数值进行综合判断，如果判断出电源供电不正常，就会在下一次被访问时将报警传给上位机或移动控制端。
2、运维：既清扫机器人自身的运行维护报警。运行维护有手动操作机器人的行走和滚刷的旋转。实时监控清扫小车的电池状态和清扫小车自身太阳能电池板的发电电压和电流的状态，保证小车运行能源的稳定。机器人运行具有损耗，所有机构都有一定寿命，超过寿命运行就会时常出现故障。本发明在每台清扫小车的中央控制***端会记录每个部件的运行时间，监控运行状态，如发现运行异常或超过运行维护保养时间，会自动推送信息给维护人员提醒维护故障部件。如：电池、太阳能电池板、电机、滚刷、动力轮、导向轮、同步轮、联轴器、轴承等部件。此功能能大大减少维护人员对清扫小车的维护保养工作。
3、定时清扫：这个功能存在于自动控制模式下，在自动控制模式下可以设定清扫开始时间清扫次数和清扫行走速度和清扫滚刷转速，可根据现场实际情况设置清扫次数和清扫速度，提高小车控制的灵活性，节约小车自己的能源。
4、低压响应：就是在电源低电量以至于不能完成本次清扫的时候运维机器人会自动回到设定点。这一功能有其存在的必要性，一般太阳能电池板都是放置在阳光照射条件好的地方，往往这种地方都是像楼顶这种人工操作不方便的地方。一整块太阳能电池板有很的位置都很难保证人工能够直接操作，而保障每一块太阳能电池板都有一个人工工作区间则是很容易的事，这个工人工作区间就是机器人的源点，机器人没电或是有故障时机器人优先选择回到原点，以方便工人操作。
本发明实现的功能主要有对太阳能电池板上面的灰尘，颗粒等异物的清扫，及对太阳能电池板的状态诊断维护。其中加入定时清扫、次数设定、速度控制、电源检测、过流保护、过载保护、低压保护、过载报警、损耗报警和报警记忆等功能。本发明产品集成了很多功能，这些功能共同支持着机器人更为长久的正常工作，功能越多其集成度就越高智能化程度就越高。智能化程度高了同样的工作量大部分都让机器做了，操作人员的数量就会减少，节省人力成本。像太阳能电池板的清理往往都是在很高的位置，操作员的数量越多其危险系数就越高，一款能自动工作且能自我诊断维护的机器人的出现，就解决了这个问题。它可以代替人工作，会自我保护能自我诊断，而且使维护成本大大降低。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种太阳能智能运维机器人，包括电控***和清扫小车，电控***安装在清扫小车上；其特征在于：所述电控***包括太阳能电池板、电源、控制***、上位机、直流电机和传感器，所述太阳能电池板通过导线连接电源，电源通过导线连接控制***，控制***通过数据线输出连接直流电机；传感器和上位机均通过数据线输入连接控制***。
2.根据权利要求1所述的太阳能智能运维机器人，其特征在于：所述控制***包括单片机最小***板、传感器信号处理装置、太阳能充放电板和电机驱动板，传感器信号处理装置、太阳能充放电板和电机驱动板均与单片机最小***板通讯连接，太阳能充放电板与电源通讯连接，电机驱动板与直流电机通讯连接，传感器信号处理装置与传感器通讯连接，所述传感器包括红外接近开关和行程开关。
3.根据权利要求1所述的太阳能智能运维机器人，其特征在于：所述控制***的控制模式包括单动模式、联动模式、手动控制模式和自动控制模式。
4.根据权利要求1所述的太阳能智能运维机器人，其特征在于：所述电源的状态通过转换后传给控制***，电压不同传给单片机信号的数值也就不同，单片机通过这个数值进行综合判断，如果判断出电源供电不正常，就会在下一次被访问时将报警传给上位机或移动控制端。
5.根据权利要求1所述的太阳能智能运维机器人，其特征在于：实时监控清扫小车的电池状态和清扫小车自身太阳能电池板的发电电压和电流的状态；在每台清扫小车的中央控制***端会记录每个部件的运行时间，监控运行状态，如发现运行异常或超过运行维护保养时间，会自动推送信息给维护人员提醒维护故障部件。
6.根据权利要求1所述的太阳能智能运维机器人，其特征在于：在自动控制模式下设定清扫开始时间清扫次数和清扫行走速度和清扫滚刷转速。
7.根据权利要求1所述的太阳能智能运维机器人，其特征在于：在电源低电量的时候发送信号到控制***，控制***将电源的剩余电量与本次清扫工作剩余及完成清扫工作后返程需要的电量进行比对，若电源的剩余电量少于本次清扫工作剩余及完成清扫工作后返程需要的电量，则清扫小车返程。
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