CN107147360A - 一种大型太阳能光伏板智能清洁机器人 - Google Patents

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张经功
秦伟
童明
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
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Abstract

本发明提供了一种大型太阳能光伏板智能清洁机器人，包括矩形框架，控制箱。矩形杠架包括高位臂与低位臂，在高位臂与低位臂之间有滚刷，在高位臂上有滚刷电机。高位壁与低位臂两端都有行轮，在低位臂行轮上安装有行轮电机；高位臂下还安装有挂轮；挂轮包括圆柱体与圆台体以及穿过圆柱体与圆台体轴线的轴，圆台体小平面与圆柱体平面紧密接触在一起；圆柱体为弹性材料制成；圆柱体的高度等于或略大于光伏板侧面高度；挂轮上设置有挂轮电机；低位臂下面安装有两个辅轮；辅轮包括圆柱体与轴，圆柱体绕轴自由旋转。本发明的有益效果在于，可以在较大范围内实现自动爬坡及拐弯，可用于大型光伏板有纵向或是横向落差的环境。

Description

一种大型太阳能光伏板智能清洁机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，特别涉及一种大型太阳能光伏板智能清洁机器人。
背景技术
太阳能作为一种清洁能源，越来越得到大家重视与推广，大型太阳能光伏板也得到了大量应用。因为太阳能光伏板毫无疑问地用于室外，灰尘及空气中的其它杂技会落在其上，造成光照不够，轻则影响光伏板功效；重则形成热斑,损坏光伏板,导致整个阵列无法工作，所以需要经常对太阳能光伏板表面进行清洁。大型的太阳能光伏板往往放置在偏远空旷或是高处，或是地形复杂，高低不平的地方，人工清洁不方便。并且因为光伏板面积非常大，人工清洁效率及效果都较差，因此，智能清洁机器人逐渐得到应用。但现有的智能清洁机器人基本不会爬坡或是拐弯，当大型光伏板不是处在同一平面，或/和同时两侧不是处在同一直线上时，机器人就不能工作甚至完全不能使用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种大型太阳能光伏板智能清洁机器人，可在较大范围内实现自动爬坡及拐弯，应用非常广泛。
本发明提供的技术方案为：一种大型太阳能光伏板智能清洁机器人，包括矩形框架，矩形框架上设置有控制箱，控制箱内有储电池及控制电路板，箱体上有操作面板；所述矩形杠架包括高位臂与低位臂；在高位臂与低位臂之间设置有滚刷；在高位臂上设置有滚刷电机；所述高位壁与低位臂两端分别设置有行轮；在低位臂行轮上安装有行轮电机；所述高位臂下还安装有挂轮；挂轮包括圆柱体与圆台体以及穿过圆柱体与圆台体轴线的轴，圆台体小平面与圆柱体平面紧密接触在一起；所述圆柱体为弹性材料制成；所述圆柱体的高度等于或略大于光伏板侧面高度；所述挂轮上设置有挂轮电机；所述低位臂下面安装有两个辅轮；辅轮包括圆柱体与轴，圆柱体绕轴自由旋转。
作为进一步优化，挂轮有两个，分别设置在高位臂两端。
作为进一步优化，在滚刷两端分别设置有助力轮，助力轮位于同侧两个行轮中间；助力轮底部略高于行轮，在两个行轮处于光伏板同一平面时，助力轮不接触光伏板。
作为进一步优化，挂轮的圆台体为弹性材料制成。
作为进一步优化，圆台体的锥角为1～9°。
作为进一步优化，还包括充电接口，以及设置在大型太阳能光伏板一端的充电座，光伏充电组件或/和外接电源。
本发明的有益效果在于，可以在较大范围内实现自动爬坡及拐弯，可用于大型光伏板有纵向或是横向落差的环境。
附图说明
图1为本发明在使用时的立体示意图。
图2为本发明在使用时垂直于光伏板的视图。
图3为本发明在使用时的侧视图。
图4为本发明在使用时的另一角度立体示意图。
图5为本发明的挂轮在平面上的工作状态图。
图6为本发明的挂轮在爬坡时的工作状态图。
图7为本发明的辅轮在爬坡时的工作状态图。
具体实施方式
如图1～7所示，本发明的大型太阳能光伏板智能清洁机器人放在大型太阳能光伏板11上。大型太阳能光伏板下面有三角支架，太阳能光伏板倾斜放置在支架上，形成一侧高，一侧低，面板朝向太阳。太阳能光伏板中间有一同时存在平面落差及拐弯的地方，这个地方用过渡板12连接。大型太阳能光伏板智能清洁机器人包括矩形框架1，矩形框架1上设置有控制箱2，控制箱2内有储电池及控制电路板，箱体上有操作面板。矩形杠架1包括高位臂101与低位臂102。当矩形框架1放在倾斜的光伏板11上时，高位臂101位于光伏板11的高侧，低位臂102位于光伏板低侧。滚刷3活动连接在高位臂101与低位臂102之间，高位臂101上安装有滚刷电机4，滚刷电机4带着滚刷3旋转，清扫光伏板11上的灰尘等。在高位壁101与低位臂102两端分别安装有行轮5，一般分别安装两个。在低位臂102的行轮5上安装有行轮电机6。各行轮5都落在光伏板11的边缘位置，行轮电机6带动行轮5使框架1在光伏板11上行走。在高位臂101外侧的两侧下部还安装有两个挂轮7，当然也可以安装一个或多个，但从稳定性及成本考虑，两个最合适。挂轮7包括圆柱体701与圆台体702以及穿过圆柱体701与圆台体702轴线的轴，圆柱体701及圆台体702上开有螺栓孔，螺栓穿过螺栓孔把圆柱体701与圆台体702固定在轴上。圆台体702小平面与圆柱体701的下面平面紧密贴合在一起。为了增大挂轮7与光伏板11侧面的摩擦力，圆柱体701为弹性材料制成，如优力胶，橡胶等，这样，因光伏板11为倾斜放置，因受重力影响圆柱体701就会压紧在光伏板11侧面。同样的，圆台体702的材料也可以为优力胶，橡胶等弹性材料制成，但考虑到圆台体702的作用在于辅助爬坡时提供部分动力外，还要因坡面作用顶在光伏板11侧面下部而把矩形框架1向下拉，因此为利于光伏板11在圆台体702表面滑动，圆台体702的材料相对于圆柱体701要硬一些，或是表面更光滑一些，同时圆台体702较佳的锥角为1～9°。圆柱体701的高度等于或略大于光伏板11侧面高度，这样，当在同一平面时，只有圆柱体701与光伏板侧面相接触。在挂轮7上安装有挂轮电机8，挂轮电机驱动挂轮7转动。在低位臂102外侧下端还安装有两个辅轮9，辅轮9由尼龙或是硬质材料制成的轮子与轴构成，轮子绕轴自由旋转。
当开始清洁工作时，行轮电机6与挂轮电机8同时启动，且行轮5与挂轮7以相同的线速度转动，推动矩形框架1前进，同时滚刷3启动，对光伏板11表面进行清扫。当遇到光伏板11拐弯时，带有行轮电机6的行轮5会存在悬空现象，行进动力不足，这时，因为挂轮7是贴着光伏板11侧面行走，不受拐弯影响，所以挂轮7会从光伏板11侧面进入过渡板12的侧面，继续提供动力，此时的动力来自圆柱体701的摩擦力。当遇到光伏板11存在平面落差时，同样存在带有行轮电机6的行轮5悬空而动力不足，这时，挂轮7同时能提供动力，但这时，挂轮7提供的动力可能由圆柱体701与圆台体702同时提供，因为此时圆柱体701可能会只有部分接触到光伏板11或是过渡板12，甚至接触不到光伏板11或是过渡板12，而圆台体702则会接触到光伏板11或过渡板12的侧面，既能提供动力，又能防止矩形框架1脱离光伏板11，并且受圆台体702形状影响，可以使矩形框架1落回光伏板11。所以圆台体702有弹性可以更好的提供摩擦力，不能变形严重，或且表面光滑，同时方便矩形框架11落下。操控箱2还安装有充电接口，当本发明的机器人处于光伏板11上设置的充电区域时，充电接口就与充电区域内的充电座14自动连接，通过光伏充电组件13充电。为了防止光照不足导致光伏充电组件13无法充电时，同时还可以外接电源。
为了进一步在光伏板11出现平面落差时提供动力，在滚刷3两端分别设置有助力轮10，助力轮10安装在滚刷3的轴上，位于同侧两个行轮5之间。当滚刷3运转时，助力轮10随之运转。助力轮10底部略高于行轮5，目的是当两个行轮5处于光伏板11或过渡板12同一平面时，助力轮5不接触光伏板11或过渡板12，但当相临的一个行轮5悬空时，这时因重力作用，助力轮5就会接触到光伏板11或过渡板12，从而提供一部分行进动力。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例。在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，皆属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种大型太阳能光伏板智能清洁机器人，包括矩形框架，矩形框架上设置有控制箱，控制箱内有储电池及控制电路板，箱体上有操作面板；所述矩形杠架包括高位臂与低位臂；在高位臂与低位臂之间设置有滚刷；在高位臂上设置有滚刷电机；所述高位壁与低位臂两端分别设置有行轮；其特征在于：在低位臂行轮上安装有行轮电机；所述高位臂下还安装有挂轮；挂轮包括圆柱体与圆台体以及穿过圆柱体与圆台体轴线的轴，圆台体小平面与圆柱体平面紧密接触在一起；所述圆柱体为弹性材料制成；所述圆柱体的高度等于或略大于光伏板侧面高度；所述挂轮上设置有挂轮电机；所述低位臂下面安装有两个辅轮；辅轮包括圆柱体与轴，圆柱体绕轴自由旋转。
2.根据权利要求1所述的大型太阳能光伏板智能清洁机器人，其特征在于：挂轮有两个，分别设置在高位臂两端。
3.根据权利要求1所述的大型太阳能光伏板智能清洁机器人，其特征在于：在滚刷两端分别设置有助力轮，助力轮位于同侧两个行轮中间；助力轮底部略高于行轮，在两个行轮处于光伏板同一平面时，助力轮不接触光伏板。
4.根据权利要求1~3所述的任一大型太阳能光伏板智能清洁机器人，其特征在于：挂轮的圆台体为弹性材料制成。
5.根据权利要求1所述的任一大型太阳能光伏板智能清洁机器人，其特征在于：圆台体的锥角为1~9º。
6.根据权利要求1~3所述的任一大型太阳能光伏板智能清洁机器人，其特征在于：还包括充电接口，以及设置在大型太阳能光伏板一端的充电座，光伏充电组件或/和外接电源。
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