CN110180851B - 一种跨障红外快门及跨障光伏清洁机器人 - Google Patents

一种跨障红外快门及跨障光伏清洁机器人 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种跨障红外快门及跨障光伏清洁机器人。所述跨障红外快门包括红外快门本体，红外快门本体包括支架、传感器以及底座，底座的上端设置有支撑部，支架设置在底座上，传感器设置在支架的顶部，传感器用于检测红外快门本体在竖直方向上是否移动了预定的高度。跨障光伏清洁机器人包括机器人本体，机器人本体包括底盘以及设置在底盘上的壳体，底盘上设置有行走装置，光伏清洁机器人通过行走装置进行行走，底盘上还设置有跨障红外快门。本发明通过设置的跨障红外快门，跨障光伏清洁机器人在清洁过程中能够自己顺利通过在光伏板与光伏板之间存在的1mm至7mm的台阶，增加了光伏清洁机器人对复杂工作环境的适应型，提高工作效率。

Description

一种跨障红外快门及跨障光伏清洁机器人
技术领域
本发明实施例涉及清洁机器人技术领域，具体涉及一种跨障红外快门及跨障光伏机器人。
背景技术
太阳能发电的可持续发展型以及环保性使得它成为最理想的可再生能源技术之一，其中又以光伏发电为主，而光伏积灰效应是光伏发电在规模化应用中遇到的最大问题之一，规模较大的光伏电站大多建立在日照时间长，雨水少的区域，长期不清洗的情况下，发电量将会下降20％-30％，造成大量经济损失。因此，如何经济合理地解决积灰问题成了光伏行业发展的一个重点任务。
光伏板在搭建时，因为地形等因素的影响，在板与板之间，会有一些高低不平的情况，导致有时会出现一些垂直于板的1mm至7mm的台阶，目前业界小型自动清洗设备无法实现自动跨越，我们的光伏清洁机器人为了能跨越这个障碍，搭配了能适应这个工作范围的红外快门，使得光伏清洁机器人在能够顺利跨越7毫米范围内的台阶的情况下仍能正常工作，克服了清洁过程中可能遇到的障碍，增加了光伏清洁机器人对复杂工作环境的适应型，提高工作效率。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种跨障红外快门及跨障光伏清洁机器人，在清洁过程中能够自己顺利通过在光伏板与光伏板之间存在的1mm至7mm的台阶，增加了光伏清洁机器人对复杂工作环境的适应型，提高工作效率。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例一方面提供一种跨障红外快门，包括红外快门本体，所述红外快门本体包括支架、传感器以及底座，所述底座的形状为半球形且所述底座的上端设置有圆环形的支撑部，所述支架的形状为圆柱形且所述支架设置在所述底座上，所述传感器设置在所述支架的顶部，所述传感器用于检测所述红外快门本体在竖直方向上是否移动了预定的高度。
进一步地，所述传感器为光耦合检测传感器，且所述传感器通过安装板设置在所述支架的顶部。
进一步地，所述传感器中设置有安装凹槽，还包括传感器驱动电路板，所述传感器驱动电路板固定设置在所述传感器的侧部端面，所述安装凹槽贯穿所述传感器高度方向的两个侧部端面，所述传感器通过所述安装凹槽固定在所述支架顶部设置的固定部上。
进一步地，所述固定部包括第一固定板、第二固定板以及第三固定板，所述第一固定板和第三固定板分别固定设置在所述第二固定板的两侧，且所述第一固定板和第三固定板平行设置，所述安装凹槽的内侧壁分别与所述第一固定板、第二固定板以及第三固定板的外侧壁相抵靠。
进一步地，所述底座内部竖直设置有固定杆，所述固定杆的下端固定设置在所述底座内的底部，且所述固定杆的上端贯穿所述支架内部设置的定位孔并向上延伸，所述固定杆的上端位于所述第一固定板、第二固定板以及第三固定板形成的空间内部。
进一步地，所述固定杆的上端设置有限位凸部，且所述限位凸部的两侧分别向外延伸形成有第一定位凸部和第二定位凸部，所述定位孔的两侧竖直方向上分别设置有第一定位凹槽和第二定位凹槽，所述第一定位凸部位于所述第一定位凹槽中，且所述第二定位凸部位于所述第二定位凹槽中。
进一步地，所述支架顶部还设置有第一限位块和第二限位块，所述第一限位块与所述第一固定板平行且位于其外侧，用于抵靠所述安装板外侧壁的一侧，所述第二限位块位于所述第三固定板的外侧，用于抵靠所述安装板外侧壁的另一侧。
本发明实施例另一方面还提供一种跨障光伏清洁机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘以及设置在所述底盘上的壳体，所述底盘上设置有行走装置，所述光伏清洁机器人通过所述行走装置在需要清洁的光伏板上进行行走，所述底盘上还设置有如上述所述的跨障红外快门。
进一步地，所述行走装置包括履带以及与履带连接的驱动电机，其中，所述履带包括左轮履带以及右轮履带，所述驱动电机包括左轮驱动电机和右轮驱动电机，所述左轮履带设置在所述底盘底部的左侧，且所述左轮履带通过所述左轮驱动电机的驱动进行移动，所述右轮履带设置在所述底盘底部的右侧，且所述右轮履带通过所述右轮驱动电机的驱动进行移动。
进一步地，所述底盘的下表面与所述履带接触平面之间的距离为10mm，且相邻两个所述光伏板上表面之间的高度差为1～7mm。
本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供一种跨障红外快门及跨障光伏清洁机器人，所述跨障红外快门包括红外快门本体，红外快门本体包括支架、传感器以及底座，底座的上端设置有支撑部，支架设置在底座上，传感器设置在支架的顶部，传感器用于检测红外快门本体在竖直方向上是否移动了预定的高度。跨障光伏清洁机器人包括机器人本体，机器人本体包括底盘以及设置在底盘上的壳体，底盘上设置有行走装置，光伏清洁机器人通过行走装置进行行走，底盘上还设置有跨障红外快门；光伏清洁机器人在从一块光伏板向另一块比这块高7mm的光伏板时，先通过小车最前端的金属传感器检测是否能感应到下一块光伏板的金属边框，检测到后，则驱动履带电机继续前进，此时。固定杆位于支架竖直的定位孔内，固定杆外套有弹簧，在跨越比当前光伏板高7mm的范围内，弹簧压力会使底座紧贴地面，在遇到工作范围内的高于当前平面的台阶时，台阶对底座施加了横向的力，底座的半球面将横向力转化为了竖直向上的力，使得跨障红外快门在竖直方向上产生位移，底座继续紧贴新平面；本发明通过设置的跨障红外快门，光伏清洁机器人在清洁过程中能够自己顺利通过在光伏板与光伏板之间存在的1mm至7mm的台阶，增加了光伏清洁机器人对复杂工作环境的适应型，提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种跨障红外快门的分解结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种跨障红外快门中支架的放大结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种跨障红外快门的立体结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种跨障光伏清洁机器人去掉壳体后的立体结构示意图。
图5为本发明实施例提供的一种跨障光伏清洁机器人进行跨障的结构示意图。
图中：100机器人本体；101、底盘；102、第一定位槽；103、第二定位槽；104、金属传感器；200、红外快门本体；201、支架；202、传感器驱动电路板；203、底座；204、传感器；205、安装凹槽；206、第一固定板；207、第二固定板；208、第三固定板；209、固定杆；210、定位孔；211、限位凸部；212、第一定位凸部；213、第二定位凸部；214、第二定位凹槽；215、第一限位块；216、第二限位块；217、支撑部。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，为本发明实施例提供的一种跨障红外快门，包括红外快门本体200，所述红外快门本体200包括支架201、传感器204以及底座203，所述底座203的形状为半球形且所述底座203的上端设置有圆环形的支撑部217，所述支架201的形状为圆柱形且所述支架201设置在所述底座203上，所述传感器204设置在所述支架201的顶部，所述传感器204用于检测所述红外快门本体200在竖直方向上是否移动了预定的高度。
本发明实施例提供的一种跨障红外快门，所述传感器202为光耦合检测传感器，且所述传感器204设置在所述支架201的顶部。
本发明实施例提供的一种跨障红外快门，所述传感器204的形状为“n”字形，且所述传感器204中设置有安装凹槽205，还包括传感器驱动电路板202，该传感器驱动电路板202为传感器204的工作提供驱动，并提供传感器204输出检测数据的接口，所述传感器驱动电路板202固定设置在所述传感器204的侧部端面，所述安装凹槽205贯穿所述传感器204高度方向的两个侧部端面，所述传感器204通过所述安装凹槽205固定在所述支架201顶部设置的固定部上。
本发明实施例提供的一种跨障红外快门，所述固定部包括第一固定板206、第二固定板207以及第三固定板208，所述第一固定板206和第三固定板208分别固定设置在所述第二固定板207的两侧，且所述第一固定板206和第三固定板208平行设置，所述安装凹槽205的内侧壁分别与所述第一固定板206、第二固定板207以及第三固定板208的外侧壁相抵靠。通过上述设计，所述传感器204通过安装凹槽205与固定部的相互配合牢固设置在所述支架201的顶部表面，安全可靠性得到一定程度的提升。
本发明实施例提供的一种跨障红外快门，所述底座203内部竖直设置有固定杆209，所述固定杆209的下端固定设置在所述底座203内的底部，且所述固定杆209的上端贯穿所述支架201内部设置的定位孔210并向上延伸。
本发明实施例提供的一种跨障红外快门，所述固定杆209的上端设置有限位凸部211，且所述限位凸部211的两侧分别向外延伸形成有第一定位凸部212和第二定位凸部213，所述定位孔210的两侧竖直方向上分别设置有第一定位凹槽(图中未示出)和第二定位凹槽214，所述第一定位凸部212位于所述第一定位凹槽中，且所述第二定位凸部213位于所述第二定位凹槽214中。通过所述设计，所述固定杆209通过限位凸部211以及其两侧的第一定位凸部212和第二定位凸部213，在定位孔210以及其两侧的第一定位凹槽和第二定位凹槽214中，竖直上下移动，定位准确且保证底座203通过所述固定杆209竖直上下移动。
本发明实施例提供的一种跨障红外快门，所述支架201顶部还设置有第一限位块215和第二限位块216，所述第一限位块215与所述第一固定板206平行且位于其外侧，用于抵靠所述传感器204外侧壁的一侧，所述第二限位块216位于所述第三固定板208的外侧，用于抵靠所述传感器204外侧壁的另一侧。通过上述设计，提高了传感器204与支架201相配合的牢固性，进而使该跨障红外快门的使用寿命得到延长。
如图4和图5所示，为本发明实施例提供的一种跨障光伏清洁机器人，包括机器人本体100，所述机器人本体100包括底盘101以及设置在所述底盘101上的壳体(图中未示出)，所述底盘101上设置有行走装置，所述光伏清洁机器人通过所述行走装置在需要清洁的光伏板上进行行走，所述底盘101上还设置有如上述所述的跨障红外快门。光伏清洁机器人在从一块光伏板向另一块比这块高7mm的光伏板时，先通过小车最前端的金属传感器检测是否能感应到下一块光伏板的金属边框，检测到后，则驱动履带电机继续前进，此时。固定杆位于支架竖直的定位孔内，固定杆外套有弹簧，在跨越比当前光伏板高7mm的范围内，弹簧压力会使底座紧贴地面，在遇到工作范围内的高于当前平面的台阶时，台阶对底座施加了横向的力，底座的半球面将横向力转化为了竖直向上的力，使得跨障红外快门在竖直方向上产生位移，底座继续紧贴新平面。
本发明实施例提供的一种跨障光伏清洁机器人，所述行走装置包括履带(图中未示出)以及与履带连接的驱动电机(图中未示出)，其中，所述履带包括左轮履带以及右轮履带，其中，所述左轮履带可安装在底盘上左侧设置的第一定位槽102中，所述右轮履带可安装在底盘上右侧设置的第二定位槽103中，所述驱动电机包括左轮驱动电机(图中未示出)和右轮驱动电机(图中未示出)，所述左轮履带设置在所述底盘101底部的左侧，且所述左轮履带通过所述左轮驱动电机的驱动进行移动，所述右轮履带设置在所述底盘101底部的右侧，且所述右轮履带通过所述右轮驱动电机的驱动进行移动。
本发明实施例提供的一种跨障光伏清洁机器人，所述底盘101的下表面与所述履带接触平面之间的距离为10mm，且相邻两个所述光伏板上表面之间的高度差为1～7mm。由于所述底盘101与履带接触平面存在10毫米的高度差，通过与平面平行的并且设定一定检测距离的金属传感器104跨过3毫米的边框，检测是否存在7毫米内高度差的平面光伏板，如果存在需要清洁的光伏板，则驱动履带电机前进。在这个工作范围内，我们搭配了特定结构的跨障红外快门，跨障红外快的固定杆位于竖直固定孔内，固定杆外套有弹簧，在跨越比当前光伏板高7mm的范围内，弹簧压力会使底座的底面紧贴地面，在遇到工作范围内的高于当前平面的台阶时，台阶对底座施加了横向的力，底座的半球面将横向力转化为了竖直向上的力，使得跨障红外快门在竖直方向上产生位移，固定杆上升一定高度后，会触发传感器，改变传感器状态，从而通过传感器的状态给出后续动作指令，实现不同高度光伏板之间的稳定跨越。在工作范围内跨障红外快门底座的半球面能一直紧贴平面，保证传感器稳定检测。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种跨障红外快门，其特征在于，包括红外快门本体，所述红外快门本体包括支架、传感器以及底座，所述底座的形状为半球形且所述底座的上端设置有圆环形的支撑部，所述支架的形状为圆柱形且所述支架设置在所述底座上，所述传感器设置在所述支架的顶部，所述传感器用于检测所述红外快门本体在竖直方向上是否移动了预定的高度；
所述传感器为光耦合检测传感器，且所述传感器设置在所述支架的顶部；
所述传感器中设置有安装凹槽，还包括传感器驱动电路板，所述传感器驱动电路板固定设置在所述传感器的侧部端面，所述安装凹槽贯穿所述传感器高度方向的两个侧部端面，所述传感器通过所述安装凹槽固定在所述支架顶部设置的固定部上。
2.根据权利要求1所述的跨障红外快门，其特征在于，所述固定部包括第一固定板、第二固定板以及第三固定板，所述第一固定板和第三固定板分别固定设置在所述第二固定板的两侧，且所述第一固定板和第三固定板平行设置，所述安装凹槽的内侧壁分别与所述第一固定板、第二固定板以及第三固定板的外侧壁相抵靠。
3.根据权利要求2所述的跨障红外快门，其特征在于，所述底座内部竖直设置有固定杆，所述固定杆的下端固定设置在所述底座内的底部，且所述固定杆的上端贯穿所述支架内部设置的定位孔并向上延伸，所述固定杆的上端位于所述第一固定板、第二固定板以及第三固定板形成的空间内部。
4.根据权利要求3所述的跨障红外快门，其特征在于，所述固定杆的上端设置有限位凸部，且所述限位凸部的两侧分别向外延伸形成有第一定位凸部和第二定位凸部，所述定位孔的两侧竖直方向上分别设置有第一定位凹槽和第二定位凹槽，所述第一定位凸部位于所述第一定位凹槽中，且所述第二定位凸部位于所述第二定位凹槽中。
5.根据权利要求2所述的跨障红外快门，其特征在于，所述支架顶部还设置有第一限位块和第二限位块，所述第一限位块与所述第一固定板平行且位于其外侧，用于抵靠所述传感器外侧壁的一侧，所述第二限位块位于所述第三固定板的外侧，用于抵靠所述传感器外侧壁的另一侧。
6.一种跨障光伏清洁机器人，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘以及设置在所述底盘上的壳体，所述底盘上设置有行走装置，所述光伏清洁机器人通过所述行走装置在需要清洁的光伏板上进行行走，所述底盘上还设置有如权利要求1-5中任一项所述的跨障红外快门。
7.根据权利要求6所述的跨障光伏清洁机器人，其特征在于，所述行走装置包括履带以及与履带连接的驱动电机，其中，所述履带包括左轮履带以及右轮履带，所述驱动电机包括左轮驱动电机和右轮驱动电机，所述左轮履带设置在所述底盘底部的左侧，且所述左轮履带通过所述左轮驱动电机的驱动进行移动，所述右轮履带设置在所述底盘底部的右侧，且所述右轮履带通过所述右轮驱动电机的驱动进行移动。
8.根据权利要求7所述的跨障光伏清洁机器人，其特征在于，所述底盘的下表面与所述履带接触平面之间的距离为10mm，且相邻两个所述光伏板上表面之间的高度差为1～7mm。
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