CN108499941B - 用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，属于光伏板清扫装置领域，要解决的技术问题为现有清扫机器人行走轨迹以及清扫轨迹不能灵活设置；其结构包括包括机架以及设置在机架上的电源装置、清扫装置和行走装置，还包括遥控终端以及控制单元；清扫装置包括装配于机架上的毛刷驱动装置以及可转动的毛刷辊；行走装置包括行走驱动装置和由多个行走轮组成的行走机构，行走驱动装置能够通过带动上述行走轮同速转动或差速转动实现行走机构的直行或转向；遥控终端与行走驱动装置配合能够遥控行走机构的行走方式，遥控终端与毛刷驱动装置配合能够遥控毛刷辊的清扫方式。该清扫机器人可通过人工遥控的方式调控行走及清扫工作。

Description

用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人

技术领域

本发明涉及光伏板清扫装置领域，具体地说是一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人。

背景技术

平铺安装方式光伏发电站是在地面或屋面安装，按照一定方向大量安装排列的光伏发电组件，光伏发电组件电源。平铺安装方式光伏发电站可根据地块形状和地形设计，东西向布局的多行排列相同输出电压等级的光伏阵列，每个阵列安装高度大多数为3米至5米之间，宽度约18至20米左右，各阵列间隔约3米至5米间距，通过汇流箱将电力输出至逆变器、变压器等后端设备，将输出电力接入电网或直接使用。平铺安装方式光伏发电站安装的光伏电池板容易被灰尘及污染物覆盖，被灰尘及污染物覆盖的光伏电池板会降低约20%的发电效率，所以屋面平铺式光伏发电站需要定期清除灰尘以保证高效的发电。目前平铺光伏发电站光伏板的清扫装置主要有扫地机器人式、车载式清扫机、洒水车冲洗方式，这些方案中清扫机器人在清扫过程中往往通过安装在清扫机器人上的位置感应装置感应行走路程来控制清扫机器人的行走，不受人工控制，虽然节省了人力，但是清扫过程不能灵活更改，必须按照预设的行程进行清扫；同时现有的清扫机器人中缺少对行走轨迹检测及纠错，当清扫机器人行走过程中产生轨迹偏转时不能及时纠正。

如何提供一种可以在平铺光伏电站便利安装，支持用户灵活控制清扫和行走方式的清扫装置，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，来解决现有清扫机器人行走轨迹以及清扫轨迹不能灵活设置的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：

用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，包括机架以及设置在机架上的电源装置、清扫装置和行走装置，还包括遥控终端以及设置在机架上的控制单元；清扫装置包括装配于机架上的毛刷驱动装置以及可转动的毛刷辊，毛刷辊至少一个，毛刷驱动装置与毛刷辊传动连接，毛刷驱动装置能够通过带动毛刷辊转动实现毛刷辊清扫，且毛刷驱动装置能够通过带动多个毛刷辊同向转动或相向转动实现毛刷向外清扫或毛刷向内清扫；行走装置包括行走驱动装置和由多个行走轮组成的行走机构，每个行走轮均以其中轴线与毛刷辊的中轴线平行的方式可转动的装配在机架上，行走驱动装置装配在机架上，行走驱动装置能够带动行走轮转动实现行走机构行走，且行走驱动装置能够通过带动上述行走轮同速转动或差速转动实现行走机构的直行或转向；遥控终端与控制单元无线连接，控制单元分别与毛刷驱动装置和行走驱动装置连接，遥控终端与行走驱动装置配合能够遥控行走机构的行走方式，遥控终端与毛刷驱动装置配合能够遥控毛刷辊的清扫方式；电源装置分别与上述控制单元、行走驱动装置和毛刷驱动装置连接。

通过遥控终端遥控行走驱动装置，行走驱动装置带动行走轮同速转动可实现行走机构的直行，行走驱动装置带动行走轮差速转动可实现行走机构的转向；通过遥控终端遥控毛刷驱动装置，毛刷驱动装置带动毛刷辊顺时针转动或逆时针转动或停止转动；同时，毛刷辊的数量可设置为多个，并通过毛刷驱动装置带动多个毛刷辊相对向转动的方式实现毛刷向内侧清扫，清扫过程中毛刷辊配合将光伏板上的垃圾集中到清扫范围内，避免影响毛刷辊清扫范围外的洁净度。基于上述，通过遥控终端可控制行走和清扫方式，支持用户根据需要灵活设置清扫机器人的行走及清扫工作。

该清扫机器人遥控终端与行走驱动装置配合能够遥控行走机构的行走方式，行走机构的行走方式包括行走机构直行、转向、停止行走以及行走速度的调整；遥控终端与毛刷驱动装置配合能够遥控毛刷辊的清扫方式，毛刷辊的清扫方式包括毛刷辊向内清扫、毛刷辊向外清扫、毛刷辊停止清扫以及清扫速度的调整。相应的，遥控终端包括壳体2107、设置在壳体2107内的第二控制器和无线信号发送单元以及设置在壳体2107上的摇杆、行走调速旋钮、清扫调速旋钮和清扫开关2106，摇杆、行走调速旋钮、清扫调速旋钮、清扫开关2106和水泵开关均与第二控制器连接，第二控制器与无线信号发送单元连接；控制单元包括第一控制器和无线信号接收单元，第一控制器分别与无线信号接收单元、行走驱动装置、毛刷驱动装置和行走轨迹检测装置连接，无线信号接收单元与无线信号发送单元通过无线连接的方式进行数据交换。

进一步的，清扫装置还包括喷洒机构，喷洒机构包括送水管、水泵和封闭的喷水管，喷水管的管壁上开设有进水口以及多个喷水孔，喷水管装配在机架上且喷水孔面向光伏板，喷水管的进水口、水泵和送水管的出水口依次连通，送水管的进水口能够外接供水设备；水泵分别与电源装置和控制单元连接，遥控终端能够遥控水泵。

通过喷洒机构对光伏板进行水洗，协助毛刷辊对光伏板进行清扫。可选用一个喷水管，将喷水管环绕在机架的四周端部边缘处；或者，选用两个喷水管，两个喷水管以其中轴线与毛刷辊的中轴线并列的方式间隔并列的装配在机架上，可将两个喷水管装配在毛刷辊的两侧，有多个毛刷辊时也可将两个喷水管装配在毛刷辊之间。

为实现遥控终端能够控制水泵，在遥控终端的壳体2107上设置有水泵开关，水泵开关与第二控制器连接，从而通过操作水泵开关可远程遥控水泵的工作，以调整喷洒。

进一步的，清扫装置还包括刮水板和刮水板安装机构，刮水板通过刮水板安装机构以刮水板的中轴线与毛刷辊的中轴线平行的方式装配在机架上，刮水板安装机构能够通过带动刮水板升降实现刮水板与光伏板表面的接触。

刮水板通过刮水板安装机构设置在机架上，刮水板与光伏板的表面接触，行走机构行走过程中，刮水板沿着行走机构的行走轨迹在光伏板上滑动，从而可对光伏板上的水渍进行刮洗。

进一步的，送水管为能够卷绕的软质水管；机架上装配有软管收纳装置，软管收纳装置为软管支架或软管卷绕辊，软管支架能够将送水管的出口端部限定在水泵处，软管卷绕辊能够以卷绕的方式收纳内置有水的送水管。

送水管用于将外部水供给到喷水管，鉴于清扫机器人的移动特性，送水管可以随着行走的行走机构移动，通过软管支架可确保送水管与水泵牢固连接，确保移动过程中水供给；通过软管卷绕辊，可及时收纳送水管，便于送水管的收放，且避免行走机构移动过程中送水管过长影响行走机构的行走。

进一步的，电源装置包括自供电电源装置或外供电电源装置或双供电电源装置；自供电电源装置包括蓄电池单元和第一电压转换单元，蓄电池单元和第一电压转换单元连接，第一电压转换单元分别与控制单元、行走驱动装置和毛刷驱动装置连接；外供电装置包括供电线缆和第二电压转换单元，供电线缆能够通过其插头外接供电设备，供电线缆和第二电压转换单元连接，第二电压转换单元分别与控制单元、行走驱动装置和毛刷驱动装置连接；双供电电源装置包括蓄电池单元、供电线缆、供电管理单元和第三电压转换单元，控制单元与供电管理单元连接，供电管理单元分别与蓄电池单元和供电线缆连接，蓄电池和供电线缆均与第三电压转换单元连接，第三电压转换单元分别与控制单元、行走驱动装置和毛刷驱动装置连接。

进一步的，还包括行走轨迹限位装置，行走轨迹限位装置包括用于监测行走机构的行走状态的行走轨迹监测装置，行走轨迹监测装置与控制单元连接，行走轨迹监测装置与控制单元配合能够发现并纠正行走机构直行时的偏移。

行走状态包括直行、直行时偏移以及转向，行走轨迹监测装置通过监测行走轮的转速实现监测行走机构的行走状态，并将监测得出的行走机构的行走状态输出至控制单元。具体地，当行走机构直行过程中偏移预定行程时，行走轮之间会产生差速，通过行走轨迹监测装置可监测出行走轮之间存在差速，即行走机构直行时偏移，且行走轨迹监测装置可该监测结果输出至控制单元，控制单元可根据监测结果调控行走驱动装置，从而实现发现并纠正行走机构直行时的偏移。

进一步的，上述多个行走轮组成至少两组间隔并列设置的行走轮组，上述行走轮组沿着与毛刷棍的中轴线平行的方向间隔排布，且上述多个行走轮中至少一对行走轮为驱动行走轮；行走驱动装置包括多个行走驱动电机，每个行走驱动电机对应一个驱动行走轮，每个行走驱动电机和与其对应的驱动行走轮传动连接；上述行走驱动电机配合能够通过带动上述驱动行走轮同速转动或差速转动实现行走机构的直行或转向。

行走轮的个数以及排布配置方式有多种选择。为简化结构可选用四个行走轮，四个行走轮组成两组间隔并列设置行走轮组。基于上述配置，四个行走轮分别为两个驱动行走轮和两个从动行走轮，两个驱动行走轮呈对角设置，相应的行走驱动装置包括两个行走驱动电机，每个行走驱动电机和对应的驱动行走轮传动连接；或者，四个行走轮均为驱动行走轮，相应的，行走驱动装置包括四个行走驱动电机，每个行走驱动电机和对应的驱动行走轮传动连接。

进一步的，上述行走轮组共两组，分别为第一行走轮组和第二行走轮组，第一行走轮组和第二行走轮组相对位于毛刷棍的两端侧，且上述多个行走轮中共两个驱动行走轮，分别为位于第一行走轮组中的第一驱动行走轮和位于第二行走轮组中的第二行走轮；行走驱动装置包括第一行走驱动电机、第一传动机构、第二行走驱动电机和第二传动机构，第一行走驱动电机与第一驱动行走轮传动连接，第一驱动行走轮通过第一传动机构与第一行走轮组中除第一驱动行走轮之外的行走轮传动连接，第二行走驱动电机与第二驱动行走轮传动连接，第二驱动行走轮通过第二传动机构与第二行走轮组中除第二驱动行走轮之外的行走轮传动连接。

第一行走驱动电机带动对应的第一驱动行走轮行走，同时第一驱动行走轮通过第一传动机构和第一行走轮组中除第一驱动行走轮外的行走轮传动连接，则第一行走轮组的中所有行走轮可同步转动，同理，第二行走轮组中的所有行走轮可同步转动，实现了行走机构行走的稳定性。同时可通过调整第一行走驱动电机以及第二行走驱动电机的转速，实现第一行走轮组和第二行走轮组的转速差，而实现行走机构的直行或转向。

进一步的，行走轨迹检测装置包括多个编码器，每个编码器对应一个驱动行走轮，每个编码器装配在与其对应的行走驱动电机和主动行走轮之间，编码器能够监测并输出与其对应的主动行走轮的转速，每个编码器均与控制单元连接。

编码器用于检测对应的驱动行走轮的转速，可将编码器装配在对应的行走驱动电机的输出轴上，或者驱动行走轮的轴向位置，用于检测驱动行走轮的转速。

进一步的，行走轨迹限位装置还包括行走限位感应装置，行走限位感应装置与控制单元连接，行走限位感应装置与控制单元配合能够避免行走机构的行程超出光伏板。清扫机器人在光伏板上的预设行程为待清扫光伏板的长度方向以及宽度方向或者待清扫光伏板列的长度方向以及宽度方向，对单个光伏板进行清扫时，在单个光伏板的长度方向的首端和尾端以及宽度方向的首端和尾端均设置可触发行走限位感应装置的触发机构；对光伏板阵列进行清扫时，在光伏板阵列的长度方向的首端和宽度方向的尾端均设置可触发行走限位感应装置的触发机构。清扫机器人行走至预设行程的首端或尾端时，行走限位感应装置被触发，可避免因操作人员没有及时遥控清扫机器人转向或后退，而导致清扫机器人降落。

本发明的用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人和现有技术相比，具有如下优点：

1、遥控终端与行走驱动装置配合可带动行走机构行走并调节行走方式，遥控终端与毛刷驱动装置配合可带动毛刷清扫并调节清扫方式，实现了清扫和行走的独立调节，并可人工遥控，便于用户根据实际需要及时调节行走方式或清扫方式；

2、行走驱动装置与行走机构配合，可实现清扫机器人的直行以及转向，同时在行走轨迹监测装置的配合下，可及时监测行走机构在直行过程中是否出现偏移并及时矫正偏移，避免行走过程行走机构偏移影响工作效率；

3、行走轨迹监测装置选用编码器，通过编码器监测对应的驱动行走轮的转速，从而可通过对比驱动行走轮之间的转速差来分析行走机构直行时是否出现偏移，结构简单、成本低；

4、当该清扫机器人对单个光伏板或由多个呈行排列的光伏板组成的光伏板列进行清扫时，行走限位感应装置能够在位于光伏板的首端或尾端的光伏板宽度边边框处触发，当该清扫机器人对由多个呈行列排布的光伏板组成的光伏板阵列进行清扫时，行走限位感应装置能够在位于光伏板列的首端或尾端的光伏板宽度边边框处触发，上述触发信号可输出至控制单元，从而在控制单元与行走驱动装置的配合下对行走方式进行调节，避免清扫机器人从光伏板上摔落；

5、通过喷洒机构可对光伏板进行水洗，辅助毛刷辊的清扫工作，利于清扫光伏板上粘性强的污物，如鸟粪粪便、凝固的灰尘等；

6、通过刮水板可清洗光伏板上的水渍，保证光伏板的清洁，同时刮水板安装机构的高度可调节，可以确保行走机构行走过程中刮水板可始终与光伏板贴合，避免因光伏板表面或光伏板之间存在高低起伏而不便于刮水板在光伏板表面上滑动的问题；

7、毛刷辊有多个，每个毛刷辊由与其对应的毛刷驱动装置单独控制，从而实现了每个毛刷辊的独立控制，同时，可通过毛刷驱动装置之间的配合调节毛刷辊之间的转向，实现毛刷辊相对向内侧清扫，避免清扫过程中垃圾处于毛刷辊清扫范围的外周；

8、电源装置选用通过蓄电池单元供电的自供电电源装置，结构简单；

9、电源装置选用通过供电线缆外接供电设备供电的外供电电源装置，节省了自身重量，提高了轻便型，便于灵活移动；

10、电源装置选用通过蓄电池单元供电的自供电电源装置以及通过供电线缆外接供电设备供电的外供电电源装置，当其中一个供电方式出现故障式可选用另一种替换，便于长时间持续型供电。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为实施例1一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人的结构示意图（不包括终端设备）；

附图2为实施例1一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人中遥控终端的结构示意图；

附图3为实施例1一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人的控制原理框图；

附图4为实施例2一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人的结构示意图（不包括终端设备）；

附图5为实施例2一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人中刮水板安装机构的结构示意图；

附图6为实施例3一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人的结构示意图（不包括终端设备）；

附图7为实施例3一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人的控制原理框图；

图中，1、机架，2、毛刷驱动电机，3、第一行走驱动电机，4、第一喷水管，5、第一行走轮，6、主动链轮，7、第一辅助链轮，8、第二辅助链轮，9、第二行走轮，10、第二喷水管，11、第二行走驱动电机，12、毛刷辊，13、毛刷传动机构，14、第三行走轮，15、软管卷绕辊，16、转接水管，17、电控箱体，18、送水管，19、软管支架，20、控制单元，21、遥控终端，22、水泵，23、电源装置，24、刮水板，25、刮水板安装机构，26、行走轨迹限位装置；

1301、驱动链轮，1302、传动链轮，1303、被动链轮；

1901、支撑杆，1902、固定管；

2001、第一控制器，2002、无线信号接收单元；

2101、第二控制器，2102、无线信号发送单元，2103、摇杆，2104、行走调速旋钮，2105、清扫调速旋钮，2106、清扫开关，2107、壳体，2108、水泵开关；

2301、供电线缆，2302、电压转换器；

2501、连接杆，2502、复位弹簧，2503、辅助支撑杆，2504、辅助固定杆；

2601、行走限位感应装置，2602、行走轨迹监测装置。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人作以下详细地说明。

实施例1：

如附图1、附图2和附图3所示，本发明的用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，包括遥控终端21、机架1以及设置在机架1上的电源装置23、清扫装置、行走装置和控制单元20。

其中，清扫装置包括装配于机架1上的毛刷驱动装置和毛刷辊12，毛刷辊12共两个，两个毛刷辊12沿着水平方向间隔并列设置在机架1的下方；毛刷辊驱动装置为毛刷驱动电机2，毛刷驱动电机2共两个，每个毛刷驱动电机2对应一个毛刷辊12，两个毛刷驱动电机2均与控制单元20连接，两个毛刷驱动电机2配合可调节毛刷辊12的清扫方式，毛刷辊12的清扫方式包括但不限于向外侧清扫、相对向内侧清扫。本实施例中两个毛刷驱动电机2的转向相对并带动两个毛刷辊12的转向相对向内侧，即实现毛刷的向内侧清扫。

本实施例中每个毛刷辊驱动电机的输出轴上设置有一个驱动链轮1301，每个毛刷棍的端部设置有一个被动链轮1303，每个驱动链轮1301和与其对应的被动链轮1303之间设置有一个传动链轮1302，驱动链轮1301、传动链轮1302和被动链轮1303之间传动连接有链条（图中未显示）组成毛刷传动机构13，毛刷辊驱动电机通过毛刷传动机构13带动对应的毛刷辊12转动以实现毛刷清扫。

为提高对光伏板的清扫效果，清扫装置还包括喷洒机构，喷洒机构包括送水管18、水泵22和封闭的喷水管，喷水管的管壁上开设有一个进水口和多个喷水孔，喷水管装配在机架1上且喷水孔面向光伏板，喷水管的进水口、水泵22和送水管18的出水口依次连通，送水管18的进水口可外接供水设备，水泵22分别与电压转换单元和控制单元20连接。

其中，喷水管共两个，分别为第一喷水管4和第二喷水管10，第一喷水管4和第二喷水管10的进水口均连通至水泵22，水泵22连通至送水管18的出水口，水泵22可提供动力通过送水管18向两个喷水管供水。第一喷水管4装配在机架1的首端端部边缘处并沿着毛刷辊12的轴向延伸，第二喷水管10装配在机架1的尾端端部边缘处并沿着毛刷辊12的轴向延伸，在行走机构行进过程中喷水管通过其喷水孔向光伏板喷洒水，辅助毛刷辊12对光伏板进行水洗。鉴于行走机构在光伏板上移动，送水管18需要在外部供水设备和移动的机架1之间延伸，送水管18选用软质水管。

行走装置包括行走驱动装置和由四个行走轮组成的行走机构，四个行走轮分别为第一行走轮5、第二行走轮9、第三行走轮14和第四行走轮，第一行走轮5和第二行走轮9设置在毛刷辊轴向的同一侧并作为驱动行走轮，对应为第一驱动行走轮和第二驱动行走轮，第一行走轮5和第四行走轮组成第一行走轮5组，第二行走轮9和第三行走轮14组成第二行走轮组；相应的，行走驱动装置包括第一行走驱动电机3、第二行走驱动电机11、第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构和第二传动机构均为主要由链条和四个链轮组成的链轮链条传动机构，第一行走驱动电机3的输出轴与第一行走轮5传动连接，第一行走轮5通过第一传动机构与第四行走轮传动连接，从而第一行走驱动电机3带动第一行走轮5转动时，在第一传动机构的带动下第四行走轮与第一行走轮5同步转动；第二行走驱动电机11的输出轴与第二行走轮9传动连接，第三行走轮14通过第二传动机构与第二行走轮9传动连接，从而第二行走驱动电机11带动第二行走轮9转动时，在第二传动机构的带动下第三行走轮14与第二行走轮9同步转动，从而每组行走轮组内的行走轮之间同步转动，实现了行走机构行走的稳定性。

具体地，第一传动机构中四个链轮分别为主动链轮6、第一辅助链轮7、第二辅助链轮8和从动链轮，主动链轮6装配于第一行走轮5的输出轴上，从动链轮装配于第四行走轮的输出轴上，第一辅助链轮7和第二辅助链轮8上下相对的设置在机架1上并位于毛刷棍的上方，链条传动连接在上述四个链轮之间，在上述第一传动机构的传动连接下将第一行走轮5和第二行走轮9组成类似于履带式的行走机构；第二传动机构的设置以及第二传动机构和第二行走轮9组的传动连接方式同上。

上述第一行走驱动电机3和第二行走驱动电机11配合可带动两个驱动行走轮同速转动或差速转动以实现带动行走机构在在光伏板上直行或转向。

在实际应用中，驱动行走轮和与其对应的行走轮组内其他行走轮之间不限于通过链轮链条传动方式连接，也可通过同步带、链条等多种方式进行传动连接。

本实施例中每组行走轮组中主动行走轮和从动行走轮通过传动连接结构连接，两个驱动行走轮可位于毛刷棍轴向的同一侧，也可将两个驱动行走轮呈对角设置。如果在实际应用中，每组行走轮组中驱动行走轮和与其对应行走轮组中其他行走轮之间没有传动连接机构，则需要将两个驱动行走轮设置为对角形式，便于行走机构的转向。

具体地，当第一行走驱动电机3和第二行走驱动电机11同速正向转动时，行走机构沿着正向直行，当第一行走驱动电机3和第二行走驱动电机11同速反向转动时，行走机构沿着反向直行，当第一行走驱动电机3的转速大于第二行走驱动电机11的转速时，行走机构向靠近第二行走驱动电机11的侧方向转向，当第一行走驱动电机3的转速小于第二行走驱动电机11的转速时，行走机构向靠近第一行走驱动电机3的侧方向转向。

在上述关于行走机构的技术方案中，第一驱动行走轮与第四行走轮之间通过第一传动机构传动连接、可同步转动，第三驱动行走轮与第二行走轮9之间通过第二传动机构传动连接、可同步在转动，为安装方便，可将第一行走驱动电机3与第一驱动行走轮或第四行走轮传动连接，可将第二行走驱动电机11与第三驱动行走轮或第二行走轮9传动连接。实际应用中，如果需要清扫的光伏板板面平整，对行走机构行走稳定性要求不高时，可省掉第一传动机构以及第二传动机构，第一行走轮5和第三行走轮14为驱动行走轮，第二行走轮9和第四行走轮均为被动行走轮，第一行走驱动电机3与第一行走轮5传动连接，第二行走驱动电机11与第三行走轮14传动连接，通过第一行走驱动电机3与第二行走驱动电机11的配合实现行走机构的直行或转向。

控制单元20包括第一控制器2001和无线信号接收单元2002，第一控制器2001分别与上述行走驱动电机、毛刷驱动电机2、水泵22以及无线信号接收单元2002连接，无线信号接收单元2002用于接收来自遥控终端21的信号。

遥控终端21包括壳体2107、设置在壳体2107内的第二控制器2101和无线信号发送单元2102以及设置在壳体2107上的摇杆2103、行走调速旋钮2104、清扫调速旋钮2105、清扫开关2106和水泵开关2108，摇杆2103、行走调速旋钮2104、清扫调速旋钮2105、清扫开关2106和水泵开关2108均与第二控制器2101连接，第二控制器2101与无线信号发送单元2102连接。摇杆2103可实现前后左右摇动，通过前后左右摇动摇杆2103实现向控制单元20发送发送前进、后退、左转和右转的指令，控制单元20接收到指令后可调节两个行走驱动电机的工作状态，包括调节行走驱动电机的正向转动、反向转动以及停过转动；通过行走调速旋钮2104实现向控制单元20发送信号，在控制单元20的控制下调节行走驱动电机的转速，可控制行走机构的行走速度；通过清扫开关2106向控制单元20发送开启或关闭信号，从而在控制单元20控制下可调节毛刷电机的启动或关闭，从而可控制毛刷辊12的转动或停止转动；通过清扫调速旋钮2105向控制单元20发送指令，在控制单元20控制下调控毛刷驱动电机2的转速，从而可控制毛刷辊12的转速以实现清扫频率的调节；通过水泵开关2108可遥控水泵22的开启或关闭。

在实际应用中，设置在壳体2107上的清扫开关2106可选用多程选择的拨动式开关或者摇杆2103式开关，通过清扫开关2106可调节两个毛刷驱动电机2的开启、关闭、正向转动以及反向转动，从而可通过遥控的方式调节毛刷清扫方式，包括向外侧清扫、向内侧清扫、停止清扫。

电源装置23包括第二电压转换器和带有充电接口的供电线缆2301，电压转换单元装配在机架1上，电压转换器与供电线缆2301连接，供电线缆2301能够通过其充电接口与外部电源连接。

本实施例中，电源装置23和控制单元20均装配在电控箱体17内，供电线缆2301及其充电接口穿出电控箱体17。

鉴于本实施例中供电线缆2301和送水管18均需随着行走机构在光伏板阵列上行走，为便于收纳管理供电线缆2301和送水管18，在机架1上还设置有软管收纳装置，软管收纳装置包括软管支架19和软管卷绕辊15，软管卷绕辊15设置在机架1上用于卷绕供电线缆2301。软管支架19为由水平设置的固定管1902和倾斜设置的支撑杆1901组成的倒Y型支架，支撑杆1901上位于倒Y型支架开口端的端部为支撑杆1901的外端，支撑杆1901的外端上开设有贯穿其顶面和底面的连接开口，连接开口内穿设有转接水管16，且连接开口的侧壁通过螺钉与转接水管16的管壁铰接，转接水管16的底端与水泵22的进水口连通，转接水管16的顶端与送水管18的出水口连通，且固定杆的顶端设置有固定夹，固定夹可将送水管18的出水端部固定在固定管1902上，从而在上述软管支架19的限制下将送水管18的出水口端部限位在水泵22处，且保证了送水管18的灵活性。

本实施例一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人的工作方式为：用户通过水泵开关2108打开水泵22，则水泵22通过软水管从外界供水设备中抽取水，水通过喷水管喷洒到光伏板上，对光伏板进行水洗；用户通过遥控终端21中的毛刷开关开启毛刷驱动电机2，毛刷辊12转动，同时用户通过遥杆控制两个行走驱动电机的工作状态，通过向前摇动遥感控制行走机构前进，在清扫机器人行进过程中毛刷辊12结合喷洒的水对光伏板进行清扫，当清扫机器人行进到预设位置后，可通过摇动遥感控制行走机构后退或转向，毛刷辊12对光伏板的其他部分进行清扫；在清扫机器人行进过程中，用户可通过旋转行走调速旋钮2104调整两个行走驱动电机的转速，从而调整清扫机器人的行走速度；在清扫过程中，用户可通过旋转清扫调速旋钮2105调整毛刷驱动电机2的转速，从而调整毛刷辊12的转速，从而调整清扫频率。

遥控终端21的结构以及调节方式不限于本实施例中的摇杆2103与旋钮配合的防护四，也可选用触摸屏时或者全部旋钮时等遥控方式。

本实施例中，两个毛刷辊12位于第一组行走轮组和第二组行走轮组之间，在实际应用中，行走轮组与毛刷辊12之间的排布可根据清扫需求进行配置，也可将两个毛刷辊12相对装配在上述两组行走轮组的两侧，或者将一个毛刷辊12装配在两组行走轮组之间，将另一个毛刷辊12装配在两个行走轮组的外侧。

同时，行走轮的个数、行走轮组的个数、毛刷辊12的个数以及行走轮组与毛刷辊12之间的排布方式不限于本实施例中公开的细节，可根据清扫需要进行随机配置。

本实施例中为带动两个毛刷辊12独立转动，毛刷驱动装置共两个，为毛刷驱动电机2，在实际应用中，也可选用一个毛刷驱动电机2和齿轮传动结构作为驱动上述两个毛刷辊12的毛刷驱动装置，毛刷驱动电机2与齿轮传动机构传动连接，齿轮传动机构分别与两个毛刷辊12轴传动连接并带动两个毛刷辊12轴相对向内侧转动。

在实际应用中，电源装置23可选用自供电电源装置23，即在电控箱体17内装配有蓄电池单元和第一电压转换单元，蓄电池单元与第一电压转换单元连接，第一电压转换单元分别与上述的行走驱动电机、毛刷驱动电机2、控制单元20等位于机架1上的用电设备及用电元件连接。

当需要清扫的光伏板阵列面积较大时，选用自供电电源装置23可能存在有限次数清扫后供电不足的情况，鉴于上述问题电源装置23还可选用双供电电源装置23，蓄电池单元、供电线缆2301、供电管理单元和第三电压转换单元均装配在电控箱体17内，供电线缆2301穿出电控箱体17，且供电线缆2301的插头外接供电设备，第一控制器2001与供电管理单元连接，供电管理单元分别与蓄电池单元和供电线缆2301连接，蓄电池和供电线缆2301均与第三电压转换单元连接，第三电压转换单元分别与第一控制器2001、行走驱动电机、毛刷驱动电机2等机架1上用电设备或元件连接。

本实施例中，第一喷水管4装配在机架1的首端端部边缘处并沿着毛刷辊12的轴向延伸，第二喷水管10装配在机架1的尾端端部边缘处并沿着毛刷辊12的轴向延伸，即两个毛刷辊12位于第一喷水管4和第二喷水管10之间，则喷出的水渍在毛刷辊12的清扫范围之内，容易造成光伏板上留有水渍。为解决这一问题，可将第一喷水管4和第二喷水管10装配在机架1上并位于两个毛刷辊12之间，即通过喷水管向光伏板上喷水时，有水渍的光伏板表面处于两个相对向内侧清扫的毛刷辊12的清扫范围。从而可免去刮水板24以及刮水板安装机构25，简化清扫机器人的结构。

在对清扫效果要求不高的情况下，可进一步简化清扫机器人的结构，去掉喷洒机构，同时可免掉软管支架19，进一步减轻清扫机器人本体的重量，更灵活轻便。

同时，如果清扫机器人中电源装置23选用自供电电源装置23，可免掉软管卷绕辊15装置。

实施例:2：

本实施例为在实施例1基础上的进一步改进，本实施例与实施例1的区别为：为便于清洗光伏板上的水渍，清扫装置还包括刮水板24和刮水板安装机构25，刮水板24通过刮水板安装机构25装配在机架1上，且刮水板安装机构25可带动刮水板24升降以实现刮水板24与光伏板表面接触，从而刮水板24可刮洗光伏板的表面。

其中，刮水板安装机构25包括两个由复位弹簧2502和倒L型的连接杆2501组成的伸缩支撑架,连接杆2501包括水平部和竖直部，连接杆2501上位于其水平部部的一端为上端，连接杆2501上位于其竖直部的一端为下端，复位弹簧2502的顶端固定在机架1上，复位弹簧2502的底端与连接杆2501的上端连接，连接杆2501的水平部与机架1铰接，连接杆2501的下端与刮水板24固定连接，两个伸缩支撑架依次排布在机架1和刮水板24之间。在伸缩支撑架的作用下，刮水板24可上下升降的设置在机架1的下方并可始终与光伏板的顶面接触，从而在行走机构行走过程中，刮水板24可对光伏板顶面上的水渍进行刮洗。

上述刮水板安装机构25为具有自动复位功能的机构，在实际应用中也可选用其它的可自动复位的机构来安装刮水板24，以实现刮水板24的高度可调节，如选用复位弹簧2502但连接杆2501的结构发生变化，或者选用其它具有自动收缩功能的弹性伸缩件来实现自动复位，或者选用能够自动升降的联动杆结构。

为精确调节刮水板24的高度，可在刮水板24上设置位置感应器，位置感应器与控制单元20连接，并通过电动调节的高度调节机构来安装刮水板24，如气缸或电机、螺母和螺杆组成的高度调节机构。

本实施例中，刮水板24为硅胶板，刮水板24共两个，分别为第一刮水板和第二刮水板，相应的高度调节机构共两个，分别为第一高度调节机构和第二高度调节机构，第一刮水板通过第一高度调节机构设置在机架1的下方并位于与其靠近的第一喷水管4的外侧，第二刮水板通过第二高度调节机构设置在机架1的下方并位于与其靠近的第二喷水管10的外侧，从而第一刮水板和第二刮水板配合可对光伏板上在行走机构行进方向前侧和后侧的端部进行刮洗。

为满足刮水板24位于与其靠近的喷水管的外侧，在机架1上与复位弹簧2502的上端连接处设置有横向的辅助支撑杆2503，辅助支撑杆2503的一端固定在机架1上，辅助支撑杆2503的另一端位于机架1的外侧并位于光伏板的上方，复位弹簧2502的上端与辅助支撑杆2503固定连接。同时，在机架1上与连接杆2501的水平部铰接的端部处设置有竖向的辅助固定杆2504，辅助固定杆2504的顶端固定在机架1上，辅助固定杆2504的端部位于机架1的外侧，连接杆2501的水平部上开设有铰接孔，辅助固定杆2504的底端部上开设有铰接孔，位于连接杆2501上的铰接孔和位于辅助固定杆2504上的铰接孔水平连通并穿设有转轴，连接杆2501的水平部与辅助固定杆2504通过转轴铰接，通过辅助固定杆2504和转轴的配合实现连接杆2501的水平部与机架1铰接。从而在复位弹簧2502的伸缩下可带动连接杆2501围绕转轴上下转动，从而带动刮水板24上下升降。

上述仅为实现刮水板24设置在对应的机架1端部边缘的一种实施方式，也可选用其他的可实现上述将刮水板24设置在对应的喷水管的外侧的现有机构。

本实施例一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人的工作方式为：用户通过水泵开关2108打开水泵22，则水泵22通过软水管从外界供水设备中抽取水，水通过喷水管喷洒到光伏板上，对光伏板进行水洗；用户通过遥控终端21中的毛刷开关开启毛刷驱动电机2，毛刷辊12转动，同时用户通过遥杆控制两个行走驱动电机的工作状态，通过向前摇动遥感控制行走机构前进，在清扫机器人行进过程中毛刷辊12结合喷洒的水对光伏板进行清扫，且刮水板24对位于光伏板上的水渍进行刮洗，当清扫机器人行进到预设位置后，可通过摇动遥感控制行走机构后退或转向，毛刷辊12对光伏板的其他部分进行清扫；在清扫机器人行进过程中，用户可通过旋转行走调速旋钮2104调整两个行走驱动电机的转速，从而调整清扫机器人的行走速度；在清扫过程中，用户可通过旋转清扫调速旋钮2105调整毛刷驱动电机22的转速，从而调整毛刷辊12的转速，从而调整清扫频率。

实施例3：

如附图4和附图5所示，本实施例为在实施例2基础上的进一步改进，本实施例与实施例2的区别为：在机架1上装配有行走轨迹限位装置26，行走轨迹限位装置26包括用于监测行走机构的行走状态的行走轨迹监测装置2602，行走轨迹监测装置2602与第一控制器2001连接，行走轨迹监测装置2602与控制单元20配合能够发现并纠正行走机构直行时的偏移。

其中，行走轨迹检测装置包括两个编码器，每个编码器对应一个驱动行走轮，每个编码器均设置在与其对应的行走驱动电机的输出轴上，编码器用于通过监测与其对应的行走驱动电机的转速来测试驱动行走轮的转速。编码器的工作方式为：行走机构直行过程中，两个编码器分别检测与其对应的行走驱动电机的转速并传送至控制单元20，从而可获取两个驱动行走轮的转速，当两个驱动行走轮的转速不相同时判断为行走机构直行过程中出现偏移，第一控制器2001可根据两个驱动行走轮的转速差调节对应的行走驱动电机的工作状态，从而矫正行走机构的偏移。

作为本实施例的进一步改进，行走轨迹限位装置26还包括行走限位感应装置2601，行走限位感应装置2601与第一控制器2001连接，行走限位感应装置2601与控制单元20配合能够避免行走机构的行程超出光伏板，即行走限位感应装置2601通过在预设行程的首端和尾端触发实现带动行走机构在预设行程内行走。当清扫单个光伏板时，预设行程为光伏板的长度方向的首端和尾端以及宽度方向的首端和尾端，当清扫光伏板阵列时，预设行程为光伏板这列长度方向的首端和尾端以及宽度方向的首端和尾端。

行走限位感应装置2601包括两个接触式传感器，分别为第一光接触式传感器和第二接触式传感器，第一接触式传感器设置在机架1的首端，第二接触式传感器设置在机架1的尾端，对应的在待清扫光伏板的长度方向的首端、长度方向的尾端、宽度方向的首端以及宽度方向的尾端均安装限位杆，或者在光伏板阵列的长度方向的首端、长度方向的尾端、宽度方向的首端、宽度方向的尾端均安装限位杆，当行走机构后退至预设行程的首端或尾端时，对应的接触式传感器被触发，接触式传感器被触发后，控制单元20接收信号并控制行走驱动电机，调节行走机构的行进方向或者使得行走机构停止行走，避免行走机构继续行进导致清扫机器人摔落。

本实施例一种用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人的工作方式为：

在清扫机器人直行过程中，行走轨迹检测装置监测对应的行走驱动电机的转速，当行走驱动电机的转速不同时，在第一控制器2001的调控下对行走驱动电机进行调控，使得行走驱动电机的转速相同，避免直行过程中行走机构偏移。

行走机构将要行走至预设行程的首端或尾端时，如果操作人员没有及时遥控行走机构调转行走方式，行走机构继续行走至预设行程的首端或尾端式行走限位传感器被触发，行走机构自动后退，避免清扫机器人从光伏板或光伏板阵列上摔落。

行走限位感应装置2601可选用可实现上述功能的其它类型的现有传感器，如可选用霍尔传感器或光电传感器或颜色传感器等，通过安装方式或改进光伏板宽度边边框等方式实现如下功能：当行走机构在当前光伏板或当前光伏板列上行走时行走限位感应装置2601处于一种工作状态，当行走机构行走至当前光伏板或当前列光伏板列的尾端时被触发为另一种工作状态。例如，行走限位感应装置2601为霍尔传感器，可将位于预设行程的首端或尾端改进为能够触发霍尔传感器的形状或材质，或者在位于预设行程的首端和尾端尾端上设置能够触发霍尔传感器的机构。

在实际应用中，也可将四个行走轮均设置为主动行走轮，对应的行走驱动装置包括四个行走驱动电机，分别为与第一行走轮传动连接的第一行走驱动电机3、与第二行走轮9传动连接的第二行走驱动电机11、与第三行走轮14传动连接的第三行走驱动电机，上述四个行走驱动电机均与控制单元20连接。上述四个行走驱动电机配合可带动四个行走轮同速转动或差速转动以实现带动行走机构在在光伏板上直行或转向。

基于上述行走机构及行走驱动装置的改进，摇杆2103前后左右摇动触发控制单元20，控制单元20调控行走驱动装置，实现向前遥动摇杆2103时行走机构前进、向后摇动摇杆2103时行走机构后退、向左摇动摇杆2103时行走机构左转、向右摇动摇杆2103时行走机构右转。

相应的，行走轨迹检测装置包括四个编码器，每个行走驱动电机的输出轴上对应有一个编码器，上述四个编码器均和第一控制器2001连接。在行走机构直行时，通过分析四个行走驱动电机的转速判断行走机构直行时是否发生偏移，如果四个行走驱动电机的转速出现差速，则行走机构直行时偏移，第一控制器2001根据差速情况对对应的行走驱动电机进行调控。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (6)

1.用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，包括机架以及设置在机架上的电源装置、清扫装置和行走装置，其特征在于还包括遥控终端以及设置在机架上的控制单元；

清扫装置包括装配于机架上的毛刷驱动装置和毛刷辊，毛刷辊共两个，两个毛刷辊沿着水平方向间隔并列设置在机架的下方；毛刷辊驱动装置为毛刷驱动电机，毛刷驱动电机共两个，每个毛刷驱动电机对应一个毛刷辊，两个毛刷驱动电机均与控制单元连接；每个毛刷辊驱动电机的输出轴上设置有一个驱动链轮，每个毛刷棍的端部设置有一个被动链轮，每个驱动链轮和与其对应的被动链轮之间设置有一个传动链轮，驱动链轮、传动链轮和被动链轮之间传动连接有链条组成毛刷传动机构；两个毛刷驱动电机的转向相对并带动两个毛刷辊的转向相对向内侧，即实现毛刷的向内侧清扫；

行走装置包括行走驱动装置和由多个行走轮组成的行走机构，每个行走轮均以其中轴线与毛刷辊的中轴线平行的方式可转动的装配在机架上，行走驱动装置装配在机架上，行走驱动装置能够带动行走轮转动实现行走机构行走，且行走驱动装置能够通过带动上述行走轮同速转动或差速转动实现行走机构的直行或转向；多个行走轮组成至少两组间隔并列设置的行走轮组，上述行走轮组沿着与毛刷棍的中轴线平行的方向间隔排布，且上述多个行走轮中至少一对行走轮为驱动行走轮；

行走驱动装置包括多个行走驱动电机，每个行走驱动电机对应一个驱动行走轮，每个行走驱动电机和与其对应的驱动行走轮传动连接；上述行走驱动电机配合能够通过带动上述驱动行走轮同速转动或差速转动实现行走机构的直行或转向；

遥控终端与控制单元无线连接，控制单元分别与毛刷驱动装置和行走驱动装置连接，遥控终端与行走驱动装置配合能够遥控行走机构的行走方式，遥控终端与毛刷驱动装置配合能够遥控毛刷辊的清扫方式；

电源装置分别与上述控制单元、行走驱动装置和毛刷驱动装置连接；

还包括行走轨迹限位装置，行走轨迹限位装置包括用于监测行走机构的行走状态的行走轨迹监测装置，行走轨迹监测装置与控制单元连接，行走轨迹监测装置与控制单元配合能够发现并纠正行走机构直行时的偏移；

行走轨迹检测装置包括多个编码器，每个编码器对应一个驱动行走轮，每个编码器装配在与其对应的行走驱动电机和驱动行走轮之间，编码器能够监测并输出与其对应的驱动行走轮的转速，每个编码器均与控制单元连接；

行走轨迹限位装置还包括行走限位感应装置，行走限位感应装置与控制单元连接，行走限位感应装置与控制单元配合能够避免行走机构的行程超出光伏板。

2.根据权利要求1所述的用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，其特征在于清扫装置还包括喷洒机构，喷洒机构包括送水管、水泵和封闭的喷水管，喷水管的管壁上开设有进水口以及多个喷水孔，喷水管装配在机架上且喷水孔面向光伏板，喷水管的进水口、水泵和送水管的出水口依次连通，送水管的进水口能够外接供水设备；水泵分别与电源装置和控制单元连接，遥控终端能够遥控水泵。

3.根据权利要求2所述的用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，其特征在于清扫装置还包括刮水板和刮水板安装机构，刮水板通过刮水板安装机构以刮水板的中轴线与毛刷辊的中轴线平行的方式装配在机架上，刮水板安装机构能够通过带动刮水板升降实现刮水板与光伏板表面的接触。

4.根据权利要求3所述的用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，其特征在于送水管为能够卷绕的软质水管；机架上装配有软管收纳装置，软管收纳装置能够将送水管的出口端部限定在水泵处。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，其特征在于电源装置包括自供电电源装置或外供电电源装置或双供电电源装置；

自供电电源装置包括蓄电池单元和第一电压转换单元，蓄电池单元和第一电压转换单元连接，第一电压转换单元分别与控制单元、行走驱动装置和毛刷驱动装置连接；

外供电装置包括供电线缆和第二电压转换单元，供电线缆能够通过其插头外接供电设备，供电线缆和第二电压转换单元连接，第二电压转换单元分别与控制单元、行走驱动装置和毛刷驱动装置连接；

双供电电源装置包括蓄电池单元、供电线缆、供电管理单元和第三电压转换单元，控制单元与供电管理单元连接，供电管理单元分别与蓄电池单元和供电线缆连接，蓄电池和供电线缆均与第三电压转换单元连接，第三电压转换单元分别与控制单元、行走驱动装置和毛刷驱动装置连接。

6.根据权利要求1所述的用于平铺光伏板的遥控式清扫机器人，其特征在于上述行走轮组共两组，分别为第一行走轮组和第二行走轮组，第一行走轮组和第二行走轮组相对位于毛刷棍的两端侧，且上述多个行走轮中共两个驱动行走轮，分别为位于第一行走轮组中的第一驱动行走轮和位于第二行走轮组中的第二行走轮；

行走驱动装置包括第一行走驱动电机、第一传动机构、第二行走驱动电机和第二传动机构，第一行走驱动电机与第一驱动行走轮传动连接，第一驱动行走轮通过第一传动机构与第一行走轮组中除第一驱动行走轮之外的行走轮传动连接，第二行走驱动电机与第二驱动行走轮传动连接，第二驱动行走轮通过第二传动机构与第二行走轮组中除第二驱动行走轮之外的行走轮传动连接。