CN108139117B - 前部较重的灰尘清洁车辆 - Google Patents

Abstract

一种用于清洁对象(10)的表面(12)的清洁车辆(100，200)，包括限定框架的第一滑架和第二滑架(102，104，210，212)。所述车辆(100，200)还包括联接到第一滑架和第二滑架(102，104，210，212)以形成驱动组件的第一轮子和第二轮子(108，110)，并且至少一个电机(250)可操作地联接到所述第一轮子和第二轮子(108，110)中的至少一个。清洁元件(114)在所述第一轮子和第二轮子(108，110)的前方的位置处在所述第一滑架与第二滑架(102，104，210，212)之间延伸并由其支撑。所述车辆(100，200)还包括第三轮子和第四轮子(116，118)。第三轮子(116)相对于所述第一轮子(108)可调节地安装。所述第三轮子和第四轮子(116，118)配置为使得所述对象(10)接收在第三轮子和第四轮子(116，118)和相应的第一滑架和第二滑架(102，104，210，212)之间。

Description

前部较重的灰尘清洁车辆

相关申请的交叉引用

本发明要求于2015年8月24日提交的美国专利申请第62/209,047号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明总体上涉及清洁车辆，并且更具体地，涉及具有悬伸的清洁元件的车辆。

背景技术

太阳能面板是发电的绿色替代品。大规模发电可以包括位于室外环境中的太阳能面板阵列，用以将太阳能转换为电能。然而，位于室外环境中的太阳能面板暴露于沙子、灰尘、污垢和其他碎屑，它们可以聚集在太阳能面板的表面，并且降低面板吸收光并将其转化为电的能力。当面板位于接收高水平的太阳辐射并且很少阴天的干旱环境(例如沙漠)中时，该问题被放大，这是因为这些环境倾向于具有高水平的灰尘和风，导致在面板的表面上的高沉积速率。

太阳能面板可以手动清扫或以其他方式清洁；然而，该过程可能很慢、劳动强度大、成本高、或具有所有这些特征。本发明针对这些和其他问题。

发明内容

在一个实施例中，用于清洁对象的表面的清洁车辆包括(限定框架的)第一滑架和第二滑架，以及在所述第一滑架与第二滑架之间延伸的轮轴。所述车辆还包括联接到所述轮轴以形成驱动组件的第一驱动轮和第二驱动轮，并且至少一个电机可操作地联接到所述驱动组件。清洁元件在所述第一驱动轮和第二驱动轮的前方的位置处在所述第一滑架与第二滑架之间延伸并由第一滑架与第二滑架支撑。所述车辆还包括第一行进轮和第二行进轮。所述第一行进轮相对于所述第一驱动轮可调节地安装，并且所述第二行进轮相对于所述第二驱动轮可调节地安装。所述第一行进轮和第二行进轮配置为使得所述对象接收在所述第一行进轮和第二行进轮与相应的第一滑架和第二滑架之间。

所述车辆设计为使得所述清洁元件设置在所述轮轴(以及所述第一驱动轮和第二驱动轮)的一侧，并且与其间隔开第一距离，而所述第一行进轮和第二行进轮设置在所述轮轴的相反侧，并且与其间隔开第二距离。

附图说明

图1A和图1B图示了根据本发明第一实施例的设置在太阳能面板上的清洁车辆的等轴视图；

图2A和图2B图示了处于第一状态和第二状态中的车辆的侧视图；

图3图示了车辆的后视图；以及

图4是根据第二实施例的清洁车辆的第一侧透视图；

图5是图4的清洁装置的第二侧透视图；以及

图6是根据第三实施例的清洁装置的侧视图。

具体实施方式

根据本发明的一个实施例，参考图1A和图1B，表面清洁车辆100设置在太阳能面板阵列10上。表面清洁车辆包括设置在轮轴106的相反的端部的第一滑架102和第二滑架104。由第一轮子108和第二轮子110组成的第一组轮子联接到轮轴106，并且设置在其相反的端部处并靠近相应的滑架102、104。控制壳体112由滑架102、104中的一个支撑。控制壳体112可以包括电机、控制电子器件、通信模块、电源等，如下面更详细讨论的。清洁元件114在滑架102、104之间延伸并从而由其支撑。由第三轮子116和第四轮子118组成的第二组轮子由可调节联接件120、122连接到相应的滑架102、104。如下面更详细讨论的，第一轮子108和第二轮子110以及第三轮子116和第四轮子118协作，以将车辆联接到太阳能面板阵列10，使得车辆可以横过阵列的表面，并且保持清洁元件114与阵列的表面接触以进行清洁。

如在本文中详细讨论的，在一个实施例中，第一轮子108和第二轮子110中的至少一个可以是被驱动的轮，而第三轮子116和第四轮子118可以是行进轮(traveler wheel)。然而，如本文所述，在其它实施例中，相反的布置是可以的，即第三轮子116和第四轮子118中的至少一个是被驱动的轮，并且第一轮子108和第二轮子110可以是行进轮。

滑架102、104提供车辆100的支撑结构框架。轮轴106在两个滑架102、104之间延伸。滑架102支撑轮轴106的一端，并且滑架104支撑轮轴的另一端。轮轴106联接到滑架102、104，使得轮轴106可以自由旋转。第一轮子108和第二轮子110在轮轴106的相反的端部处联接到轮轴106。第一轮子108和第二轮子110靠近相应的滑架102、104布置。第一轮子108和第二轮子110接触太阳能面板阵列10的顶表面12。相应地，轮轴106的旋转引起第一轮子108和第二轮子110的旋转，使得车辆可以横过太阳能面板阵列10。

应当理解，可以省去轮轴106，并且作为替代，可以提供不同类型的结构支撑件，并将其设置在两个滑架102、104之间，以便在两个滑架102、104之间提供足够强度的联接。例如，铝挤压件可以在两个滑架102、104之间延伸。替代地，可以提供金属片材本体/覆盖物或任何结构元件以将两个滑架彼此连接。另外，本文所述的刷芯还可以在两个滑架之间提供结构刚性。

当轮轴106被省去时，应当理解，第一轮子108和第二轮子110以其他方式联接到两个滑架102、104，以允许第一轮子108和第二轮子110自由旋转。如本文所述，在一个实施例中，仅第一轮子108和第二轮子110中的一个被驱动，并且因此，可以提供连接在一个被驱动的轮108、110与驱动电机(本文描述的)之间的单个轮轴或驱动轴。由于可以设置这样的布置，其中仅轮子108、110中的一个被主动地驱动、而另一个轮子108、110是被动的(从动轮)，因此，不需要连接到两个轮子108、110的单个轮轴。

清洁元件114可以是包括刷毛的刷子。然而，可以使用其他类型的清洁装置，例如垫或织物。清洁元件114在滑架102、104之间延伸。清洁元件114联接到滑架102、104，使得清洁元件114可以自由旋转。图示的实施例中的清洁元件114在形状上大致为圆柱形，使得可以通过清洁元件的旋转来实现碎屑的有效移除。清洁元件114的尺寸设定为使其横跨太阳能面板阵列10的长度而延伸。清洁元件114联接到使清洁元件旋转的电机，该电机可以是旋转轮轴106的同一电机，或者在不同于图示的实施例中，该电机是旋转清洁元件的不同电机。随着第一轮子108和第二轮子110旋转使得车辆100横过太阳能面板，清洁元件旋转以从太阳能面板阵列10的表面机械地移除碎屑。

现在参考图2A、图2B和图3，示出了在太阳能面板阵列10上的车辆100的一侧(控制壳体112被移除以便于观看)。虽然图2A、图2B和图3仅图示了车辆的一侧，相反侧以大致相同的方式布置。滑架102支撑轮轴106。第一轮子108接触太阳能面板阵列10的上表面，并且与轮轴106轴向对准并联接到该轮轴。清洁元件114由滑架102支撑，并且设置在轮轴106的第一侧。可调节联接件120和第三轮子116设置在轮轴106的相反侧。可调节联接件120和行进轮116与轮轴106间隔开距离D1，并且清洁元件114与轮轴106间隔开距离D2(即，第三轮子116比第一轮子108更远离清洁元件)。在该结构布置中，清洁元件114的重量(W)在第一方向上产生围绕轮轴106的旋转力R1。第三轮子116与太阳能面板10的下侧接触。相应地，第三轮子116与太阳能面板的下侧之间的力产生围绕轮轴106的旋转力R2，旋转力R2与由清洁元件114引起的旋转力R1方向相反。F1和F2分别是行进轮和驱动轮经受的反作用力。可以看到，清洁元件114相对于轮轴106和第一轮子108悬伸到车辆的前侧，使得车辆“前部较重(frontheavy)”。如下面更详细讨论的，由于第三轮子116抵消由清洁元件114的悬伸安装所产生的力，所以调节第三轮子116可影响清洁元件114的定位。

第三轮子116在滑架102下方延伸，使得第三轮子116可以接触太阳能面板阵列10的下侧，同时第一轮子108接触阵列的上侧。第三轮子116经由可调节联接件120联接到滑架102。可调节联接件包括附接到滑架102的第一框架构件124和连接到第三轮子116的第二框架构件126。支撑件128和130在第一框架构件124与第二框架构件126之间延伸。两个支撑件128和130防止框架126与车辆的其余部分之间的不期望的旋转，以便保持第三轮子116的对准。支撑件130中的一个可以具有螺纹并连接到框架124，使得手柄132的旋转引起螺纹支撑件130的旋转，并引起两个框架构件124和126之间的距离A的变化。调节两个框架构件124、126之间的距离使得第三轮子116相对于驱动轮108移动(即，在车辆的参考框架中，行进轮与驱动轮之间的总竖直距离因为行进轮的附接点相对于车辆移动而改变)。如果支撑件130被调节为使得两个框架构件124、126之间的距离增加(即，A2大于A1)，则车辆然后可以在方向M上围绕第一轮子108旋转，使得清洁元件114相对于太阳能面板阵列的顶表面降低，如图2B所示。如果支撑件130被调整为使得两个框架构件124、126之间的距离减小(即，A2小于A1)，则车辆可以在相反的方向上围绕第一轮子108旋转，使得清洁元件114相对于太阳能面板阵列的顶表面升高。使清洁元件114相对于太阳能面板表面降低或升高的能力允许现场调节清洁元件114(例如旋转刷子的细丝)与面板表面之间的接触量。允许这种调整的这一结构在初始设置期间以及在维护期间均是有用的，因为清洁元件114(例如刷丝)可能随着时间而磨损。

参考图3，太阳能面板10设置在第一轮子108与第三轮子116之间。第三轮子116可以具有凹面轮廓134，使得该轮廓与太阳能面板的底边缘14互补。因此，除了太阳能面板的侧表面18之外，第三轮子116还可以接触太阳能面板的底表面16。通过接触太阳能面板的底部和侧面，行进轮可以在竖直方向和水平方向上提供力。该结构布置允许行进轮用作在太阳能面板的每侧上提供向外的法向力的引导件。这使车辆免于转动，并且维持指向下的法向力，这通过抵消作用为将刷子向下拉动的重力，防止前部的清洁元件114完全搁置在顶表面12上。如上所述，可调节支撑件120允许调整行进轮，这通过车辆的旋转动作提供清洁元件的升高和降低。另外，由可调节支撑件120提供的调节还使得车辆能够联接到具有不同的厚度和几何形状的太阳能面板阵列和/或导轨。相应地，通过调节可调节支撑件120，其允许增加框架构件124、126之间的间隔，车辆可以调节为联接到较厚的太阳能面板。相反地，可以减小该间隔以适应较薄的太阳能面板。

现在参考图1B和图2B，车辆100包括控制壳体112，控制壳体112包括用于向车辆提供驱动动力的至少一个电机。电机可以联接到轮轴106，以便将动力从电机传输到第一轮子108。另外，清洁元件114可以联接到轮轴106，使得来自电机的动力也可以传输到清洁元件以旋转清洁元件。动力传输系统136可以联接轮轴106和清洁元件114，使得来自电机的动力可以用于旋转第一轮子108(使得车辆横跨太阳能面板的表面平移)，而且还旋转清洁元件(使得清洁元件从太阳能面板的表面移除碎屑)。动力传输系统136可以包括连接到轮轴106的齿轮138，以及将清洁元件114联接到齿轮138的带驱动系统140。相应地，随着轮轴106旋转，齿轮138旋转，使得带驱动系统140旋转，引起清洁元件114的旋转。动力传输系统136构造并布置为使得驱动轮108和清洁元件114在相反的方向上旋转。因此，清洁元件旋转的方向与车辆发生直线运动的方向相反。随着轮子向前行驶，清洁元件的反向旋转产生更有效的清洁。

另外，清洁元件的相反的旋转抵消了由驱动驱动轮所产生的扭矩。在不向清洁元件提供动力的情况下，随着电机施加扭矩以向前驱动车辆，车辆的本体会作出反应，倾向于发生“前轮抬离地面”(wheelie)，即，刷子倾向于从表面抬起。然而，因为驱动轮和清洁元件联接到电机，所以抵消效应以相同的方式作用，但是方向相反。这一效应起因于驱动刷子所需的扭矩，并且特别是启动驱动刷子所需的扭矩，以及刷子与轮子相反运动的事实。因此，根据哪个扭矩(即，加速车辆所需的扭矩或启动清洁元件所需的扭矩)需求更高，车辆将经历“前轮抬离地面”或“俯冲(diveing)”效应中的任一个。在所描述的布置中，驱动清洁元件所需的扭矩通常高于驱动轮子所需的扭矩，并且因此，随着车辆向前加速，其倾向于俯冲(即，清洁元件由于扭矩被朝向太阳能面板的表面推动)。这是该设计的额外的好处，因为它自然地确保了在向前行驶以清洁面板时存在增加的清洁元件压力，同时在向后行使时减小了该增加的压力。(即，当车辆在面板的清洁行程完成之后在相反的方向上被驱动时，反向扭矩方向倾向于远离太阳能面板抬起清洁元件，从而减小它们之间的压力和摩擦)。当车辆随着清洁元件克服静摩擦而开始运动时，扭矩效应倾向于最强。扭矩效应在启动后延续，但是由于清洁元件与面板表面之间经受的滑动摩擦，并不一样强。

虽然如上所述，可以使用单个电机来旋转驱动轮和清洁元件，但其他电机布置是可以的。由于驱动清洁元件通常比驱动轮需要更多的动力，所以布置电机以直接驱动清洁元件，并间接使用动力传输系统来间接驱动轮，可以降低动力传输元件的成本，因为它们需要传输更少的电力，并且因此可以更小。另一方面，将电机转移到车辆的前部(即，靠近清洁元件)也将改变车辆的重量分布，在某些情况下，这可能不是期望的。也可以分别驱动驱动轮和清洁元件，为每一个使用单独的电机并使用离合机构。例如，一个可能的好处是，清洁元件在车辆完成其清洁行程之后并返回到其起动位置时不会旋转，因为这将减少功率消耗并减少清洁元件和面板上的磨损。在其他布置中，一个电机可以驱动刷子，并且第二电机可以仅驱动驱动轮中的一个(即，另一驱动轮联接到轮轴以进行自由旋转而不被驱动旋转)。也可以使用三个电机，其中每个驱动轮由其自己的电机驱动，刷子由第三电机驱动。作为驱动轮的附加或替代，也可以使用电机来驱动行进轮(在这种情况下，刷子由另一个电机驱动)。

如上面关于图示的实施例所讨论的，第三轮子116和第四轮子118可以具有与太阳能面板的水平表面和竖直表面(例如，底部和侧部)都接触的凹形表面134。然而，在其他布置中，可以在车辆的每侧设置包括两个辊子的引导组件。在(每侧)两个辊子的布置中，一个辊子接触太阳能面板的侧面，而另一辊子接触太阳能面板的下侧。双引导辊的布置的功能类似于具有凹形表面的行进轮，这是因为，两个引导辊子提供竖直力和水平力以抵消清洁元件114的重量(W)，并且保持车辆联接到太阳能面板并与其对准，同时当车辆沿着表面行进时最小化摩擦。后一种布置可以特别适用于(多个)太阳能面板以倾斜超过一定量(例如30度)的方式安装的装置，以提供竖直法向力和水平法向力，同时允许机器人在摩擦力最小的情况下沿着(多个)太阳能面板平移。另外，车辆可以在更靠近车辆的具有清洁元件的侧面的位置(例如在图2A中的F2箭头的附近)处包括第二组侧辊(每侧一个辊子)。该附加的侧辊组进一步有助于维持车辆与太阳能面板阵列对准，特别是在车辆横跨宽的或多个太阳能面板的情况下。

因此，车辆100可以变宽以横跨多个太阳能面板。车辆的滑架102、104中的每一个可以联接到阵列中最外部面的太阳能面板的最外侧。在这样的布置中，车辆可以在单个行程中清洁多个太阳能面板。轮轴和清洁元件可以变长以适应(多个)太阳能面板的宽度。框架构件142可以在两个滑架之间延伸以提供额外的结构支撑，使得滑架一起移动并保持对准。

车辆的该结构布置的另一结果是，车辆在其横过面板时具有一定程度的“反弹力(bounciness)”。该反弹力来自于驱动轮和行进轮中所使用的材料与轮子可能遇到的任何隆起或凸出部的结合。例如，较硬的材料将产生较硬的车辆结构，而较软的、类橡胶的材料将用作弹簧悬挂装置，并提供一些反弹力(可以使用聚氨酯涂覆的、肖氏A硬度为60A的轮子作为驱动轮，聚氨酯涂覆的、肖氏A硬度为40A的轮子作为行进轮)。此外，随着车辆的轮子克服障碍物或凸出部，例如面板框架的边缘、面板之间的间隙、一个面板与下一个面板之间的未对准、或者甚至板上的一些碎屑(如硬化的鸟粪或积聚的沙子)，清洁元件相对于表面的高度将稍微变化。由于行进轮可以是柔性的，并且表现得像弹簧悬挂装置，因此保持清洁元件向上所需的力(由于清洁元件与表面的相互作用而形成的法向力)的减小使得系统在一位置中动态平衡，该位置高于在清洁元件与面板之间不存在法向力的情况下(即，在清洁元件未触摸面板的情况下)的位置。因此，车辆允许小程度的自动调节。

清洁元件114可以是具有刷毛的刷子，或者不使用塑料细丝的布刷。如果使用布清洁元件，则清洁元件上的法向力可能小得多(如果清洁元件不旋转的话则可忽略不计)。

在其他布置中，驱动轮与行进轮之间的距离D1可以减小到零(即，第一轮子108可以与第三轮子116竖直对准)。

本设计的独特之处在于，它将清洁元件放置在车辆的轮子的前方，解决了达到要清洁的表面的端部的问题。附加地，该布置减少了清洁车辆上的移动部件的数量，因此允许改善机械可靠性并降低成本。附加地，该设计允许我们调节清洁车辆以装配到不同厚度的太阳能面板上，使其更容易用在不同的系统上，只需很少的修改。

应当清楚的是，车辆设计为直接骑在标准PV(光伏)太阳能面板模块的边缘，并且不需要额外的导轨。本设计适合于用在具有框架的和无框架的光伏模块上。在具有框架的模块的情况下，车辆的轮子简单地直接骑在PV模块上的铝框架上。另一方面，在无框面板的情况下，车辆的轮子将直接骑在模块的主玻璃面板上。在那种情况下，设计师应当考虑面板的强度，并在设计参数中取得平衡，以确保车轮所施加的力矩(由于其前部较重)不会破坏玻璃。附加地，通过移除支撑杆中的一个，辊子可以在剩余的支撑杆上向外旋转，以在机器人清洁装置不能滚动到面板的端部的情况下更容易安装。

车辆可以包括用于调节底部轮子(行进轮)的高度的调节螺钉。这进而产生：a)现场调整车辆以在不同类型的太阳能面板(具有不同的框架高度)上工作的能力；以及b)现场相对于面板表面降低或升高刷子以控制刷子细丝与面板表面之间的接触量的能力(这在初始设置期间以及在维护期间都是有用的，因为刷子细丝随着时间而磨损)。如本文所述，存在由反作用力F1和F2产生的力矩，其可以通过用户改变D1、D2和其他车辆设计参数来控制。用户将查看车辆的静力学和动力学，并确保两个轮子都有足够的牵引力，并且还选择轮子材料以获得它的期望的弹性性质。还应当理解，使用调节螺钉“降低”底部轮子不会导致底部轮子移动其位置，相反，底辊与车辆其余部分之间的附接点会远离辊子升高，从而允许刷子在车辆向前倾斜时降低。

另外，如图4所示，“行进轮”可以采取任何数量的不同配置和布置。例如，虽然图3示出了单个行进轮(即，第三轮子116)，但应当理解，如图4所示，如下面所讨论的，多于一个的行进轮可以与每个滑架相关联并且联接到每个滑架。另外，轮子不限于具有凹形或V形构造，并且可以等同地使用其他构造。例如，在图4的实施例中，轮子具有光滑的圆形外表面。

在图4和图5的实施例中，抵消平衡功能与侧向对准功能分离。更具体地，图4示出了具有第一滑架210(类似于滑架104)和第二滑架212(类似于滑架102)的车辆200，第二滑架212与第一滑架210间隔开，并且通过横跨支撑构件219联接到第一滑架210。横跨支撑构件219可以是长形支撑结构件的形式，该结构件在其端部处附接(紧固)到第一滑架210和第二滑架212。横跨支撑构件219具有前面222和后面224。类似地，第一滑架210和第二滑架212中的每一个都具有向前面向的端部和向后面向的端部。横跨支撑构件219可以由任何数量的不同材料形成，包括但不限于金属、硬塑料等。

如图4和图5所示，滑架210、212中的每一个的向后面向的端部具有向下延伸的臂211。一个或多个孔沿着该向下延伸的臂211形成。图示的实施例沿着臂211具有三个间隔开的孔。

车辆200构造为使得第一滑架210和第二滑架212中的每一个包括侧辊220和底(上止)辊230。虽然图4和图5示出了使用单个侧辊220和单个底辊230，但应当理解，可以使用多于一个的侧辊220和多于一个的底辊230(参见图6，其去掉了支架以示出轮子110)。在该实施例中，辊子220和辊子230不像前面的实施例那样是可调节的。更具体地说，侧辊220安装在轮轴(其垂直于滑架的纵向轴线取向)上，并且定位为使得侧辊的接触表面接触面板10的侧壁。底辊230安装在轮轴(其平行于滑架的纵向轴线取向)上，并且定位为使得底辊的接触表面接触面板10的底壁。

孔允许底辊230相对于相应的第一轮子108和第二轮子110中的一个不同地定位，从而适应具有不同厚度的面板10。

图4和图5还示出了仅第一轮子108和第二轮子110中的一个被驱动的布置，并且特别地，在图示的实施例中，第二辊子110是被驱动的那个。第二轮子110安装到第一轮子支撑件240(类似地，第一轮子安装到相同的或相似的第二轮子支撑件(未示出)，第二轮子支撑件安装到滑架210)。第一轮子支撑件和第二轮子支撑件240中的每一个可以是支架的形式，该支架在其端部处附接到对应的滑架210、212的内部面。第一轮子108可旋转地定位在第一轮子支撑件240与第一滑架210之间，并且第二轮子110可旋转地定位在第二轮子支撑件242与第二滑架212之间。第一电机250可操作地联接到第一轮子108以控制其旋转。第一电机250沿着第一滑架210的外部面安装。第二电机252也安装到第一滑架210的外部面，并且可操作地联接到清洁元件114以受控地旋转清洁元件114。

由于仅使用一个电机250来沿着面板10驱动车辆200，所以沿着面板10的顶部的其他轮子是被动(从动)轮子。在图示的实施例中，第二轮子110因此不直接由电动机250驱动(即，没有动力传输到第二轮子110)。另外，由于清洁元件114和第一轮子108分别由电机252、250独立地驱动，所以在清洁元件114与驱动轮(即轮子108)之间不存在动力传输。

图4和图5还示出车辆200包括附加的可选的顶部轮子，即第五轮子260。像第二轮子110一样，第五轮子260是被动轮且不由电机主动驱动。第五轮子260可以安装到横跨支撑构件219，并且更具体地，第五轮子260安装到附接到后面224的轮子支架270(例如，U形支架)。图示的实施例中的第五轮子260沿着横跨支撑构件220居中地定位。应当理解，第一轮子108、第二轮子108和第五轮子260全部取向为使得单个的轴线穿过这些轮子旋转所围绕的轮轴。这一布置确保当车辆200放置在面板10的顶部上时，轮子108、110、260中的每一个都抵靠面板10的顶部安置。第五轮子260因此定位为在需要的情况下为重量提供支撑。

图6示出了另一车辆300，其构造为每个滑架包括两个侧辊220和一个底(上止)辊230。两个侧辊220间隔开，其中，一个顶部轮子至少部分地设置在两个侧辊220之间。该一个底辊230位于滑架的后端。

基于前述内容，应当理解，本发明可以通过多种方式以不同的特异性水平来实现，如可以从以下几点收集的。

根据一个实施例，公开了一种用于清洁具有第一顶侧边缘和第二顶侧边缘以及第一底侧边缘和第二底侧边缘的表面的清洁车辆，并且该清洁车辆具有以下特征：

第一滑架和第二滑架；

在第一滑架与第二滑架之间延伸的轮轴；

联接到轮轴的相反的端部的第一驱动轮和第二驱动轮；

至少一个电机，其由第一滑架和第二滑架中的一个支撑，并且联接到轮轴，以将动力从电机传输至轮轴，从而使得第一驱动轮和第二驱动轮在第一方向上旋转；

在第一滑架与第二滑架之间延伸并由其支撑的清洁元件，该清洁元件设置在轮轴的一侧并与其间隔开第一距离；

设置在轮轴的相反侧并与其间隔开第二距离的第一行进轮和第二行进轮；

第一可调节联接件和第二可调节联接件，每个行进轮通过可调节联接件中的相应的一个连接到第一滑架和第二滑架中的一个，其中，可调节联接件限定相应的滑架与行进轮之间的间隔，该间隔可以通过调节可调节联接件来改变，间隔的尺寸设定为在驱动轮与行进轮之间接收要清洁的表面的至少一部分，并且进一步地，其中，改变相应的滑架与行进轮之间的间隔使得清洁元件围绕驱动轮旋转。

上述主题仅作为说明提供，不应被解释为限制性的。可以在不遵循图示的和描述的示例实施例和应用、并且不偏离本发明的真实精神和范围的情况下，对本文描述的主题进行各种修改和改变。

Claims (19)

1.一种用于清洁对象的表面的清洁车辆，包括：

第一滑架和第二滑架；

第一轮子和第二轮子，其分别联接到所述第一滑架和第二滑架，以沿着所述对象的顶表面放置；

至少一个电机，其可操作地联接到所述第一轮子和第二轮子中的至少一个以限定驱动组件；

清洁元件，其在所述第一滑架与第二滑架之间延伸，并由所述第一滑架与第二滑架支撑；

第三轮子和第四轮子；以及

联接到所述第一滑架的第一可调节联接件和联接到所述第二滑架的第二可调节联接件，其中，所述第一可调节联接件限定所述第一滑架与所述第三轮子之间的第一间隔，并且所述第二可调节联接件限定所述第二滑架与所述第四轮子之间的第二间隔，所述第一间隔和第二间隔的尺寸设定为接收所述对象的至少一部分，以将所述车辆定位在待清洁的表面上；

其中，所述清洁元件设置在居中地穿过所述第一轮子和第二轮子的轴线的一侧，并且与所述第一轮子和第二轮子间隔开第一距离；

其中，所述第三轮子和第四轮子设置在所述轴线的相反侧，并且与所述轴线间隔开第二距离；并且

其中，所述第一和第二可调节联接件每个包括支撑构件，所述支撑构件构造为使得第三和第四轮子分别相对于第一和第二轮子竖直地移动，使得第三和第四轮子的竖直移动导致清洁元件相对于所述对象的表面升高或降低。

2.如权利要求1所述的清洁车辆，其中，所述对象包括太阳能面板，并且所述表面包括所述太阳能面板的顶表面，并且所述第一轮子和第二轮子以及所述清洁元件接触待清洁的表面。

3.如权利要求2所述的清洁车辆，其中，所述太阳能面板还包括底表面，以及在所述顶表面与所述底表面之间延伸的一对相反的侧表面。

4.如权利要求3所述的清洁车辆，其中，所述第三轮子抵靠一个侧表面和所述底表面二者而安置，并且，所述第四轮子抵靠另一侧表面和所述底表面二者而安置。

5.如权利要求1所述的清洁车辆，其中，所述第三轮子和第四轮子中的每一个具有凹形和V形中的一种。

6.如权利要求1所述的清洁车辆，还包括轮轴，所述轮轴在所述第一滑架和第二滑架之间延伸并且联接到所述第一轮子和第二轮子，其中，所述电机配置为旋转所述轮轴，从而使得所述第一轮子和第二轮子在第一方向上旋转。

7.如权利要求6所述的清洁车辆，其中，所述电机安装到所述第一滑架和第二滑架中的一个。

8.如权利要求6所述的清洁车辆，其中，所述第一可调节联接件和第二可调节联接件配置为使得分别改变所述第一滑架与所述第三轮子之间的第一间隔以及所述第二滑架与所述第四轮子之间的第二间隔，导致所述清洁元件围绕所述轮轴旋转。

9.如权利要求6所述的清洁车辆，其中，所述清洁元件相对于所述轮轴和所述第一轮子和第二轮子相对所述车辆的前侧悬伸，使得所述车辆前部较重。

10.如权利要求1所述的清洁车辆，其中，所述清洁元件包括具有刷毛的刷子。

11.如权利要求6所述的清洁车辆，其中，所述清洁元件可操作地联接到所述轮轴，使得所述轮轴的旋转转换为所述清洁元件的旋转。

12.如权利要求6所述的清洁车辆，其中，所述清洁元件与所述轮轴之间的操作性联接通过将所述轮轴联接到所述清洁元件的传输系统来完成，使得来自所述至少一个电机的动力使所述第一轮子和第二轮子以及所述清洁元件均旋转。

13.如权利要求12所述的清洁车辆，其中，所述传输系统包括连接到所述轮轴的齿轮，以及将所述清洁元件联接到所述齿轮的带驱动系统，使得所述轮轴的旋转转换为所述齿轮的旋转，进而导致所述带驱动系统旋转，引起所述清洁元件的旋转。

14.如权利要求1所述的清洁车辆，其中，所述第一轮子和第二轮子在第一方向上旋转，而所述清洁元件在相反的第二方向上旋转。

15.如权利要求1所述的清洁车辆，其中，当所述车辆在向前方向上被驱动时，加速所述车辆所需的扭矩小于旋转所述清洁元件所需的扭矩，并且因此，随着所述车辆向前行驶，所述车辆向前俯冲，使得所述清洁元件被推动抵靠待清洁的表面，并且，相反地，当所述车辆在向后方向上被驱动时，反转的扭矩方向使得所述清洁元件被抬起远离待清洁的表面。

16.一种用于清洁对象的表面的清洁车辆，包括：

第一滑架和第二滑架；

第一轮子和第二轮子，其分别联接到所述第一滑架和第二滑架，以沿着所述对象的顶表面放置；

至少一个电机，其可操作地联接到所述第一轮子和第二轮子中的一个以限定驱动组件；

清洁元件，其在所述第一轮子和第二轮子的前方的位置处在所述第一滑架与第二滑架之间延伸，并由所述第一滑架与第二滑架支撑；

第三轮子和第四轮子，所述第三轮子相对于所述第一轮子可调节地安装，并且所述第四轮子相对于所述第二轮子可调节地安装，所述第三轮子和第四轮子配置为使得所述对象接收在所述第三轮子和第四轮子与相应的第一滑架和第二滑架之间；

其中，所述第一轮子设置在所述清洁元件与所述第三轮子之间；

其中，所述第二轮子设置在所述清洁元件与所述第四轮子之间；

其中，所述清洁元件相对于连接所述第一轮子和第二轮子的轮轴以及所述第一轮子和第二轮子相对于所述车辆的前侧在悬伸的取向上安装，使得所述车辆前部较重，并且，所述第三轮子和第四轮子定位为抵消由所述清洁元件的悬伸安装所产生的力，使得相对于所述第一轮子和第二轮子调节所述第三轮子和第四轮子导致所述清洁元件相对于待清洁的表面的重新定位。

17.如权利要求16所述的清洁车辆，其中，所述第三轮子和第四轮子抵靠所述对象的下侧放置，从而引起围绕所述轮轴的旋转力R2，该旋转力与由所述悬伸安装的清洁元件引起的围绕所述轮轴的旋转力R1的方向相反，从而抵消所述旋转力R1并防止所述清洁元件由于重力而完全搁置在待清洁的表面上。

18.如权利要求16所述的清洁车辆，还包括联接到所述第一滑架的第一可调节联接件以及联接到所述第二滑架的第二可调节联接件，其中，所述第一可调节联接件限定在所述第一滑架与所述第三轮子之间的第一间隔，并且，所述第二可调节联接件限定在所述第二滑架与所述第四轮子之间的第二间隔，所述第一间隔和第二间隔的尺寸设定为接收所述对象的至少一部分，以将所述车辆定位在待清洁的表面上。

19.如权利要求18所述的清洁车辆，其中，所述第一可调节联接件和第二可调节联接件中的每一个均包括固定地附接到相应的第一滑架和第二滑架中的一个的第一框架构件以及可移动的第二框架构件，其中，所述第一框架构件与第二框架构件之间的距离能够通过改变所述第二框架构件相对于所述第一框架构件的位置而变化，所述第二框架构件承载所述第三轮子和第四轮子中的一个，其中，对所述第一框架构件与第二框架构件之间的距离的调节转换为相应的第一滑架或第二滑架围绕所述轮轴的旋转，引起所述清洁元件降低或升高。