CN111729882A - 用于光伏组件自动清扫的智能机器人*** - Google Patents
用于光伏组件自动清扫的智能机器人*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,包括光伏组件和清扫机器人,还包括桥接架***,桥接架***包括:边缘桥接架,边缘桥接架的一端与清扫机器人中的换行小车的高度相同,另一端与第一列光伏板的入口端高度相同且对接,边缘桥接架的顶面为平滑表面。采用边缘桥接架作为过渡件,可以实现清扫小车从换行小车到光伏组件的平滑过渡,在部署清扫机器人时,无论每行第一列光伏板的高度和角度如何设置,清扫小车均能够顺利从换行小车走到光伏组件上,提高了清扫机器人对光伏组件的适应性,可以减少光伏组件的调整工作。
Description
技术领域
本发明属于光伏组件自动清扫领域,特别涉及一种用于光伏组件自动清扫的智能机器人***。
背景技术
现有的一种典型的用于清扫光伏组件的光伏组件清扫机器人中,包括换行小车和清扫小车,换行小车用于带清扫小车运动到不同行的第一列光伏板入口端,清扫小车需从换行小车上运动到各行光伏板上进行光伏板的清扫。
但是,由于场地限制或安装原因,光伏组件中各光伏板的安装质量很难做到一致,每一行光伏板的高度和角度都可能有区别,同一行的光伏板也可能出现断阶和错位等问题,清扫机器人对光伏组件的适应性较差,在这种情况下部署清扫机器人,往往需要对光伏组件进行较大的调整,耗时耗力,不利于机器人的推广应用。
因此,如何提供清扫机器人对光伏组件的适应性,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,提高了清扫机器人对光伏组件的适应性。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,包括光伏组件和清扫机器人,还包括桥接架***,所述桥接架***包括:
边缘桥接架,所述边缘桥接架的一端与所述清扫机器人中的换行小车的高度相同,另一端与第一列光伏板的入口端高度相同且对接,所述边缘桥接架的顶面为平滑表面。
优选地,所述桥接架***还包括:
用于对接同一行相邻两列光伏板的中间桥接架,所述中间桥接架的两端分别与所对接的光伏板高度相同,所述中间桥接架的顶面为平滑表面。
优选地,所述桥接架***还包括:
固定在一行中最后一列光伏板的出口端的外延伸架,以避免所述清扫机器人中的清扫小车冲出最后一列光伏板。
优选地,所述换行小车与所述光伏组件之间设有第一定位传感部件,所述第一定位传感部件电连接清扫机器人控制器,所述清扫机器人控制器电连接所述换行小车的换行小车驱动器。
优选地,还包括气象监测***,所述气象监测***电连接于清扫机器人控制器。
优选地,还包括视频监测***,所述视频监测***电连接于清扫机器人控制器。
优选地,还包括充电***,所述充电***包括:
电连接于所述光伏组件的光储电池;
设于清扫机器人中的清扫小车上的清扫小车电池;
电连接于所述光储电池的充电器组件,所述充电器组件用于对所述清扫小车电池充电。
优选地,所述充电器组件为无线充电器组件。
优选地,所述充电***还包括设于所述换行小车上的换行小车电池;
所述充电器组件包括:
直接电连接于所述光储电池的第一充电器,所述第一充电器用于为所述换行小车电池充电;
直接电连接于所述换行小车电池的第二充电器,所述第二充电器用于为所述清扫小车电池充电。
优选地,所述充电器组件中与所述光储电池直接电连接的充电器的发射端的数量为至少两个,各与所述光储电池直接电连接的充电器的发射端分别设于对应的预设充电位上。
本发明提供的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,包括光伏组件和清扫机器人,还包括桥接架***,桥接架***包括:边缘桥接架,边缘桥接架的一端与清扫机器人中的换行小车的高度相同,另一端与第一列光伏板的入口端高度相同且对接,边缘桥接架的顶面为平滑表面。
采用边缘桥接架作为过渡件,可以实现清扫小车从换行小车到光伏组件的平滑过渡,在部署清扫机器人时,无论每行第一列光伏板的高度和角度如何设置,清扫小车均能够顺利从换行小车走到光伏组件上,提高了清扫机器人对光伏组件的适应性,可以减少光伏组件的调整工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供智能机器人***的结构图;
图2为本发明所提供智能机器人***中清扫小车的结构图;
图3为本发明所提供智能机器人***中换行小车的结构图;
图4为本发明所提供智能机器人***中换行小车的局部结构图;
图5为本发明所提供智能机器人***中换行轨道的结构图;
图6为本发明所提供智能机器人***中换行轨道的局部结构图;
图7为本发明所提供智能机器人***中光伏组件的结构图;
图8为本发明所提供智能机器人***中视频监测***的示意图;
图9为本发明所提供智能机器人***中气象监测***的第一结构图;
图10为本发明所提供智能机器人***中气象监测***的第二结构图。
图1至图10中:
1-换行轨道,2-换行小车,3-光储电池,4-清扫小车,5-中间桥接架,6-接近开关挡板,7-限位挡板,8-外延伸架,9-光伏组件,10-边缘桥接架,11-清扫小车电池,12-摄像头,13-第二接近开关挡板,14-第二充电器发射端,15-清扫小车限位挡板,16-换行小车电池,17-磁性传感器,18-锁紧电缸,19-第一接近开关,20-RFID读卡器,21-第一充电器接收端,22-第一接近开关挡板,23-磁钉,24-第一充电器发射端,25-RFID芯片,26-第二充电器接收端,27-光伏板,28-预设充电位,29-保护箱,30-三脚支架,31-降雨量传感器,32-蒸发传感器,33-风速传感器,34-风向传感器,35-气温气湿气压传感器,38-IP盒子,39-路由器,40-软件平台,41-显示器,42-边缘连接杆,43-边缘短支撑块,44-边缘长支撑杆,45-铰链,46-角铝,47-外延伸短支撑块,48-延伸杆,49-外延伸长支撑杆,50-挡杆。
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。
本发明的核心是提供一种智能机器人***,清扫机器人对光伏组件的适应性较好。
在本发明的描述中,需要说明的是,上、下、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,第一、第二仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明所提供用于光伏组件自动清扫的智能机器人***的一种具体实施例中,包括光伏组件9、清扫机器人以及桥接架***。
桥接架***包括边缘桥接架10,该边缘桥接架10的一端与清扫机器人中的换行小车2高度相同,另一端与第一列光伏板27的入口高度相同且对接,边缘桥接架10的顶面为平滑表面。
其中,光伏组件9包括若干行光伏板27,每行光伏板27包括若干列光伏板27,光伏组件9中各行光伏板27沿着换行轨道1的延伸方向依次设置,通过换行小车2带着清扫小车4在换行轨道1上运动实现清扫小车4的换行,清扫小车4对各行光伏板27中的每列光伏板27进行清扫。其中,行和列为两个具有大于0的夹角的方向,通常夹角为90度,以图7所示方位为例,横向为行,纵向为列。
其中,可选地,如图1所示,边缘桥接架10可以包括边缘长支撑杆44、边缘短支撑块43以及边缘连接杆42。边缘长支撑杆44固定于第一列光伏板27边缘下端,边缘连接杆42通过两个边缘短支撑块43实现与边缘长支撑杆44的连接。其中,边缘连接杆42可以通过边缘短支撑块43的位置设置实现边缘连接杆42端部高度的调节,使第一列光伏板27通过边缘连接杆42的顶面的过渡达到与换行小车2的对齐,以此解决因各行光伏组件9高低不同而导致的清扫小车4无法上到光伏板27的问题。其中,具体地,边缘短支撑块43可以可拆卸连接边缘长支撑杆44。又或者,边缘桥接架10也可以设置为由顶板和支撑于顶板之下的支架构成,该顶板与第一列光伏板27在垂直于清扫小车运动方向上的长度相同。
其中,可选地,边缘桥接架10可以为铝型材构成;又或者,还可以由角铝构成。
在换行小车2运动到一行光伏板27的入口端时,即换行小车2运动到行光伏板27的第一列光伏板27的入口端处,则边缘桥接架10的顶面的一端与该行光伏板27的第一列光伏板27对接,另一端与换行小车2对接,清扫小车4可以从换行小车2上经边缘桥接架10的顶面顺利移动到光伏板27上进行清扫。在清扫完毕后,清扫小车4可以由光伏板27经边缘桥接架10返回到换行小车2上。
采用边缘桥接架10作为过渡件,可以实现清扫小车4从换行小车2到光伏组件9的平滑过渡,在部署清扫机器人时,无论每行第一列光伏板27的高度和角度如何设置,清扫小车4均能够顺利从换行小车2走到光伏组件9上,提高了清扫机器人对光伏组件9的适应性,可以减少光伏组件9的调整工作。
在上述实施例的基础上,桥接架***还可以包括中间桥接架5。中间桥接架用于对接同一行相邻两列光伏板27,中间桥接架5的两端分别与所对接的光伏板27高度相同,中间桥接架5的顶面为平滑表面。
其中,可选地,如图1所示,中间桥接架5可以由角铝46及铰链45构成,角铝46的两端分别通过铰链45连接于对应的光伏板27边缘,以实现同一行高低不同的光伏板27之间的衔接,可以扩展清扫小车4的清扫范围。又或者,中间桥接架5可以由型材与铰链45构成。
中间桥接架5可以保证清扫小车4在一行光伏板27上的相邻列光伏板27之间顺利通行,避免一行光伏板中存在断阶情况,有利于保证清扫效率。
在上述任一实施例的基础上,桥接架***还可以包括外延伸架8。外延伸架8固定在一行中最后一列光伏板27的出口端,以避免清扫机器人中的清扫小车4冲出最后一列光伏板27。
其中,可选地,如图1所示,外延伸架8可以由外延伸长支撑杆49、外延伸短支撑块47、延伸杆48和挡杆50组成。外延伸长支撑杆49固定于一行中最后一列光伏板27下端,延伸杆48由外延伸短支撑块47固定于外延伸长支撑杆49上,挡杆50固定于外延伸48上,用于止停清扫小车4和防止清扫小车4冲出组件而从光伏组件上掉落。
进一步地,在挡杆50和延伸杆48上可以安装接近开关挡板6和限位挡板7,清扫小车4上设置有与接近开关挡板6对应的接近开关,通过该接近开关的信号控制清扫小车4停车。
外延伸架8的设置可以实现清扫小车4对光伏板27的完整清洁,以安全地清除在最后一块光伏板27上积聚的灰尘。
在上述任一实施例的基础上,换行小车2与光伏组件之间可以设置第一定位传感部件,第一定位传感部件电连接清扫机器人控制器,清扫机器人控制器电连接换行小车2的换行小车驱动器。通过第一定位传感部件的设置,可以感知光伏组件9与换行小车2的相对位置,以及时止停换行小车2。
其中,清扫机器人控制器用于控制清扫机器人中换行小车、清扫小车等各部分的运行,清扫机器人控制器中的各个模块可以分设在不同的部件或位置,也可以均设置在一个部件上。
其中,每一行光伏板27与换行小车2之间可以均设有第一定位传感部件,以更加准确地实现换行小车2与每一行光伏板27的边缘桥接架10的对齐。
其中,对于第一定位传感部件中的信号发射端和信号接收端两者,一者设置在换行小车上,另一者设置在光伏组件9上或者相对于光伏组件固定的部件上,例如边缘桥接架、换行轨道等部件。另外,对于设置在光伏组件9上或者相对于光伏组件固定的部件上的一者,其位置可以根据实际需要进行设置。清扫机器人控制器可以根据第一定位传感部件的信号进一步控制换行小车2和/清扫小车4的下一步动作。
其中,可选地,请参考图4至图6,第一定位传感部件可以包括设置于换行小车2与换行轨道中的一者上的RFID读卡器20以及另一者上的RFID芯片25;又或者,第一定位传感部件可以包括设置于换行小车2与换行轨道中的一者上的接近开关以及另一者上的接近开关挡板6;又或者,第一定位传感部件可以包括设置于换行小车2与换行轨道中的一者上的磁性传感器17以及另一者上的磁钉23。当然,第一定位传感部件的种类可以包括以上实施方式中的一种或者至少两种。
一种具体实施例中,第一定位传感部件包括设置在换行轨道上的第一接近开关挡板22和设置在换行小车2上的第一接近开关19,当换行小车2运动至第一接近开关19与对应的第一接近开关挡板22相对时,第一接近开关19向清扫机器人控制器发送信号,清扫机器人接收到该信号后,控制换行小车驱动器停止运行,换行小车2停止在与一行光伏板27对齐的位置,然后,清扫机器人控制器控制清扫小车4向与换行小车2对齐的光伏板27上运动,以清扫该行光伏板27。
在上述任一实施例的基础上,清扫小车4与换行小车2之间可以配合设置第二定位传感部件,第二定位传感部件电连接清扫机器人控制器,清扫机器人控制器电连接清扫小车4的清扫小车驱动器。通过第二定位传感部件的设置,可以感知清扫小车4与换行小车2的相对位置,以及时止停清扫小车4。
其中,可选地,第二定位传感部件可以包括设置于换行小车2与清扫小车4中的一者上的RFID读卡器以及另一者上的RFID芯片;又或者,第二定位传感部件可以包括设置于换行小车2与清扫小车4中的一者上的接近开关以及另一者上的接近开关挡板;又或者,第二定位传感部件可以包括设置于换行小车2与清扫小车4中的一者上的磁性传感器以及另一者上的磁钉。当然,第二定位传感部件的种类可以包括以上实施方式中的一种或者至少两种。
其中,对于第二定位传感部件中的信号发射端和信号接收端两者,设置在换行小车2上的一者的位置可以根据实际需要进行设置。清扫机器人控制器可以根据第二定位传感部件的信号进一步控制换行小车2和/清扫小车4的下一步动作。
其中,可选地,换行小车2的边缘位置还可以设置清扫小车限位挡板15和挡块,进一步防止清扫小车4因意外而冲出换行小车2。
其中,可选地,如图3所示,换行小车2的顶部可以为倾斜的板状结构,清扫小车4在该板状结构上具有一定的活动空间。第二定位传感部件包括设置在该板状结构的顶端的第二接近开关挡板13和设置在清扫小车4上的第二接近开关,通过第二接近开关与第二接近开关挡板13的配合,清扫机器人控制器可以确定清扫小车4是否运动到板状结构的顶端,进而控制清扫小车驱动器是否启动,从而避免清扫小车4从换行小车2的顶端掉落。
在上述任一实施例的基础上,该智能机器人***还可以包括气象监测***,气象监测***电连接于清扫机器人控制器。
具体地,如图9和图10所示,气象监测***可以包括气象仪和设置在清扫机器人控制器中的气象控制模块。气象仪监测的数据包括降雨量、风速、当地温度等。气象仪将当天监测到的气象数据通过DTU传输到气象控制模块中。在气象控制模块中,数据采集仪中的采集程序接收气象数据,进行解析之后进入数据库,运维平台立即调用数据库中的实时数据,根据不断更新的气象数据,筛选出符合提前设置好的恶劣天气条件的气象数据。其中,根据运维平台的判断,若满足恶劣天气条件,则清扫机器人控制器禁止清扫机器人外出工作,或者及时发送紧急返回命令,召回正在工作的机器人,减少恶劣天气对机器人***产生的影响;若不满足恶劣天气条件,清扫机器人控制器控制机器人正常工作。
其中,可选地,气象仪可以包括传感器组,具体可以包括风速传感器33、风向传感器34、总辐射传感器、照度传感器、光合有效传感器、蒸发传感器32、降雨量传感器31以及气温气湿气压传感器35,当然,也可以仅包括以上传感器中的一部分。
另外,传感器组还可以连接在支撑杆上或者设置在支撑杆的附近。支撑杆上可以连接有保护箱29,支撑杆位于保护箱29底部的部分优选为三脚支架30,以提高支撑能力。在保护箱29内部可以设置太阳能控制器蓄电池、数据采集仪、GPRS DTU等部件。
由于清扫机器人的工作环境主要为户外,因此,机器人是否可以工作受天气因素影响较大,在恶劣天气条件下,清扫机器人不适合外出执行清扫任务,或者,机器人在工作过程中遇到天气情况变坏,机器人需及时返回停止位固定,防止出现意外情况。气象监测***可以供清扫机器人控制器判断当前天气情况是否适合安排清扫任务,当天气情况不满足工作需要时,则禁止清扫机器人外出工作,或者及时发送命令,召回正在工作的机器人,减少恶劣天气对机器人***产生的影响,从而可以实现根据天气状况合理安排清扫任务。
在上述任一实施例的基础上,该智能机器人***还可以包括视频监测***,视频监测***电连接于清扫机器人控制器。
可选地,视频监测***可以设置在清扫小车4上,具体可以在清扫小车4两端各安装一部摄像头12,以采集清扫小车4前后光伏组件图像,图像和视频数据通过机器人搭载的图像传输***传输到清扫机器人控制器中的软件平台40(含权限控制),运维人员根据需要调用SDK(Software Development Kit)展示画面,判断机器人运行状况及清扫效果,解决了远程实时观察清扫前后效果对比问题,极大方便了运维人员对机器人***的维护管理。可选地,图像传输***可以为无线网络传输***,无线网络传输***具体可以包括路由器39,摄像头12通过IP盒子38与路由器39连接。
在上述任一实施例的基础上,清扫小车4上可以设置螺旋刷辊,通过螺旋刷辊实现对光伏组件9的清洁,清洁效果较好。其中,螺旋刷辊的轴向垂直于清扫小车4的前进方向。以图1所示方位为例,在清扫过程中,若清扫小车4从右向左清扫光伏组件9,则螺旋刷辊上的刷毛右旋;若清扫小车4从左向右清扫组件,则螺旋刷辊上的刷毛左旋。
在上述任一实施例的基础上,该智能机器人***还可以包括充电***,该充电***包括光储电池3、充电器组件和清扫小车电池11。光储电池3电连接于光伏组件9。清扫小车电池11设于清扫机器人中的清扫小车4上,为清扫小车4的运行提供电能。充电器组件电连接于光储电池3,充电器组件用于对清扫小车电池11充电,充电器组件可以将光储电池3的电能传输给清扫小车电池11。
其中,可选地,光储电池3与光伏组件9具体可以通过降压模块相连,具体可以为DCDC降压模块。在光照条件下,通过DCDC降压模块,使光伏组件9向光储电池3进行快速充电。光储电池3具体可以采用大容量锂电池,以满足多次充放电需要。另外,清扫机器人运行电力可以全部来源于光伏组件9本身,无需外接其他电源及相关设备。
采用光储电池3对光伏组件9的光伏电能进行存储,可以直接对光伏组件9进行利用,解决了户外机器人运行电力来源的问题,便于电池电能的获取,从而更加方便地对清扫小车4进行充电。
在上述任一实施例的基础上,充电器组件具体可以为无线充电器组件,采用无线充电的方式,操作方便,无需进行插头插座的插接等动作,有利于提高充电效率,且充电的安全性提高。另外,运用光储无线充电***,充电时,提供电能的部件与获取电能的部件的相对位置在要求的范围内即可,而不必须是在唯一的相对位置关系下充电,可以实现清扫机器人的多点续航,扩大了清扫小车4的续航里程,提升了清扫小车4的利用效率。
在上述任一实施例的基础上,充电***还可以包括设置在换行小车2上的换行小车电池16,换行小车电池16用于为换行小车2的运行提供电能。另外,充电器组件具体包括:直接电连接于光储电池3的第一充电器和直接电连接于换行小车电池16的第二充电器。第一充电器用于为换行小车电池16充电,第二充电器用于为清扫小车电池11充电。
第一充电器与光储电池3相连,从光储电池3取电并为换行小车电池16进行充电。清扫小车电池11通过第二充电器从换行小车电池16取电,实现对清扫小车电池11电量的快速补充。由于清扫小车4的活动范围较大,光储电池3经换行小车电池16实现对清扫小车电池11的供电,则清扫小车4不必在每次充电时均回到光储电池3对应的充电范围,有利于提高清扫小车4的充电效率。
其中,各充电器通常包括发射端和接收端,发射端直接电连接在提供电能的部件上,接收端直接电连接在去获取电能的部件上,发射端与接收端的配合实现充电操作,充电器与提供电能的部件的直接电连接指的是充电器的发射端与提供电能的部件的直接电连接。当充电器组件为无线充电器组件时,在发射端与相适配的接收端的位置关系或距离达到预设要求时,即可进行充电。
以图1为例,第一充电器发射端24直接电连接光储电池3,相适配的第一充电器接收端直接电连接换行小车电池16,以此对换行小车电池16进行充电;第二充电器发射端14直接电连接换行小车电池16,相适配的第二充电器接收端直接电连接清扫小车电池11,以此对清扫小车电池11进行充电,光储电池3、换行小车电池16与清扫小车电池11通过无线充电的方式充电,并配合清扫机器人控制器,可以对机器人进行持久高效的充电。
其中,可选地,第一充电器发射端24可以设置在换行轨道1的底端,第一无线充电器接收端可以设置在换行小车2的底端,当换行小车2运动至第一无充电器接收端与第一充当器发射端的距离为可充电的距离时,即可为换行小车电池16进行充电。
在上述任一实施例的基础上,充电器组件中与光储电池3直接电连接的充电器的发射端的数量可以为至少两个,具体可以为两个、三个或者其他数量,且各与光储电池直接电连接的充电器的发射端分别设于对应的预设充电位28上。
需要说明的是,与光储电池3直接电连接的充电器的发射端为至少两个时,这些发射端相适配的充电器接收端可以设置为同一个;又或者,该发射端相适配的充电器接收端可以设置至少两个,每个发射端均有对应的接收端。
其中,与光储电池3直接电连接的充电器的发射端的数量与排列方式可以根据实际需要进行设置。一种具体实施例中,第一充电器与光储电池直接电连接,第一充电器为无线充电器,所有第一充电器的发射端沿着换行轨道1的延伸方向等间距设置,具体以图7为例,预设充电器位为3个,各预设充电位28上对应设有1个第一充电器发射端24。
通过至少两个与光储电池3直接电连接的充电器的发射端的设置,可以增加换行小车2的充电点,换行小车2不必每次充电时均回到一个固定的位置,而是可以就近充电,实现多点续航,避免了对清扫小车4行走范围的限制,解决了清扫小车4行走路线的扩展问题,能够进一步提高充电效率。
在上述任一实施例的基础上,该充电***还可以包括光伏板片,该光伏板片设置在清扫小车4上,以对清扫小车电池11进行充电,光伏板片电连接清扫小车电池11。在天气良好情况下,光伏板片可以在白天持续为清扫小车电池11补充电量,可以减少清扫小车4返回充电器组件对应的充电点位置进行充电的频率。采用车载光伏板片加光储电池3两者给清扫小车电池11供电的方式,解决了清扫小车电池11充电周期长、运行效率低的问题,可以增加清扫机器人的续航里程,提高清扫效率。
在上述任一实施例的基础上,该充电***还可以包括电连接于清扫小车电池11的电量检测装置和电连接于电量检测装置的加电控制装置,电量检测装置用于实时检测清扫小车电池11的剩余电量,加电控制装置用于在电量检测装置检测到的电量低于预设电量时控制清扫小车4返回预设位置进行充电,该预设位置可以根据需要设置为任一个预设充电位。通过电量检测装置和加电控制装置的设置,可以使清扫小车4在低电量时自动返回充电位充电,达到自动续航的效果。
在上述任一实施例的基础上,换行小车2可滑动地设置在换行轨道1上。换行轨道1上可以设置锁止装置,以将换行小车2锁定在对应的停止位,从而可以防止换行小车2在预设停止位上因意外而发生倾覆或滑移。
其中,可选地,预设停止位可以包括预设充电位或者其他需要换行小车2暂停的位置。
其中,可选地,锁止装置可以电连接于清扫机器人控制器,通过清扫机器人控制器实现对换行小车2的自动锁定。具体地,换行轨道1旁可以设置固定支架,锁止装置可以包括锁紧电缸,锁紧电缸的缸体固定连接于换行小车2。当换行小车2运动至预设停止位后,清扫机器人控制器控制锁紧电缸启动,锁紧电缸的活塞杆***固定支架的锁定孔中,实现锁定。另外,固定支架与换行小车2之间可以设置接近开关等定位部件,定位部件电连接清扫机器人控制器,清扫机器人控制器通过定位部件的信号判断换行小车2是否运动到预设停止位,进而控制锁紧电缸的启动。
一种具体实施例中,如图1所示,由于清扫机器人大部分时间处于不工作状态,保持在初始停止位,初始停止位设置为一个预设充电位28。光储电池3布置在初始停止位旁光伏组件9下端,与光伏组件9电连接,用于存储光伏组件9产生的电能。同时光储电池3电连接第一充电器发射端24,第一充电器发射端24布置在换行轨道1下端,在充电时,第一充电器发射端24位于换行小车2上第一充电器接收端21正下方,以此实现对换行小车电池16的充电。另外,由于***中清扫小车4为主要耗电元件,在换行小车2上端和清扫小车4上同样布置有第二充电器,用于实现换行小车电池16对清扫小车电池11电量的补充。同时,在该***中,根据实际光伏场地大小,沿换行轨道1以一定的间隔布置有多个预设充电位28,以实现在***运行过程中对***电量的持续补充,增大机器人的续航里程,满足机器人***长时间运行的电能需要。
本发明所提供智能机器人***的一种工作流程如下:
首先,清扫机器人控制器根据气象仪的气象数据,判断当前天气状况,如天气状况良好,则允许清扫机器人开始清扫任务,否则,清扫机器人需保持在停止位,不能执行清扫。
在***开始执行清扫任务时,换行小车2搭载清扫小车4从初始停止位沿换行轨道1出发,通过安装于换行小车2车身及换行轨道1上的第一定位传感器实现换行小车2与边缘桥接架10的对齐。
在换行小车2与边缘桥接架10对齐后,通过锁紧电缸18将换行小车2与换行轨道1相固定,防止换行小车2发生滑动。固定完成后,清扫小车4启动,通过连接光伏板27和换行小车2的边缘桥接架10登上光伏组件9,开始清扫工作。在清扫过程中,清扫小车4沿光伏组件9行进,边行进边通过螺旋刷辊对光伏组件9表面的灰尘及杂物进行清扫。如遇在同行光伏板27中间存在断阶情况,清扫小车4则通过在断阶处设置的中间桥接架5跨越断阶,继续进行清扫,直至单行光伏板27尽头,之后清扫小车4停止前进,并沿原路径返回。
当清扫小车4在换行小车2上停好后,锁止装置断开,换行小车2搭载清扫小车4前往下一行光伏板27,以此实现对多行光伏板27的清扫工作,在清扫任务全部完成后,换行小车2搭载清扫小车4返回初始停止位。
另外,光伏组件与桥接架***、视频监测***、气象监测***、清扫机器人可形成一个光伏***。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,包括光伏组件(9)和清扫机器人,其特征在于,还包括桥接架***,所述桥接架***包括:
边缘桥接架(10),所述边缘桥接架(10)的一端与所述清扫机器人中的换行小车(2)的高度相同,另一端与第一列光伏板(27)的入口端高度相同且对接,所述边缘桥接架(10)的顶面为平滑表面。
2.根据权利要求1所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,所述桥接架***还包括:
用于对接同一行相邻两列光伏板(27)的中间桥接架(5),所述中间桥接架(5)的两端分别与所对接的光伏板(27)高度相同,所述中间桥接架(5)的顶面为平滑表面。
3.根据权利要求1所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,所述桥接架***还包括:
固定在一行中最后一列光伏板(27)的出口端的外延伸架(8),以避免所述清扫机器人中的清扫小车(4)冲出最后一列光伏板(27)。
4.根据权利要求1所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,所述换行小车(2)与所述光伏组件之间设有第一定位传感部件,所述第一定位传感部件电连接清扫机器人控制器,所述清扫机器人控制器电连接所述换行小车(2)的换行小车驱动器。
5.根据权利要求1所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,还包括气象监测***,所述气象监测***电连接于清扫机器人控制器。
6.根据权利要求1所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,还包括视频监测***,所述视频监测***电连接于清扫机器人控制器。
7.根据权利要求1至6任一项所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,还包括充电***,所述充电***包括:
电连接于所述光伏组件(9)的光储电池(3);
设于清扫机器人中的清扫小车(4)上的清扫小车电池(11);
电连接于所述光储电池(3)的充电器组件,所述充电器组件用于对所述清扫小车电池(11)充电。
8.根据权利要求7所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,所述充电器组件为无线充电器组件。
9.根据权利要求8所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,所述充电***还包括设于所述换行小车(2)上的换行小车电池(16);
所述充电器组件包括:
直接电连接于所述光储电池(3)的第一充电器,所述第一充电器用于为所述换行小车电池(16)充电;
直接电连接于所述换行小车电池(16)的第二充电器,所述第二充电器用于为所述清扫小车电池(11)充电。
10.根据权利要求7所述的用于光伏组件自动清扫的智能机器人***,其特征在于,所述充电器组件中与所述光储电池(3)直接电连接的充电器的发射端的数量为至少两个,各与所述光储电池(3)直接电连接的充电器的发射端分别设于对应的预设充电位上。
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