CN114345770A - 一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，包括架设在待清洁光伏板上方的清扫组件，清扫组件通过驱动轮和从动轮设置在清扫轨道上，驱动轮带动清扫组件在清扫轨道上运动，清扫轨道架设在待清洁光伏板上方；清扫轨道的两端分别连接有行走组件，行走组件通过驱动机构连接至行走轮，行走轮与行车轨道内部相配合，行车轨道平行置于待清洁光伏板区域两侧，行走轮转动带动行走组件在行车轨道上运动。本发明更能满足大面积光伏板清洁的需要，提高了大面积清洁光伏板的工作效率。利用可拼接式的模块化轨道，不受光伏板的尺寸限制，保证了整个光伏板表面都能被清洗，不会出现清洗死角，减少了板面的无效清洁区域。
Description
技术领域
本发明涉及到光伏板清洁技术领域，尤其涉及一种适宜大面积的清扫光伏板的轨道式机器人。
背景技术
光伏板在长期户外使用过程中，表面会堆积大量灰尘从而影响光电转换效率。光伏板清扫机器人利用相应的清扫装置，代替人工的清扫方式，对光伏板表面进行高效率、低损伤的清扫作业。
如图1所示，是一种较常见的光伏清洁机器人。电机15能够带动第一链轮16转动，第一链轮16能够通过链条18带动若干个第二链轮17同时转动，从而带动若干个滚筒刷3同时转动清理，滑杆13能够使活动块11在固定的位置上滑动，从而使固定架2在固定的位置上活动，能够调节清理的力度，吸尘管7与软管8能够共同通过吸尘器进行吸尘，便于对光伏板进行清理，若干个吸尘孔20能够增加吸尘的力度。该装置有如下缺点：1.续航时间较短，无法支持大面积、长时间清扫；2. 清扫装置较小，对大范围的光伏板清扫需要花费更多时间；3.机器重量由光伏板直接承载，长期作业易对光伏板面造成损坏。
如图2所示，为目前市面上另一种较常见的一种光伏清洁机器人。包括主体框架1、在主体两端的第一行走组件2和第二行走组件3、辐刷组件4﹑传动轴5和电控箱6。第一行走组件2包括驱动电机21、第一行走轮22、第一联动齿轮23，第一行走轮、联动齿轮均与驱动电机传动连接；第二行走组件与第一行走组件类似；辗刷组件4转动配合在第一、二行走组件间﹐并与辗刷电机31传动连接；传动轴5位于第一、二行走组件间，两端分别与第一、二联动齿轮同轴连接。该装置有如下缺点：1. 悬挂于光伏板之上，对光伏板两侧的承重要求较高，易于造成损坏；2. 无法对小区域内的光伏板进行深度清洁；3.存在清洁死角，部分区域可能无法得到有效清洁。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人。
为实现本发明的发明目的，本发明提供的技术方案是：
一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，包括架设在待清洁光伏板上方的清扫组件，清扫组件包括对光伏板进行清洁的吸尘装置、喷水装置、辊刷、平板拖，所述的清扫组件通过驱动轮和从动轮设置在清扫轨道上，驱动轮带动清扫组件在清扫轨道上运动，清扫轨道架设在待清洁光伏板上方；清扫轨道的两端分别连接有行走组件，行走组件通过驱动机构连接至行走轮，行走轮与行车轨道内部相配合，行车轨道平行置于待清洁光伏板区域两侧，行走轮转动带动行走组件在行车轨道上运动。
所述的驱动机构包括设置在行走组件上的蓄电池、驱动电机以及减速器；所述的蓄电池为驱动电机提供电力；所述的驱动电机输出转矩到减速器；所述的减速器输出转矩至下方行走轮，行走轮带动整个行走组件运动。
所述的行走组件还包括有定位轮，定位轮与行车轨道外侧相接，防止行走组件脱离轨道。
所述的清扫轨道下附有粗清扫模块，清扫轨道与粗清扫模块之间采用压紧弹簧联接。
所述的清扫轨道为拼接式，清扫轨道与驱动轮以及从动轮啮合配合。
所述行车轨道为U型可拼接式轨道，轨道内部单侧有齿，
所述行车轨道两侧端有能为行走组件上的蓄电池进行无线充电的无线充电桩，无线充电桩所需的电能由光伏板直接提供。
还包括摄像头，利用通过摄像头识别需要清扫的位置，摄像头将图像传输给控制***，由控制***进行处理，获得相应的位置坐标并判断需使用的清扫模块，并将信号整合输出给行走组件和清扫组件，行走组件行走至相应位置，清扫组件运动至需清扫的位置，进行相应待清洁光伏板的清扫。
本发明的有益效果是：
1、适宜大面积清扫
本实施方案中利用行车轨道和清洁轨道，增加了清洁组件的清扫面积，更能满足大面积光伏板清洁的需要，提高了大面积清洁光伏板的工作效率。
2、适应性好
本发明利用可拼接式的模块化轨道，不受光伏板的尺寸限制，且通过类行车结构，即通过行走组件和清洁组件的联合运动，保证了整个光伏板表面都能被清洗，不会出现清洗死角，减少了板面的无效清洁区域。
3、对光伏板损害小
本发明的清洗组件由一对清洗轨道承载，清洗轨道由两端行走组件支持，行走组件由行走轨道承载，而行走轨道设置于光伏板区域边缘两侧，即本发明中各组件和轨道的重量都不会由光伏板直接承载，对光伏板表面各区域不会造成过大的压力，因此对光伏板的直接压力损害较小。
4、维护周期长
本发明在各部分轨道和组件设置完成后，无需人工干预即刻按照规划完成既定区域的清扫工作，可靠性高，且通过无线充电方式对行走组件蓄电池进行充电，减少了对高消耗模块的频繁更换，从而延长维护周期。
附图说明
图1为背景技术对现有技术介绍的结构示意图；
图2为背景技术对另一例现有技术介绍的结构示意图；
图3为本发明的总体结构示意图；
图4为本发明中的行走组件结构示意图；
图5为图4中行走轮与行车轨道配合结构示意图；
图6为本发明的控制流程框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图3为本发明的总体结构示意图，图4为本发明中的行走组件结构示意图，图5为图4中行走轮与行车轨道配合结构示意图，结合图3、图4、图5对本发明详细说明如下：
主要包括清扫组件001，清扫轨道002，行走组件003，行车轨道004，充电桩005，除清扫组件001外，其余组件为对称架构，详述其中一侧。清扫组件001包含吸尘装置、喷水装置、辊刷、平板拖等清扫装置，能对光伏板进行快速、深度清洁，清扫组件001有一对驱动轮006和一对从动轮007，驱动轮006和从动轮007的轮上皆有齿，驱动轮006带动整个清扫组件001运动；清扫组件的驱动轮006和从动轮007与下方一对平行的清扫轨道002配合，轨道为可拼接式，轨道上侧面有齿，驱动轮006和从动轮007与清扫轨道002啮合配合连接，在保证一定传动精度的同时有良好的承载能力和定位能力。清扫轨道002为可拼接式轨道，两截轨道可相互连接。
清扫轨道002两端与行走组件003相连，清扫轨道002下附有粗清扫模块008，能大面积扫去浮尘，对光伏板表面实现简单清洁，本实施例中，所述清扫轨道002与粗清扫模块008之间采用压紧弹簧联接，使粗清扫模块008与待清扫光伏板面之间有一定压力，提高粗清扫模块008的清洁能力。
所述行走组件003上方附有蓄电池009、驱动电机010和减速器011；所述的蓄电池009能为驱动电机010提供电力；所述的驱动电机010输出转矩到减速器011；所述的减速器011输出转矩至下方行走轮012，行走轮012带动整个行走组件003运动；本实施例中，所述驱动电机010输出端有一轴，轴端有一圆锥齿轮，与减速器内另一圆锥齿轮相配合，该齿轮连接于输出轴，并与行走轮012同轴传动。所述行走轮012与行车轨道004内部相配合；所述行走组件003有两对定位轮013；所述定位轮013与行车轨道004外侧相接，防止行走组件003脱离轨道；
行车轨道004为U型可拼接式轨道，轨道内部单侧有齿，一对行车轨道004平行置于待清洁光伏板区域两侧；所述行车轨道004两侧端有无线充电桩005，能为行走组件003上的蓄电池009进行无线充电，无线充电桩005所需的电能由光伏板直接提供。
行走轮012与行车轨道004内部为齿轮齿条配合连接（如图5中示出），保证行走轮012在行车轨道004上长距离大负载的直线运动中，有良好的传动精度和定位精度。行车轨道004为U型可拼接式轨道，并通过多类紧固方式固定在地面、墙体或机架上。
本发明利用双轨道架构即行车轨道和清洁轨道，使清洁组件能够与行走组件协同运动，实现对光伏板表面各位置的高效清洁，尤其是对大面积光伏板的清洁。
其中， 上述的清扫轨道002、行车轨道004均为可拼接式轨道，可使用在连接模块上开沉头孔，使用螺栓和连接模块等方式将两截轨道连接。
在行车轨道和清洁轨道上也可以使用滑触线实现电源与电机直接供电，电源由光伏板所产生得电能直接提供，此方案可代替无线充电桩的技术方案，及行走组件与清扫组件中的蓄电池，而实现同样的工作效果。
如图6所示，本发明可以利用通过摄像头识别需要清扫的位置，摄像头将图像传输给控制***，由控制***进行处理，获得相应的位置坐标和判断需使用哪些清扫模块，并将信号整合输出给行走组件电机和清扫机器人电机，在两组电机的共同作用下，通过清扫组件的运动及所附带的吸尘、喷水、辊刷、平板拖等不同清扫装置，实现不同的清洁功能。同时电池传感器获得电池的状态参数，将信号发送给控制***，控制***对参数进行处理，根据所设置的电池剩余电量条件值，判断是否返回充电点。若电池剩余电量没达到设定条件，不做处理。若达到设定条件，由控制***输出信号给行走组件电机和清扫机器人电机，控制其返回无线充电桩所在位置。此外控制***也可将数据实时上传至云端，也可通过云端对***进行远程控制。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，包括架设在待清洁光伏板上方的清扫组件，清扫组件包括对光伏板进行清洁的吸尘装置、喷水装置、辊刷、平板拖，其特征在于，所述的清扫组件通过驱动轮和从动轮设置在清扫轨道上，驱动轮带动清扫组件在清扫轨道上运动，清扫轨道架设在待清洁光伏板上方；清扫轨道的两端分别连接有行走组件，行走组件通过驱动机构连接至行走轮，行走轮与行车轨道内部相配合，行车轨道平行置于待清洁光伏板区域两侧，行走轮转动带动行走组件在行车轨道上运动。
2.根据权利要求1所述的一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，其特征在于，所述的驱动机构包括设置在行走组件上的蓄电池、驱动电机以及减速器；所述的蓄电池为驱动电机提供电力；所述的驱动电机输出转矩到减速器；所述的减速器输出转矩至下方行走轮，行走轮带动整个行走组件运动。
3.根据权利要求1所述的一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，其特征在于，所述的行走组件还包括有定位轮，定位轮与行车轨道外侧相接，防止行走组件脱离轨道。
4.根据权利要求1所述的一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，其特征在于，所述的清扫轨道下附有粗清扫模块，清扫轨道与粗清扫模块之间采用压紧弹簧联接。
5.根据权利要求1所述的一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，其特征在于，所述的清扫轨道为拼接式，清扫轨道与驱动轮以及从动轮啮合配合。
6.根据权利要求1所述的一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，其特征在于，所述行车轨道为U型可拼接式轨道，轨道内部单侧有齿。
7.根据权利要求1所述的一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，其特征在于，所述行车轨道两侧端有能为行走组件上的蓄电池进行无线充电的无线充电桩，无线充电桩所需的电能由光伏板直接提供。
8.根据权利要求1所述的一种适合大面积清扫的光伏板清洁机器人，其特征在于，还包括摄像头，利用通过摄像头识别需要清扫的位置，摄像头将图像传输给控制***，由控制***进行处理，获得相应的位置坐标并判断需使用的清扫模块，并将信号整合输出给行走组件和清扫组件，行走组件行走至相应位置，清扫组件运动至需清扫的位置，进行相应待清洁光伏板的清扫。
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