CN109317429A - 一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人包括，支撑杆，毛刷固定在所有的支撑杆上，第一固定板固定在支撑杆上，第一行走轮设于第一固定板的另一侧，驱动器的动力输出端与第一行走轮相连接，第一导向轮通过第一连接件与支撑杆连接在一起，传动杆一端通过圆柱销与第一行走轮连接在一起，第二固定板固定在支撑杆上，本发明通过限位开关可以辅助支撑杆，避免支撑杆脱离光伏太阳能板，采用毛刷刮擦效率高，且对板面的损伤较小，通过第一行走轮和第二行走轮配合使用可以提高支撑杆移动时的稳定性，进而提高支撑架上毛刷刮擦的效果，提高清洗的效率和效果，该装置整体结构简单，制作成本低，便于使用者大量投入生产和使用。

Description

一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人

技术领域

本发明涉及一种清扫机器人，具体为一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人。

背景技术

太阳能面板是指利用半导体材料在光照条件下发生的光生伏特效应将太阳能直接转换为电能的器件，是诸多太阳能利用方式中最直接的一种，目前大多数材料为硅。有太阳光的地方就能发电，因此太阳能光伏发电适用于从大型发电站到小型便携式充电器等多种场合。然而尽管太阳能的储量非常大，但现今人类利用太阳能发制造的电能占全球能源总消耗的比例还相当小，大约只有0.16％。因此，积极发展低价高效的太阳能电池板材料，提高光电转换率，将有利于解决世界能源与环境危机，具有非常大的使用价值和现实意义。

随着太阳能电板的迅速发展，太阳能电池板的清洗设备起到重要的作用。目前，国内外关于太阳能电池板的清洗设备刚刚兴起，各种清扫机器人应运而生。但是这些机器人均针对光伏板较多的电站设计，功能较多，结构复杂，而对于光伏板较少的小微型及户用电站的清扫则没有特别合适的低成本、简易机器人进行清扫。

为了弥补现有技术不足，本发明从降低成本的角度出发，开发出了一种能够实现原有机器人的光伏阵列清扫功能且结构和成本较低的光伏阵列自动清扫机器人。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，其特征在于该

自动清扫机器人包括：

支撑杆，至少一个，在至少一个所述支撑杆上设有限位开关；

毛刷，固定在所有的所述支撑杆上，用以清扫光伏板；

第一固定板，固定在所述支撑杆上，且位于所述支撑杆的一端，

所述第一固定板的一侧安装有驱动器；

第一行走轮，设于所述第一固定板的另一侧，所述驱动器的动力输出端与所述第一行走轮相连接，实现驱动所述第一行走轮行走；

第一导向轮，通过第一连接件与所述支撑杆连接在一起，且与所述第一行走轮处于所述支撑杆的同一端；

传动杆，其一端通过圆柱销与所述第一行走轮连接在一起；

第二固定板，固定在所述支撑杆上，且位于所述支撑杆的另一端，所述传动杆的另一端穿过所述第二固定板；

第二行走轮，设于所述第二固定板的一侧，所述传动杆穿过所述第二固定板的一端通过所述圆柱销与所述第二行走轮连接在一起；

第二导向轮，通过第二连接件与所述支撑杆连接在一起，且与所述第二行走轮处于所述支撑杆的同一端。

作为本发明的一种优选技术方案，在所述第一固定板与所述第二固定板之间设有第三固定板，所述第三固定板固定在所述支撑杆上；

在所述第三固定板的一侧设有第三行走轮，所述传动杆至少为两根，其中一根所述传动杆的一端通过所述圆柱销与所述第一行走轮连接在一起，另一端则穿过所述第三固定板通过所述圆柱销与所述第三行走轮连接在一起；

另一根所述传动杆的一端通过所述圆柱销与所述第三行走轮连接在一起，另一端则穿过所述第二固定板通过所述圆柱销与所述第二行走轮连接在一起。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑杆为两个或两个以上，在相邻的两个所述支撑杆之间均安装有所述第一固定板与所述第二固定板；

所述第一固定板与所述第二固定板的两端分别固定在相邻的两个所述支撑杆上；

所述限位开关为两个，分别安装在处于外侧的所述支撑杆上；

所述驱动器为两个或两个以上，安装在同一个所述第一固定板的一侧，或安装在不同的所述第一固定板的一侧；

所述第一行走轮为两个或两个以上，且与所述驱动器一一对应地安装在同一个所述第一固定板的另一侧，或安装在不同的所述第一固定板的另一侧；

所述第一导向轮为两个或两个以上，且不少于所述支撑杆的数量；

所述第一连接件为两个或两个以上，且不少于所述第一导向轮的数量；

所述传动杆为两根或两根以上，且不少于所述第一行走轮的数量；

所述第二行走轮为两个或两个以上，且与所述第一行走轮的数量保持一致；

所述第二导向轮为两个或两个以上，且与所述第一导向轮的数量保持一致；

所述第二连接件为两个或两个以上，且不少于所述第二导向轮的数量。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑杆为两个或两个以上，在相邻的两个所述支撑杆之间均安装有所述第一固定板、所述第二固定板、以及所述第三固定板；

所述第一固定板、所述第二固定板、以及所述第三固定板的两端分别固定在相邻的两个所述支撑杆上；

所述第三行走轮为两个或两个以上，且与所述第一行走轮、所述第二行走轮的数量保持一致；

所述传动杆为四根或四根以上，且不少于双倍的所述第三行走轮数量。

本发明的有益效果是：该种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，限位开关可以辅助支撑杆，避免支撑杆脱离光伏太阳能板，毛刷在清扫的方式采用刮擦，刮擦效率高，且对光伏太阳能板表面的损伤较小，当第一行走轮转动时会带动传动杆转动，当传动杆转动时会带动第二行走轮转动，通过第一行走轮和第二行走轮配合使用可以提高支撑杆移动时的稳定性，第一导向轮和第二导向轮分别通过第一连接件和第二连接件与支撑杆的两端连接在一起，当支撑杆移动时，第一导向轮和第二导向轮能够使得支撑杆移动时更加平稳，进而提高支撑架上毛刷刮擦的效果，提高清洗的效率和效果，该装置整体结构简单，制作成本低，便于使用者大量投入生产和使用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例1的整体结构示意图；

图2是本发明实施例1局部放大结构示意图；

图3是本发明实施例1工作状态示意图；

图4是本发明实施例2的整体结构示意图；

图5是本发明实施例3的整体结构示意图；

图6是本发明实施例4的整体结构示意图；

图7是本发明实施例4的进一步扩展结构的整体结构示意图；

图8是本发明实施例4中传动杆7与第三行走轮之间的连接结构示意图。

图中：1、支撑杆；2、限位开关；3、毛刷；4、第一固定板；5、第一行走轮；6、第一导向轮；7、传动杆；8、第二固定板9、第二行走轮；10、第二导向轮；11、第三固定板；12、第三行走轮；13、圆柱销、14、第一连接件；15、第二连接件；16、驱动器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1，本实施例公开了一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，如图1、图2和图3所示，该种自动清扫机器人由一个支撑杆1、一个限位开关2、一个毛刷3、两个固定板(亦即：第一固定板4和第二固定板8)、一个或多个驱动器16、一个或多个第一行走轮5、一个或多个第二行走轮9、一根或多根传动杆7、一个或一组第一导向轮6、一个或一组第二导向轮10、一个第一连接件14、一个第二连接件15、以及一个以上圆柱销13所组成。

其中，支撑杆1的长度可根据需要自由设定，其长度设定依据是需要清扫的一组光伏阵列的最小宽度；

在支撑杆1的任意位置上安装有至少一个限位开关2，来控制该自动清扫机器人的行走、停车、以及反方向运；

毛刷3固定安装在支撑杆1上，且毛刷3的长度不小于需要清扫的一组光伏阵列的最小宽度，毛刷3在清扫的方式上采用效率高的刮擦清扫，该方式对光伏太阳能板表面的损伤较小；

第一固定板4和第二固定板8分别固定安装在支撑杆1的两端，且与支撑杆1的末梢存在距离。根据需要，在第一固定板4的一侧安装有一个或多个驱动器16(亦即电机)，在第一固定板4的另一侧安装有一个或多个第一行走轮5，且第一行走轮5的数量和驱动器16的数量相等并一一对应，使得驱动器16的动力输出端与第一行走轮5相连接，实现驱动第一行走轮5在光伏阵列上行走。在第二固定板8的一侧上安装有一个或多个第二行走轮9，且第二行走轮9的数量与第一行走轮5的数量相等并一一对应，第二行走轮9也在光伏阵列上行走；

一根或多根传动杆7的一端通过圆柱销13与第一行走轮5连接在一起，另一端则穿过第二固定板8也通过圆柱销13与第二行走轮9连接在一起，当第一行走轮5转动时会带动传动杆7转动，进而带动第二行走轮9的转动；

一个或者一组第一导向轮6，固定安装在第一连接杆14的底端，第一连接杆14的上端固定安装在支撑杆1上，第一导向轮6与第一行走轮5处于支撑杆1的同一端，且第一导向轮6沿着光伏阵列的侧面行走；

一个或者一组第二导向轮10，固定安装在第二连接件15的底端，第二连接杆15的上端固定安装在支撑杆1上，第二导向轮10与第二行走轮9处于支撑杆1的同一端，且第二导向轮10沿着光伏阵列的侧面行走，当支撑杆1移动时，第一导向轮6和第二导向轮10能够使得支撑杆1移动时更加平稳，进而提高支撑架1上毛刷3刮擦的效果，提高清洗的效率和效果。

本实施例适用于一组宽度较小的光伏阵列的清洁，工作原理是：驱动器16驱动第一行走轮5在光伏阵列上表面行走，由于传动杆7的一端通过圆柱销13与第一行走轮5连接在一起，另一端穿过第二固定板8也通过圆柱销13与第二行走轮9连接在一起，因此，当第一行走轮5转动时会带动传动杆7转动，传动杆7的转动进而带动了第二行走轮9的转动，第二行走轮9也在光伏阵列上表面实现行走。第一行走轮5和第二行走轮9推动着第一固定板4和第二固定板8移动，进而间接推动着支撑杆1移动，最终实现带动毛刷3的移动，实现清扫光伏阵列上表面的目的；本实施例所提供的自动清扫机器人，结构简单、运维便捷、投资成本和运维成本低。

实施例2，如图4所示，本实施例所公开的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，与本发明创造的实施例1所公开的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人的不同点在于：

支撑杆1为两个，每个支撑杆1上都安装有限位开关2和毛刷3，第一固定板4和第二固定板8的两端分别固定安装在两个支撑杆1上；在第一固定板4的一侧安装有两个或多个驱动器16(亦即电机)，在第一固定板4的另一侧安装有两个或多个第一行走轮5，且第一行走轮5的数量和驱动器16的数量相等并一一对应，使得驱动器16的动力输出端与第一行走轮5相连接，实现驱动第一行走轮5在光伏阵列上行走。在第二固定板8的一侧上安装有两个或多个第二行走轮9，且第二行走轮9的数量与第一行走轮5的数量相等并一一对应，第二行走轮9也在光伏阵列上行走；

第一连接件14和第二连接件15均有两个，分别安装在每个支撑杆1的两端，每个第一连接件14的底端均固定安装有一个或者一组第一导向轮6，每个第二连接件15的底端均固定安装有一个或者一组第二导向轮10；

传动杆7有两根，每根传动杆7的一端均通过圆柱销13与第一行走轮5连接在一起，每根传动杆7的另一端均穿过第二固定板8也通过圆柱销13与第二行走轮9连接在一起，当两个第一行走轮5转动时会带动两个传动杆7转动，进而带动两个第二行走轮9的转动；

本实施例其他结构和部件、以及工作原理和上述实施例1基本一致，本实施例2相较于上述实施例1，整体结构的稳定性更好，更坚固耐用，由于增加了一个毛刷，清扫效率更高。

实施例3，如图5所示，本实施例所公开的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，与本发明创造的实施例1所公开的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人的不同点在于：

在第一固定板4和第二固定板8之间设有第三固定板11，第三固定板11固定安装在支撑杆1上，在第三固定板11的一侧设有第三行走轮12。传动杆7至少为两根，其中一根传动杆7的一端通过圆柱销13与第一行走轮5连接在一起，另一端则穿过第三固定板11通过圆柱销13与第三行走轮12连接在一起。另一根传动杆7的一端通过圆柱销13与第三行走轮12连接在一起，其另一端则穿过第二固定板8通过圆柱销13与第二行走轮9连接在一起。第三固定板11侧面的第三行走轮12可以在支撑杆1移动时承托第三固定板11，进而提高支撑杆1的强度；

本实施例3的其他结构和部件、以及工作原理和上述实施例1基本一致，本实施例3相较于上述实施例1，适用于宽度较大的一组光伏阵列清扫，整体结构的稳定性更好，更坚固耐用，由于增加了一个行走轮，避免支撑杆1的中部弯曲，延长了支撑杆1的使用寿命。

实施例4，如图6所示，本实施例所公开的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，与本发明创造的实施例1所公开的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人的不同点在于：

支撑杆1为两个，每个支撑杆1上都安装有限位开关2和毛刷3，第一固定板4和第二固定板8的两端分别固定安装在两个支撑杆1上；

在第一固定板4的一侧安装有两个或多个驱动器16(亦即电机)，在第一固定板4的另一侧安装有两个或多个第一行走轮5，且第一行走轮5的数量和驱动器16的数量相等并一一对应，使得驱动器16的动力输出端与第一行走轮5相连接，实现驱动第一行走轮5在光伏阵列上行走。在第二固定板8的一侧上安装有两个或多个第二行走轮9，且第二行走轮9的数量与第一行走轮5的数量相等并一一对应，第二行走轮9也在光伏阵列上行走；

在第一固定板4和第二固定板8之间设有第三固定板11，第三固定板11的两端均固定安装在支撑杆1上，在第三固定板11的一侧安装有两个或多个第三行走轮12，且第三行走轮12的数量与第一行走轮5、第二行走轮9的数量相等并一一对应，第三行走轮12也行走在光伏阵列上；

传动杆7至少为四根，且传动杆7的数量为任意一种行走轮(第一行走轮5、第二行走轮9、第三行走轮12中的任意一种)的数量的两倍。其中，任意一根传动杆7的一端通过圆柱销13与一个第一行走轮5连接在一起，该根传动杆7的另一端则均穿过第三固定板11通过圆柱销13与一个第三行走轮12连接在一起。另一根传动杆7的一端通过圆柱销13与第三行走轮12连接在一起，其另一端则穿过第二固定板8通过圆柱销13与第二行走轮9连接在一起。这样使得：每个第一行走轮5均通过一个传动杆7与一个第三行走轮12实现传动相连，每个第三行走轮12均通过一个传动杆7与一个第二行走轮9实现传动相连。

第一连接件14和第二连接件15均有两个，分别安装在每个支撑杆1的两端，每个第一连接件14的底端均固定安装有一个或者一组第一导向轮6，每个第二连接件15的底端均固定安装有一个或者一组第二导向轮10；

本实施例其他结构和部件、以及工作原理和上述实施例1基本一致，本实施例4相较于上述实施例1，更适用于宽度较大的光伏阵列表面清洁工作，且整体结构的稳定性更好，更坚固耐用，清扫效率更高。

如图7所示，作为本实施例的进一步延展，当支撑杆1为三个或三个以上时，在每个支撑杆1上都安装有毛刷3，只需要在处于最外面的两个所述支撑杆1上安装限位开关2即可，在任意相邻的两个支撑杆1之间均安装有第一固定板4、第二固定板8、以及第三固定板11，且第一固定板4、第二固定板8、以及第三固定板11的两端分别固定安装在相邻的两个支撑杆1上；

其他结构与部件均与本实施例4中所述的内容一致，不同之处在于：在每个支撑杆1的两端均安装有连接件，每个连接件的底端均安装有一个或者一组导向轮。

这种延展结构更适合清洁大面积光伏阵列太阳能板，且清洁的洁净度高。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，其特征在于该自动清扫机器人包括：

支撑杆，至少一个，在至少一个所述支撑杆上设有限位开关；

毛刷，固定在所有的所述支撑杆上，用以清扫光伏板；

第一固定板，固定在所述支撑杆上，且位于所述支撑杆的一端，所述第一固定板的一侧安装有驱动器；

第一行走轮，设于所述第一固定板的另一侧，所述驱动器的动力输出端与所述第一行走轮相连接，实现驱动所述第一行走轮行走；

第一导向轮，通过第一连接件与所述支撑杆连接在一起，且与所述第一行走轮处于所述支撑杆的同一端；

传动杆，其一端通过圆柱销与所述第一行走轮连接在一起；

第二固定板，固定在所述支撑杆上，且位于所述支撑杆的另一端，所述传动杆的另一端穿过所述第二固定板；

第二行走轮，设于所述第二固定板的一侧，所述传动杆穿过所述第二固定板的一端通过所述圆柱销与所述第二行走轮连接在一起；

第二导向轮，通过第二连接件与所述支撑杆连接在一起，且与所述第二行走轮处于所述支撑杆的同一端。

2.根据权利要求1所述的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，其特征在于，在所述第一固定板与所述第二固定板之间设有第三固定板，所述第三固定板固定在所述支撑杆上；

在所述第三固定板的一侧设有第三行走轮，所述传动杆至少为两根，其中一根所述传动杆的一端通过所述圆柱销与所述第一行走轮连接在一起，另一端则穿过所述第三固定板通过所述圆柱销与所述第三行走轮连接在一起；

另一根所述传动杆的一端通过所述圆柱销与所述第三行走轮连接在一起，另一端则穿过所述第二固定板通过所述圆柱销与所述第二行走轮连接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，其特征在于，所述支撑杆为两个或两个以上，在相邻的两个所述支撑杆之间安装有所述第一固定板与所述第二固定板；

所述第一固定板与所述第二固定板的两端分别固定在相邻的两个所述支撑杆上；

所述限位开关为两个，分别安装在处于外侧的所述支撑杆上；

所述驱动器为两个或两个以上，安装在同一个所述第一固定板的一侧，或安装在不同的所述第一固定板的一侧；

所述第一行走轮为两个或两个以上，且与所述驱动器一一对应地安装在同一个所述第一固定板的另一侧，或安装在不同的所述第一固定板的另一侧；

所述第一导向轮为两个或两个以上，且不少于所述支撑杆的数量；

所述第一连接件(为两个或两个以上，且不少于所述第一导向轮的数量；

所述传动杆为两根或两根以上，且不少于所述第一行走轮的数量；

所述第二行走轮为两个或两个以上，且与所述第一行走轮的数量保持一致；

所述第二导向轮为两个或两个以上，且与所述第一导向轮的数量保持一致；

所述第二连接件为两个或两个以上，且不少于所述第二导向轮的数量。

4.根据权利要求2所述的一种用于一组光伏阵列的自动清扫机器人，其特征在于，所述支撑杆为两个或两个以上，在相邻的两个所述支撑杆之间均安装有所述第一固定板、所述第二固定板、以及所述第三固定板；

所述第一固定板、所述第二固定板、以及所述第三固定板的两端分别固定在相邻的两个所述支撑杆上；

所述第三行走轮为两个或两个以上，且与所述第一行走轮、所述第二行走轮的数量保持一致；

所述传动杆为四根或四根以上，且不少于双倍的所述第三行走轮数量。