CN105944993A - 太阳能电池板清扫机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种太阳能电池板清扫机器人，包括底板及设置在底板清扫机构，清扫机构包括直线驱动组件与清扫组件，清扫组件包括一个或者一个以上的清扫刷，直线驱动组件用于驱动清扫组件水平运动。根据本申请实施例提供的技术方案，通过直线驱动组件推动清扫组件水平运动，清扫组件中的清扫刷实现在远离机身的环境中作业，解决了现有清扫机器人由于机身运动的限制难以在远离机身的环境作业进行打扫的问题，提高了太阳能电池板的清洁机器人的作业范围，进而提升了对太阳能电池板上积聚灰尘杂物的清扫效果。
Description
技术领域
本公开一般涉及机器人技术领域，具体涉及光伏产品清洁机器人技术领域，尤其涉及太阳能电池板清扫机器人。
背景技术
太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。随着国家政策的扶持及社会能源对环保清洁的新能源的需求与渴望，太阳能电池受到了人们的青睐，并且技术有了快速的发展。太阳能电池板的应用范围比较广阔，可家居使用，也可以在公共设施建设中使用等，具有广阔的市场前景。但是由于太阳能板需要常年置于室外工作，其工作面很容易积聚灰尘杂物等，灰尘杂物影响到太阳能电池板吸收太阳能的能力，使得储存在太阳能电池板中的能量转换率比较低，进而使得太阳能电池板连续供电时间缩短。同时积聚的灰尘较多时，会降低太阳能电池板的散热性能，进而影响太阳能电池板的使用寿命。
为了解决上述问题，人们设计了一种专门清扫太阳能板的机器人，清扫机器人包括设置在机身底板上的机身移动机构、位置感测系统、信息处理和控制系统及清扫机构等。位置感测系统用来检测机身外围环境状况并将信息反馈给信息处理和控制系统，信息处理和控制系统接受该信息并进行分析处理，进而控制机身移动机构和清扫机构的运动，实现太阳能电池板的清扫功能。然而，现有机器人的清扫机构都是固定在机身中，只能随着机身的移动而进行相应区域的清扫工作，针对太阳能电池板上一些边缘或者特殊电池板连接部分，现有清扫机器人由于机身运动的限制难以进行打扫，从而降低了太阳能电池板上的灰尘清扫效果。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种具有可伸缩清扫机构的太阳能电池板清扫机器人。
本发明提供一种太阳能电池板清扫机器人，包括底板及设置在底板上的清扫机构，清扫机构包括直线驱动组件与清扫组件，清扫组件包括一个或者一个以上的清扫刷，直线驱动组件用于驱动清扫组件水平运动。
根据本申请实施例提供的技术方案，通过直线驱动组件推动清扫组件水平运动，清扫组件中的清扫刷实现在远离机身的环境中作业，解决了现有清扫机器人由于机身运动的限制难以在远离机身的环境作业进行打扫的问题，提高了太阳能电池板的清洁机器人的作业范围，进而提升了对太阳能电池板上积聚灰尘杂物的清扫效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的清扫机构结构示意图；
图2为本发明实施例提供的清扫刷结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1为本实施例提供的清扫机构结构示意图，请参考图1，本实施例提供一种太阳能电池板清扫机器人，包括底板1及设置在底板1上的清扫机构，清扫机构包括直线驱动组件与清扫组件，清扫组件包括一个或者一个以上的清扫刷121，直线驱动组件用于驱动清扫组件水平运动。
在本实施例中，通过直线驱动组件推动清扫组件水平运动，清扫组件中的清扫刷121实现在远离机身的环境中作业，解决了现有清扫机器人由于机身运动的限制难以在远离机身的环境作业进行打扫的问题，提高了太阳能电池板的清洁机器人的作业范围，进而提升了对太阳能电池板上积聚灰尘杂物的清扫效果。
优选地，直线驱动组件包括一个或者一个以上的第一直线推动器，第一直线推动器推动清扫组件水平运动。
在本实施例中，直线驱动组件具体包括一个或者一个以上的第一直线推动器111，第一直线推动器111的运动杆与清扫组件连接，并带动清扫组件伸缩运动。第一直线推动器111结构简单、且体积小、易控制操作，可降低太阳能电池板清扫机构的生产陈本及设计难度。
优选地，直线驱动组件包括两个第一直线推动器111，两第一直线推动器111平行同向设置，第一直线推动器111为第一电动推杆或者第一气缸。
在本实施例中，直线驱动组件包括两个平行同向设置的第一直线推动器111，如第一电动推杆或者第一气缸，采用两个第一直线推动器111可增加清扫组件运动的稳定性。这里同向设置是指两个第一直线推动器111的运动杆在相同运动状态下的运动方向相同。当然，根据机身设备的需求，第一直线推动器111的数量可进行增减。
优选地，清扫组件包括与第一直线推动器111的运动杆固定连接的支撑架122，设置在支撑架122上的第一电机123，与第一电机123输出轴固定连接的蜗杆124，与蜗杆124配合使用的一个或者两个涡轮，涡轮的转轴连接有清扫刷121，直线驱动组件驱动支撑架122水平运动。
在本实施例中，清扫组件包括支撑架122，支撑架122上设有第一电机123、蜗杆124和蜗轮125，其中第一电机123通过与蜗杆124轴连接，带动蜗杆124的旋转运动，蜗杆124的旋转运动带动蜗轮125的旋转运动，进而通过传动带126带动清扫刷121旋转运动，最终实现清扫灰尘的功能。这里根据功能的需求来选择蜗轮125的数量。若需要两路同时清扫，则选择两个蜗轮125；若只需要一路清扫，则可只选择一个蜗轮125。清扫刷121的顶部与支撑架122转动连接，并在传动带126的带动下进行旋转运动。清扫刷121穿过底板1，与太阳能电池板表面接触。因为支撑架122相对于底板1是活动的，即在第一直线推动器111的支撑与驱动下，与底板1发生相对移动，包括伸出底板1对太阳能电池板上一些边缘或者特殊电池板连接部1211分进行清扫，当清扫完成后便通过第一直线推动器111进行回缩至原位。
优选地，清扫组件包括两个涡轮及两个清扫刷121，两清扫刷121之间设置两个涡轮，清扫刷121转动连接于支撑架122，涡轮的转轴与清扫刷121带连接。
在本实施例中，清扫组件中包括两个蜗轮125与两个清扫刷121，且两蜗轮125位于两清扫刷121之间，蜗轮125的转轴与清扫刷121顶部之间通过传动带126连接。这里传动带126可为皮带。这里，可调整清扫刷121相对蜗轮125的距离，支撑板上设有多个轴孔，以适应设置不同距离的清扫刷121，提高了太阳能电池板清扫机器人的适应范围。
优选地，清扫刷121包括连接部1211及可拆卸固定连接于连接部1211底部的环形刷毛部1212。
图2为本发明实施例提供的清扫刷结构示意图，请参考图2，在本实施例中，连接部1211用来与支撑架122连接并与带传动的被动轮轴连接。传送带带动连接部1211旋转运动，同时刷毛部1212顶部可拆卸地固定在连接部1211的底部。这里刷毛部1212可随时进行更换。刷毛部1212为环形，且顶部的直径随着刷毛部1212的轴线向下延伸时逐渐变大，以增加刷毛部1212与太阳能电池板表面的接触面积，提供清扫效率。
优选地，清扫机构还包括分别与底板1和支撑架122上远离直线驱动组件的一端固定连接的悬拉组件，悬拉组件用于维持支撑架122的水平运动。
在本实施例中，悬拉组件通过将可运动的支撑架122远离第一直线推动器111的一端与底板1之间建立牵引关系，避免由于支撑架122运动行程过大而出现蜗轮125与蜗杆124之间配合失效的情况，提高支撑架122移动时的稳定性。
优选地，悬拉组件包括悬拉线131及用来缠绕悬拉线131的绕线件132，悬拉线131远离绕线件132的一端与支撑架122固定连接，绕线件132包括固定在底板1上的第一支架1321与第二支架1322，第一支架1321与第二支架1322之间转动连接有绕线棍，绕线棍用来缠绕悬拉线131，绕线棍的轴线高于悬拉线131与支撑架122连接处，悬拉组件还包括第二电机，第二电机的输出轴与绕线棍靠近第一支架1321的端部轴连接。
在本实施例中，悬拉线131缠绕在绕线件132中的绕线棍外表面，接头端与支撑架122远离第一直线推动器111的一端固定连接。绕线辊1323在第二电机的驱动下进行转动。具体地，在支撑架122向外伸展运动时，第二电机的驱动绕线辊1323顺时针运动配合放悬拉线131；在支撑架122向内回缩运动时，第二电机的驱动绕线辊1323逆时针运动配合收悬拉线131。悬拉线131一直处于拉紧状态。本实施例提供的悬拉组件结构简单，成本低，体积小。
优选地，绕线辊1323靠近第一支架1321的端部上设置有挡板，悬拉组件还包括第二直线推动器和连杆，第二直线推动器的底部转动连接与第一支架1321，第二直线推动器的运动杆端部与连杆一端部连接，连杆的中部转动连接于第一支架1321，悬拉组件还包括设置在第一支架1321上的用于测量绕线棍转速的转速传感器。
在本实施例中，为了更好地维持支撑架122的水平运动状态，本实施例中的悬拉组件还包括第二直线推动器和连杆，第二直线推动器的运动杆与连杆的一端连接，连杆中部与第一支架1321转动连接，第二直线推动器推动连杆的一端，使连杆在第一支架1321上转动。同时绕线辊1323靠近第一支架1321的端部上设置有挡板，挡板随着绕线辊1323做圆周运动。在延伸清扫组件进行太阳能电池板边缘或者连接处清扫时，绕线辊1323在电机的驱动下转动，在正常情况下，绕线辊1323的转速比较均匀，转速传感器监测绕线辊1323的转速，且挡板也随着绕线辊1323的旋转二旋转。若当在清扫边缘时，由于长期使用导致第一直线推动器111与支撑架122连接失效，导致清扫组件向下坠落时，悬拉线131拉动绕线辊1323快速转动，转速传感器检测到转速异常，便会反馈信息，机器人的控制系统便会及时处理并控制第二直线推动器驱动连杆运动，连杆远离第二直线推动器的一端向上运动时与挡板碰撞，并限制挡板的进一步运动，进而实现悬拉线131牵引住下坠的清扫组件，保证机器人损害程度降至最低。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种太阳能电池板清扫机器人，包括底板及设置在所述底板上的清扫机构，其特征在于，所述清扫机构包括直线驱动组件与清扫组件，所述清扫组件包括一个或者一个以上的清扫刷，所述直线驱动组件用于驱动所述清扫组件水平运动。
2.根据权利要求1所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述直线驱动组件包括一个或者一个以上的第一直线推动器，所述第一直线推动器推动所述清扫组件水平运动。
3.根据权利要求2所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述直线驱动组件包括两个第一直线推动器，两所述第一直线推动器平行同向设置。
4.根据权利要求3所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述清扫组件包括与所述第一直线推动器的运动杆固定连接的支撑架，设置在所述支撑架上的第一电机，与所述第一电机输出轴固定连接的蜗杆，与所述蜗杆配合使用的一个或者两个涡轮，所述涡轮的转轴连接有所述清扫刷，所述直线驱动组件驱动所述支撑架水平运动。
5.根据权利要求4所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述清扫组件包括两个涡轮及两个所述清扫刷，两所述清扫刷之间设置两个所述涡轮，所述清扫刷转动连接于所述支撑架，所述涡轮的转轴与所述清扫刷带连接。
6.根据权利要求1所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述清扫刷包括连接部及可拆卸固定连接于所述连接部底部的环形刷毛部。
7.根据权利要求3所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述第一直线推动器为第一电动推杆或者第一气缸。
8.根据权利要求1-7任意一项所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述清扫机构还包括分别与所述底板和所述支撑架上远离所述直线驱动组件的一端固定连接的悬拉组件，所述悬拉组件用于维持所述支撑架的水平运动。
9.根据权利要求8所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述悬拉组件包括悬拉线及用来缠绕所述悬拉线的绕线件，所述悬拉线远离所述绕线件的一端与所述支撑架固定连接，所述绕线件包括固定在所述底板上的第一支架与第二支架，所述第一支架与所述第二支架之间转动连接有绕线棍，所述绕线棍用来缠绕所述悬拉线，所述绕线棍的轴线高于所述悬拉线与所述支撑架连接处，所述悬拉组件还包括第二电机，所述第二电机的输出轴与所述绕线棍靠近所述第一支架的端部轴连接。
10.根据权利要求9所述太阳能电池板清扫机器人，其特征在于，所述绕线辊靠近所述第一支架的端部上设置有挡板，所述悬拉组件还包括第二直线推动器和连杆，所述第二直线推动器的底部转动连接与所述第一支架，所述第二直线推动器的运动杆端部与所述连杆一端部连接，所述连杆的中部转动连接于所述第一支架，所述悬拉组件还包括设置在所述第一支架上的用于测量所述绕线棍转速的转速传感器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |