CN110882969A - 一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，光伏清洁机器人在光伏板阵列上行走以对其进行清洁作业，且相邻两个光伏板阵列之间的间隙通过桥面连接，光伏清洁机器人包括机身，机身上设置有驱动机构、履带机构以及清扫机构，桥面的两端均通过连接装置与相邻两个光伏板相连接，桥面靠近连接装置的端部上表面设置有多个相互平行的第一金属薄片，桥面上表面沿长度方向的中心位置设置有第二金属薄片，清扫机构固定设置在机身前端外侧壁上。本发明的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人可通过桥面从一个光伏阵列行走至相邻的另一光伏阵列上继续进行清洁作业，因此提高光伏清洁机器人的适用性以及清洁效率。

Description

一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人

技术领域

本发明实施例涉及光伏清洁机器人的技术领域，具体涉及一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人。

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。

而光伏阵列间存在0.5米至30米左右的距离，目前业界小型自动清洗设备通常无法跨越，或者在地面铺设轨道由一台接送设备实现搬运。在地面铺设轨道的办法受地形、环境的约束有极大局限性，且成本较高，在清洗完一块光伏阵列后，需原路返回到接送设备处，清洁效率低。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，通过桥面从一个光伏阵列行走至相邻的另一光伏阵列上继续进行清洁作业，因此提高光伏清洁机器人的适用性以及清洁效率。

本发明的技术方案是这样的：

一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，所述光伏清洁机器人在光伏板阵列上行走以对其进行清洁作业，且相邻两个光伏板阵列之间的间隙通过桥面连接，所述光伏清洁机器人包括机身，所述机身上设置有驱动机构、履带机构以及清扫机构，所述履带机构带动机身进行行走，所述清扫机构在驱动机构的驱动下进行清洁作业，所述桥面由非金属材料构成，所述桥面的两端均通过连接装置与相邻两个光伏板相连接，所述桥面靠近所述连接装置的端部上表面设置有多个相互平行的第一金属薄片，所述桥面上表面沿长度方向的中心位置设置有第二金属薄片，所述清扫机构固定设置在所述机身前端外侧壁上。

所述连接装置由玻璃或木板构成，所述连接装置的一端设置在所述光伏阵列沿长度方向的侧面端部，且所述连接装置的另一端与所述桥面沿长度方向的侧面端部相连接。

所述桥面由玻璃或木板构成，所述桥面与所述光伏板阵列相平行，所述桥面的宽度大于所述光伏清洁机器人的机身宽度，且所述桥面位于相邻两个光伏板阵列的同一侧。

所述第一金属薄片和第二金属薄片的形状均为长方形，所述第一金属薄片的长度与所述桥面的宽度相等，且所述第一金属薄片与第二金属薄片相互垂直设置。

所述机身上还设置有光伏板检测组件，且所述光伏板检测组件包括第一光伏板检测模块、第二光伏板检测模块、第三光伏板检测模块以及第四光伏板检测模块，其中，所述第一光伏板检测模块固定设置在所述机身左端外侧壁的前部，所述第二光伏板检测模块固定设置在所述机身右端外侧壁的前部，所述第三光伏板检测模块固定设置在所述机身右端外侧壁的后部，所述第四光伏板检测模块固定设置在所述机身左端外侧壁的后部。

所述机身上还设置有金属感应组件，且所述金属感应组件包括第一金属感应器、第二金属感应器、第三金属感应器以及第四金属感应器，其中：所述第一金属感应器固定设置在所述机身左端外侧壁的中部，所述第二金属感应器固定设置在所述机身前端内侧壁的中部，所述第三金属感应器固定设置在所述机身右端外侧壁的中部，所述第四金属感应器固定设置在所述机身后端外侧壁的中部。

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机身底部的左侧，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机身底部的右侧，且所述右轮履带通过所述右轮驱动电机的驱动进行移动。

还包括分布式吸附组件，所述分布式吸附组件包括第一吸附组件、第二吸附组件和第三吸附组件，其中：所述第一吸附组件设置在所述机身底部的前侧，所述第二吸附组件设置在所述机身底部的中间位置，所述第三吸附组件设置在所述机身底部的后侧；所述第一吸附组件包括第一吸盘，所述第二吸附组件包括第二吸盘，且所述第二吸盘的外径大于所述第一吸盘的外径，所述第三吸附组件包括第三吸盘，且所述第三吸盘的外径与所述第一吸盘的外径相等。

述第二吸附组件还包括第一固定环、第二固定环、固定支架、支撑架以及舵机，其中：所述第一固定环设置在所述第二固定环的内部，且所述第一固定环通过其外侧壁圆周方向设置的多个第一滑轮沿所述第二固定环内侧壁圆周方向竖直设置的多个第一滑轮轨道上下移动，所述第二固定环通过其外侧壁圆周方向设置的多个第一固定凸部与机身底部的底盘固定连接，所述第一固定环内设置有深沟球轴承，且所述第一固定环内侧壁下部圆周方向设置有圆环形的安装凸部，所述深沟球轴承的外圈位于所述安装凸部上且与所述第一固定环的内侧壁固定连接。

所述第二吸盘上表面固定设置有固定圆盘，所述固定圆盘的上表面固定设置有圆环形的固定底座，所述固定底座位于所述深沟球轴承的内部，且所述固定底座与所述深沟球轴承的内圈固定连接，所述深沟球轴承内圈相对于所述深沟球轴承的外圈转动，所述固定底座上设置有第一固定凹槽，所述第一固定凹槽中固定设置有限位部，且所述限位部的上端外侧壁圆周方向向外延伸设置有圆环形的限位凸环，所述限位凸环位于所述深沟球轴承的上端外侧以限制所述深沟球轴承向上移动。

本发明具有以下优点和有益效果：本发明实施例的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其在光伏板阵列上行走以对其进行清洁作业，且相邻两个光伏板阵列之间的间隙通过桥面连接，所述光伏清洁机器人包括机身，所述机身上设置有驱动机构、履带机构以及清扫机构，所述驱动机构与所述履带机构电连接，所述履带机构在驱动机构的驱动下带动机身行走，所述清扫机构在驱动机构的驱动下进行清洁作业，所述桥面由非金属材料构成，所述桥面的两端均通过连接装置与相邻两个光伏板相连接，所述桥面靠近所述连接装置的端部上表面设置有多个相互平行的第一金属薄片，所述桥面上表面沿长度方向的中心位置设置有第二金属薄片，所述清扫机构固定设置在所述机身前端外侧壁上，所述机身上设置有光伏板检测组件和金属感应组件；通过上述设计，即在相邻两个光伏板阵列之间的间隙通过桥面连接，光伏清洁机器人通过桥面实现光伏板阵列之间的连续清洁作业，提高光伏清洁机器人的适用性，并且提高光伏清洁机器人的清洁效率，以达到光伏阵列之间搭建的桥面上通过光伏板检测组件和金属感应组件自动感应行驶的目的，最终实现节约人力和降低电站维护成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的桥面与相邻两个光伏板相配合的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的桥面引导光伏清洁机器人进行行驶的示意图。

图3为本发明实施例提供的光伏机器人在桥面上行驶过程中进行矫正的示意图。

图4为本发明实施例提供的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人的俯视结构示意图。

图5为本发明实施例提供的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人进行转弯作业过程中机身旋转的示意图。

图6为本发明实施例提供的第二吸附组件的立体结构示意图。

图7为本发明实施例提供的第二吸附组件的分解结构示意图。

图8为本发明实施例提供的第二吸附组件中支撑架的放大结构示意图。

图9为本发明实施例提供的气压检测装置的立体结构示意图。

图10为本发明实施例提供的气压检测装置的分解结构示意图。

图11为本发明实施例提供的第一吸附组件一个方向的分解结构示意图。

图12为本发明实施例提供的第一吸附组件另一个方向的分解结构示意图。

图13为本发明实施例提供的第一吸附组件的立体结构示意图。

图14为本发明实施例提供的第二吸附组件中固定底座的立体结构示意图。

图15为本发明实施例提供的第二吸附组件中限位部、深沟球轴承以及第一固定环相配合的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图15所示：为本发明实施例的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，光伏清洁机器人在光伏板阵列600上行走以对其进行清洁作业，且相邻两个光伏板阵列之间的间隙通过桥面700连接，光伏清洁机器人包括机身100，机身100上设置有驱动机构、履带机构以及清扫机构102，履带机构带动机身100进行行走，清扫机构102在驱动机构的驱动下进行清洁作业，桥面700由非金属材料构成，桥面700的两端均通过连接装置800与相邻两个光伏板相连接，桥面700靠近连接装置800的端部上表面设置有多个相互平行的第一金属薄片701，桥面700上表面沿长度方向的中心位置设置有第二金属薄片702，清扫机构102固定设置在机身100前端外侧壁上。

连接装置800由玻璃或木板构成，也即连接装置800由具有一定硬度的非金属材质构成，连接装置800的一端设置在光伏阵列沿长度方向的侧面端部，且连接装置800的另一端与桥面700沿长度方向的侧面端部相连接。

桥面700由玻璃或木板构成，桥面700与光伏板阵列600相平行，桥面700的宽度大于光伏清洁机器人的机身100的宽度，且桥面700位于相邻两个光伏板阵列600的同一侧。

第一金属薄片701和第二金属薄片702的形状均为长方形，第一金属薄片701的长度与桥面的宽度相等，且第一金属薄片701与第二金属薄片702相互垂直设置。

机身100上还设置有光伏板检测组件，且光伏板检测组件包括第一光伏板检测模块111、第二光伏板检测模块112、第三光伏板检测模块113以及第四光伏板检测模块114，其中，第一光伏板检测模块111固定设置在机身100左端外侧壁的前部，第二光伏板检测模块112固定设置在机身100右端外侧壁的前部，第三光伏板检测模块113固定设置在机身100右端外侧壁的后部，第四光伏板检测模块114固定设置在机身100左端外侧壁的后部。上述第一光伏板检测模块111、第二光伏板检测模块112、第三光伏板检测模块113以及第四光伏板检测模块114均可由STM32控制芯片+OV7725摄像头+E18-D80NK漫反射式红外光电开关构成，以实现检测功能。

机身100上还设置有金属感应组件，且金属感应组件包括第一金属感应器121、第二金属感应器122、第三金属感应器123以及第四金属感应器124，其中：第一金属感应器121固定设置在机身100左端外侧壁的中部，第二金属感应器122固定设置在机身100前端内侧壁的中部，第三金属感应器123固定设置在机身100右端外侧壁的中部，第四金属感应器124固定设置在机身100后端外侧壁的中部。上述第一金属感应器121、第二金属感应器122、第三金属感应器123以及第四金属感应器124均为LJA30M-40N1金属感应器。

通过上述设计，即在机身100的四个角落分布四个光伏板检测模块(第一光伏板检测模块111、第二光伏板检测模块112、第三光伏板检测模块113以及第四光伏板检测模块114)，以此来感应光伏板的边框、平面和悬空三种不同状态；以及在机身100左、前、右、后四个边缘中心位置放置金属感应器(即第一金属感应器121、第二金属感应器122、第三金属感应器123以及第四金属感应器124)，以此来感应机身附近是否存在的光伏板；通过四个光伏板检测模块为光伏清洁机器人的直线行走、跨缝清洁的决策提供了数据；通过四个金属感应器为光伏清洁机器人的持续清洁、自主清洁的决策提供了数据；通过四个光伏板检测模块和四个金属感应器的整合数据为光伏清洁机器人的跨缝清洁、持续清洁、自主清洁和跨桥行驶的决策提供了数据，以实现以上功能。

上述四个光伏板检测模块在工作时，判断模块处于平面状态(即光伏板内)、边框状态(即恰好沿边框)和悬空状态(即光伏板外)；机身四个角落分布的四个光伏板检测模块，在光伏清洁机器人左右贴边进行清洁的过程中，分别起作用。

光伏清洁机器人在光伏板的左侧贴边(即左贴边)进行清洁时，左侧的两个光伏板检测模块(即第一光伏板检测模块111和第四光伏板检测模块114)起到给予直线校正控制提供数据的作用；前方的两个光伏板检测模块(即第一光伏板检测模块111、第二光伏板检测模块112)起到前方检测光伏板边框作用，后方的两个光伏板检测模块(即第三光伏板检测模块113以及第四光伏板检测模块114)起到后方检测光伏板边框作用，为前后跨缝清洁和停止清洁提供了数据。

光伏清洁机器人在光伏板的右侧贴边(即右贴边)进行清洁时，右侧的两个光伏板检测模块(即第二光伏板检测模块112以及第三光伏板检测模块113)起到给予直线校正控制提供数据的作用；前方的两个光伏板检测模块(即第一光伏板检测模块111和第二光伏板检测模块112)起到前方检测光伏板边框作用，后方的两个光伏板检测模块即第三光伏板检测模块113以及第四光伏板检测模块114起到后方检测光伏板边框作用，为前后跨缝清洁和停止清洁提供了数据。

上述光伏清洁机器人，分布在其机身前后边缘中心的金属感应器(即第二金属感应器122、第四金属感应器124)，起到检测机身前后方是否存在光伏板的作用。当前方的两个光伏板检测模块或后方的两个光伏板检测模块检测光伏板边框时，可通过第二金属感应器122和第四金属感应器124感应前方和后方是否存在光伏板，且第二金属感应器122和第四金属感应器124将数据传输给主控，主控再判断是否沿当前方向进行清洁；此外还和光伏板检测模块配合起到辅助和防摔作用，在光伏板检测模块(即第一光伏板检测模块111和第二光伏板检测模块112)意外的未能检测到边框时，依靠第二金属感应器122判断前进方向的前方是否存在光伏板，如果感应到前方不存在光伏板，并且光伏板检测模块(即第一光伏板检测模块111和第二光伏板检测模块112)处于悬空状态(光伏板外)，主控立即发布停止前进状态，起到辅助检测和防摔作用。

上述光伏清洁机器人，分布在机身左右边缘中心的金属感应器(即第一金属感应器121、第三金属感应器123)，起到检测左右侧是否存在光伏板的作用。当启动光伏清洁机器人时，光伏清洁机器人可通过光伏板检测组件和金属感应组件的数据判断清洁方向，在光伏阵列的边缘，左侧感应到光伏板则向左清洁，右侧感应到光伏板则向右清洁；在运动过程中，根据光伏清洁机器人给出的清洁路径规划，需要判断是否进行工作时，如需往左侧继续工作时，通过左侧的第一金属感应器121检测是否存在光伏板，如需往右侧继续工作时，通过右侧的第三金属感应器123检测是否存在光伏板，如存在着转向行驶到达新的光伏板行列后持续清洁，否则清洁结束。

光伏清洁机器人在跨桥(通过桥面)时，通过前方的第二金属感应器122检测，判断是否走到前方方向的尽头，当到达尽头时，通过判断左右侧是否存在金属判断旋转方向后旋转继续跨桥行驶。如走到前方方向的尽头并且左右两侧不存在金属，则根据自身方向旋转至车身朝下，完成桥面的行驶。而桥面宽度略宽于两侧光伏板检测模块上检测平面时的临界之间距离，当机身完全在桥面上时，四个光伏板检测模块都检测到平面，此时保持速度直线行走。如光伏清洁机器人在桥面前进行驶左偏时，光伏板检测组件中分布在后方的光伏板检测模块感应相同状态，在左上角的第一光伏板检测模块111感应不到平面；或者左下角的第四光伏板检测模块114感应到平面，右下角的第三光伏板检测模块113感应不到平面。此时可通过调节行驶速度进行纠偏，达到直线校正行走的效果。如光伏清洁机器人在桥面前进行驶右偏时，光伏板检测组件中分布后方的光伏板检测模块感应相同状态，在右上角的第二光伏板检测模块112感应不到平面；或者右下角的第三光伏板检测模块113感应到平面，左下角的第四光伏板检测模块114感应不到平面。此时可通过调节行驶速度进行纠偏，达到直线校正行走的效果。

机身100底部的底盘103上设置有第一吸附组件300、第二吸附组件400和第三吸附组件500，其中，第一吸附组件300设置在机身底部的底盘103的前侧，第二吸附组件300设置在机身100底部的底盘103的中间位置，且第三吸附组件500设置在机身100底部的底盘103的后侧，第一吸附组件300和第三吸附组件500分别对称设置在第二吸附组件400的前后两侧。

行走装置包括履带机构，驱动机构包括驱动电机，其中，履带机构包括左轮履带101以及右轮履带104，驱动电机包括左轮驱动电机105和右轮驱动电机106，左轮履带101设置在机身100中底盘103的左侧，且左轮履带101通过左轮驱动电机105的驱动进行移动，右轮履带104设置在机身100中底盘103的右侧，且右轮履带104通过右轮驱动电机106的驱动进行移动。

当清洁光伏机器人进行转弯作业时，打开第二吸附组件400，通过气压检测装置200检测第二吸附组件400内部的气压，当检测到的气压低于预设气压的期望值时，第二吸附组件400将机身吸附在作业平面上，同时关闭第一吸附组件300和第三吸附组件500，通过第二吸附组件400可使机身100以第二吸附组件为圆心进行旋转，同时机身100在左轮履带101和右轮履带104的驱动下使机身100进行转弯作业。

第一吸附组件300包括第一吸盘(图中未示出)，第二吸附组件400包括第二吸盘401，且第二吸盘401的外径大于第一吸盘的外径，第三吸附组件500包括第三吸盘(图中未示出)，且第三吸盘的外径与第一吸盘的外径相等。通过上述设计，即机身100底部中间位置的第二吸盘的外径大于第一吸盘和第二吸盘的外径，也即在机身100底部的中间位置设置大尺寸的第二吸盘，以增加清洁光伏清洁机器人在转弯时的吸附力，安全可靠性得到一定程度的提升。

第二吸附组件400还包括第一固定环402、第二固定环403、固定支架404、支撑架405以及舵机406，其中：第一固定环402设置在第二固定环403的内部，且第一固定环402通过其外侧壁圆周方向设置的多个滑轮407沿第二固定环403内侧壁圆周方向竖直设置的多个滑轮轨道408上下移动，第二固定环403通过其外侧壁圆周方向设置的多个固定凸部409与机身100底部的底盘103固定连接，第一固定环402内设置有深沟球轴承410，且第一固定环402内侧壁下部圆周方向设置有圆环形的安装凸部411，深沟球轴承410的外圈(图中未示出)位于安装凸部411上且与第一固定环402的内侧壁固定连接。

第二吸盘401上表面固定设置有固定圆盘412，固定圆盘412的上表面固定设置有圆环形的固定底座413，固定底座413位于深沟球轴承410的内部，且固定底座413与深沟球轴承410的内圈(图中未示出)固定连接，深沟球轴承410的内圈相对于深沟球轴承410的外圈转动，固定底座413上设置有第一固定凹槽414，第一固定凹槽414中固定设置有限位部415，且限位部415的上端外侧壁圆周方向向外延伸设置有圆环形的限位凸环416，限位凸环416位于深沟球轴承410的上端外侧以限制深沟球轴承410向上移动。通过上述设计，限位部415、固定底座413均与固定圆盘412固定连接，且固定圆盘412与第二吸盘401固定连接，从而使第二吸盘401在固定底座413的带动下实现一起旋转的目的。

固定支架404的下端固定设置在机身100底部的底盘103上，舵机406通过安装板417固定设置在固定支架404的上端，舵机406的驱动轴(图中未示出)的端部固定设置有舵盘418，舵盘418上固定设置有连杆419，连杆419远离舵盘418的一端固定设置在支撑架405上，支撑架405包括支撑杆420以及固定设置在支撑杆420两端下方的第一支撑部421和第二支撑部422，第一支撑部421的内侧壁设置有圆弧形的第一滑槽423，第二支撑部的内侧壁设置有圆弧形的第二滑槽424，且第一滑槽423和第二滑槽424均与第一固定环402的外侧壁相配合，支撑架405通过第一滑槽423和第二滑槽424与第一固定环402的外侧壁紧固配合，机身100通过深沟球轴承410与第二吸盘401之间进行转动连接。

固定底座413的第一固定凹槽414中设置有限位孔425，限位部415内设置有第二固定凹槽426，第二固定凹槽426的底部下表面向下延伸设置有定位凸部(图中未示出)，定位凸部位于限位孔425内，第二固定凹槽426中设置有多个第一安装孔427，第一固定凹槽414内设置有多个第二安装孔428，且第二安装孔428与第一安装孔427相对应，固定圆盘412上设置有多个第三安装孔429，且第三安装孔429与第二安装孔428相对应。通过上述设计，即在第一固定凹槽414中设置有限位孔425以及在第二固定凹槽426的底部下表面向下延伸设置有定位凸部，方便限位部415在固定底座413的准确定位，同时通过设置的第一安装孔427、第二安装孔428和第三安装孔429，方便通过紧固螺丝将限位部415和固定底座牢固地固定在固定圆盘412上，安全可靠性得到提升。

第一固定环402外侧壁向外延伸设置有多个限位凸部430，且限位凸部430与第一固定环402为一体成型，限位凸部430外侧壁竖直设置有限位凹槽431，限位凹槽431中沿竖直方向安装有多个滑轮407，第一固定环402通过滑轮407沿第二固定环403内侧壁设置的滑轮轨道408上下移动。通过上述设计，也即通过舵机406的驱动轴驱动舵盘418进行转动，且舵盘418的转动进而带动连杆419运动，连杆419进而拉升或下放支撑架405，支撑架405通过第一固定环402从而带动吸盘上升或下降。

支撑架405位于第二固定环403的内部，支撑杆420的上端中心设置有安装部432，安装部432通过紧固螺栓(图中未示出)与连杆419的下端固定连接，第一支撑部421的上端与支撑杆420的一端下表面固定连接，第二支撑部422的上端与支撑杆420的另一端下表面固定连接，第一滑槽423设置在第一支撑部421的内侧壁的下部，且第二滑槽424设置在第二支撑部422的内侧壁的下部。

本发明实施例中，第三吸附组件500的结构可与第一吸附组件300的结构相同，以提高零件的互换性，且方便后期的维护。同时，第一吸附组件300还包括第三固定环308、固定部302、固定板303以及上盖304，其中：

固定部302的形状为圆环形且固定部302位于第三固定环308内，固定部302的上表面设置有第三固定凹槽305，第三固定凹槽305中设置有多个第四安装孔306，固定部302的下表面设置有第四固定凹槽307，且第四安装孔306延伸至第四固定凹槽307的底部，固定部302的外侧壁上部圆周方向向外延伸设置有多个第二限位凸部309，第二限位凸部309外侧壁竖直设置有第二限位凹槽310，第二限位凹槽310中沿竖直方向安装有多个第二滑轮311，固定部302通过第二滑轮311沿第三固定环308内侧壁设置的第二滑轮轨道312上下移动；固定板303的形状为圆环形且固定设置在第一吸盘301的上表面，固定板303和第一吸盘301均位于固定部302的第四固定凹槽307内，且第一吸盘301通过固定板303与第四固定凹槽307的底部固定连接，同时第一吸盘301的下端所处平面与固定部302的下端所处平面相平齐；第三固定环308的外侧壁下部圆周方向设置有多个第二固定凸部313，第三固定环308通过第二固定凸部313与机身100底部的底盘固定连接。

通过上述设计，当光伏清洁机器人需要转弯作业时，打开第二吸附组件，且等第二吸附组件中的第二吸盘与作业平面牢固吸附后，然后再关闭第一吸附组件300和第三吸附组件500，同时启动第一吸附组件300和第三吸附组件500中设置的排气电磁阀(图中未示出)，以使第一吸盘和第三吸盘中的气体快速排出，从而第一吸附组件中设置的舵机(图中未示出)使固定部302通过第二滑轮311沿第三固定环308内侧壁设置的第二滑轮轨道312向上移动，进而使第一吸盘脱离作业平面，第三吸盘亦如此，方便光伏清洁机器人进行转弯作业的顺利进行。

气压检测装置200设置在机身100的底盘103上，且气压检测装置200包括上壳体201、底座202以及下壳体203，上壳体201设置在底座202的上方，下壳体203设置在底座202的下方，底座202的左端设置有多个第一固定孔204，且底座202的右端设置有多个第二固定孔205，底座202的上表面安装有多个第一压力传感器206，上壳体201的内部设置有多个第一安装凹槽(图中未示出)，第一安装凹槽延伸至上壳体201的下表面且与第一压力传感器206相对应，上壳体201上设置与第一安装凹槽相连通的第一输入接口207和第一输出接口208，底座202的下表面安装有多个第二压力传感器(图中未示出)，下壳体203的内部设置有多个第二安装凹槽209，第二安装凹槽209延伸至下壳体203的上表面且与第二压力传感器相对应，下壳体203上设置与第二安装凹槽209相连通的第二输入接口210和第二输出接口211。通过上述设计，上述气压检测装置具有多路气压检测，便于各种光伏清洁机器人以及工业设备所使用。

上壳体201的两端分别向外延伸设置有第一安装部212和第二安装部(图中未示出)，上壳体201通过第一安装部212和第二安装部固定设置在底座202的上方。通过上述设计，即通过在上壳体201的两端设置第一安装部212和第二安装部，方便上壳体201与底座202之间的安装以及后期的维护，操作方便且快捷。

第一安装部212上设置有第一安装孔213，且第一安装孔213与第一固定孔204相对应，第二安装部上设置有第二安装孔(图中未示出)，且第二安装孔与第二固定孔205相对应，上壳体201通过第一安装孔213与第一固定孔204的配合以及第二安装孔与第二固定孔205的配合与底座202固定连接。

下壳体203的两端分别设置有第三安装部216和第四安装部217，下壳体203通过第三安装部216和第四安装部217固定设置在底座202的下方。通过上述设计，即通过在下壳体203的两端设置第三安装部216和第四安装部，方便下壳体203与底座202之间的安装以及后期的维护，操作方便且快捷。

第三安装部216上设置有第三安装孔218，且第三安装孔218与第一固定孔204相对应，第四安装部217上设置有第四安装孔219，且第四安装孔219与第二固定孔205相对应，下壳体203通过第三安装孔218与第一固定孔204的配合以及第四安装孔219与第二固定孔205的配合与底座202固定连接。

通过上述设计，即在第一安装部212设置第一安装孔213、第二安装部上设置有第二安装孔、底座205的左端和右端对应设置第一固定孔204和第二固定孔205、第三安装部216上设置第三安装孔218以及第四安装部217上设置有第四安装孔219，也即通过两个紧固螺丝各自先通过第一安装孔213或第二安装孔，然后穿过底座202上的第一固定孔204或第二固定孔205，再穿过第三安装孔218或第四安装孔219，最后将紧固螺丝进行紧固，从而实现上壳体201以及下壳体203与底座202之间的紧固，安全可靠性得到一定程度的提升，进而延长上述气压监测装置的使用寿命。

底座202为PCB线路板，底座202的形状为长方形且底座202的长和宽分别为70mm和35mm，底座202的左端向外延伸设置有安装部220，安装部220上设置有数据输出接口221，第一压力传感器206和第二压力传感器均与数据输出接口221相连。上述安装部220与底座202可为一通成型，方便加工且提高安装部220与底座202之间的强度，进而延长使用寿命。

第一压力传感器206和第二压力传感器均为BMP 180高精度数字压力传感器，通过将第一压力传感器206和第二压力传感器均采用BMP 180高精度数字压力传感器，可提高该气压检测装置的检测精度以及灵敏度；底座202的上方设置有第一密封垫(图中未示出)，第一密封垫的形状为长方体且第一密封垫的长、宽和高分别为50mm、10mm和3mm，且第一密封垫上设置有第一开口(图中未示出)，第一压力传感器206位于第一开口中。通过设置的第一密封垫，可提高上壳体201与底座202相结合时具有良好的密封性，进而使底座上表面设置的第一压力传感器206被上壳体201完全密封。

底座202的下方设置有第二密封垫(图中未示出)，第二密封垫的形状为长方体且第二密封垫的长、宽和高分别为50mm、10mm和3mm，且第二密封垫上设置有第二开口，第二压力传感器位于第二开口中。通过设置的第二密封垫，可提高下壳体217与底座202相结合时具有良好的密封性，进而使底座下表面设置的第二压力传感器被下壳体217完全密封。

第一安装凹槽的形状为正方形，且第一安装凹槽中设置有第三密封垫(图中未示出)。通过设置的第三密封垫，当上壳体202与底座202安装固定后，第一压力传感器206位于第一安装凹槽中，从而可对第一压力传感器206进行良好的密封处理，用于防止第一压力传感器206受到外部灰尘的影响，并保证良好的空气流通性，使上述气压检测装置200检测到的数据具有很好的精准度与可靠性。

第二安装凹槽209的形状为正方形，且第二安装凹槽209中设置有第四密封垫(图中未示出)。通过设置的第四密封垫，当下壳体217与底座202安装固定后，第二压力传感器位于第二安装凹槽209中，从而可对第二压力传感器进行良好的密封处理，用于防止第二压力传感器受到外部灰尘的影响，并保证良好的空气流通性，使上述气压检测装置200检测到的数据具有很好的精准度与可靠性。

上壳体201的形状为长方体，多个第一输入接口207均匀设置在上壳体201沿其长度方向的一侧面，多个第一输出接口208均匀设置在上壳体201沿其长度方向的另一侧面。

下壳体203的形状为长方体，多个第二输入接口210均匀设置在下壳体203沿其长度方向的一侧面，多个第二输出接口211均匀设置在下壳体203沿其长度方向的另一侧面；第二输入接口207、第一输出接口208、第二输入接口210以及第二输出接口211均为可拔插气管式接口。

多个第一压力传感器206为4个第一压力传感器206，分别均匀设置在底座202沿其长度方向的上表面；多个第二压力传感器为3个第二压力传感器，分别均匀设置在底座202沿其长度方向的下表面。

上述气压检测装置通过采用基于BMP180高精度数字压力传感器的多路气压检测，其具有体积小、灵敏度高、适用范围广、易安装等特点，不仅可以用于测试小型光伏清洁机器人人(如清洁光伏机器人)在利用吸盘运动时的真空气压，也可以用到大型工业设备的气压检测。

本发明实施例提供的一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其进行转弯作业的方法如下：

当光伏清洁机器人进行转弯作业时，打开第二吸附组件400，第二吸附组件400通过舵机406的驱动轴驱动舵盘418进行转动，且舵盘418的转动可带动连杆419运动，因此通过连杆419使支撑架405向下运动，由于支撑架405与第一固定环402紧密固定配合，第一固定环402在支撑架405向下的作用力的驱动下通过滚轮沿第二固定环403内侧壁设置的滑轮轨道408向下移动，从而带动第二吸盘下降并与作业平面进行紧密吸附；随后通过气压检测装置200检测第二吸附组件400中第二吸盘内部的气压，当检测到的气压低于预设气压的期望值时，第二吸附组件400将清洁光伏机器人的机身牢固的吸附在作业平面上；然后再关闭第一吸附组件300和第三吸附组件500，且同时启动第一吸附组件300和第三吸附组件500中设置的排气阀，加速减弱第一吸盘和第三吸盘的吸附力以使第一吸盘和第三吸盘向上移动从而脱离作业平面，机身100左右两侧的左轮履带101在左轮驱动电机105以及右轮履带104在右轮驱动电机106的驱动下进行相同速度且方向相反的运动，从而使机身100进行转弯时通过第二吸附组件400并以第二吸附组件400为圆心进行旋转；同时机身100在左轮履带101和右轮履带104的驱动下使机身100进行转弯作业达到指定角度后，开启第一吸附组件和第三吸附组件进行吸附，当第一吸附组件和第三吸附组件中被检测到的气压低于预设气压的期望值时，关闭第二吸附组件，清洁机器人通过第一吸附组件和第三吸附组件开始清洁作业。

本发明实施例提供的一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，桥面700由玻璃或木板构成，桥面700与光伏板阵列600相平行，桥面的宽度大于光伏清洁机器人的机身100的宽度，且桥面位于相邻两个光伏板阵列的同一侧。桥面宽度略于机身两侧的光伏板检测模块(如第一光伏板检测模块111与第二光伏板检测模块112)各自检测平面的中心点之间的距离20-40mm，假设光伏清洁机器人两侧的光伏板检测模块各自检测平面的中心点之间的距离为670mm，则桥面宽度为700mm比较合适。

第一金属薄片701和第二金属薄片702的形状均为长方形，第一金属薄片701的长度与桥面700的宽度相等，且第一金属薄片701与第二金属薄片702相互垂直设置。

在光伏阵列和桥面还需要一段无金属片引导的完全非金属材质平面，也即连接装置，避免光伏板检测组件误判为光伏板表面。其长度为100-150mm合适，避免太短距离照常误判，太长距离影响后续和行驶引导和搭建成本。

连接两个光伏阵列的桥面，从原光伏阵列的顶端搭建一个全非金属的连接出口区域(即连接装置)，加上主桥面直线搭建到新光伏阵列的全非金属的连接入口区域(即连接装置)。

在通过上述连接出口区域的连接装置后，开始在桥面铺设第二金属薄片作为光伏清洁机器人行驶引导，此时光伏清洁机器人应持续前进跨越过该桥面，则沿该方向(桥面)居中铺设的第二金属薄片直到桥面边缘。当光伏清洁机器人的机身前方的第二金属感应器无法感应到金属存在时，则判断此时光伏清洁机器人行驶到桥面边缘。

根据实际情况的光伏阵列分布，假设新光伏阵列在原光伏阵列的右侧，则在此时到达桥面边缘的右侧铺设第一金属薄片，此时机身左右侧的第一金属感应器和第三金属感应器中只有右端的第三金属感应器检测到金属，则引导光伏清洁机器人右转。并且右转后根据桥面沿前进方向居中铺设第二金属薄片，类似的直达桥面边缘。

如果此时光伏清洁机器人由第二金属薄片引导到桥面边缘，机身左右两侧的第一金属感应器和第三金属感应器皆无感应到第二金属薄片的存在，则此时已经来到了桥面的另一端，准备到新的光伏阵列上继续清洁工作。则此时根据光伏清洁机器人记录自身方向的数据，旋转转弯至机身向下的方向准备攀爬到新的光伏阵列，再前进到全非金属的连接入口区域(也即连接装置)的末端，此时即已完成在桥面上的自动行驶，进入连续作业的探桥状态。

在桥面上行驶的过程中，通过机身四周的光伏板检测模块(即第一光伏板检测模块111、第二光伏板检测模块112、第三光伏板检测模块113以及第四光伏板检测模块114)检测是否在桥面上进行不断的校正，维持光伏清洁机器人在桥面上相对直线行驶。考虑到初上桥面时，机身后部可能部分悬空，如光伏清洁机器人在桥面前进行驶左偏时，分布在机身100后方的第三光伏板检测模块113和第四光伏板检测模块114感应相同状态，在左上角的第一光伏板检测模块111感应不到平面；或者左下角的第四光伏板检测模块114感应到平面，右下角的第三光伏板检测模块113感应不到平面。此时通过调节左轮驱动电机和右轮驱动电机的速度，使左轮履带的速度大于右轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果。考虑到初上桥面时，机身后部可能部分悬空，如光伏清洁机器人在桥面前进行驶右偏时，分布在机身100后方的第三光伏板检测模块113和第四光伏板检测模块114感应相同状态，在右上角的第二光伏板检测模块112感应不到平面；或者右下角的第三光伏板检测模块113感应到平面，左下角的第四光伏板检测模块114感应不到平面。此时通过调节左轮驱动电机和右轮驱动电机的速度，使左轮履带的速度小于右轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，所述光伏清洁机器人在光伏板阵列上行走以对其进行清洁作业，且相邻两个光伏板阵列之间的间隙通过桥面连接，所述光伏清洁机器人包括机身，所述机身上设置有驱动机构、履带机构以及清扫机构，所述履带机构带动机身进行行走，所述清扫机构在驱动机构的驱动下进行清洁作业，其特征在于：所述桥面由非金属材料构成，所述桥面的两端均通过连接装置与相邻两个光伏板相连接，所述桥面靠近所述连接装置的端部上表面设置有多个相互平行的第一金属薄片，所述桥面上表面沿长度方向的中心位置设置有第二金属薄片，所述清扫机构固定设置在所述机身前端外侧壁上。

2.根据权利要求1所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其特征在于，所述连接装置由玻璃或木板构成，所述连接装置的一端设置在所述光伏阵列沿长度方向的侧面端部，且所述连接装置的另一端与所述桥面沿长度方向的侧面端部相连接。

3.根据权利要求1所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其特征在于，所述桥面由玻璃或木板构成，所述桥面与所述光伏板阵列相平行，所述桥面的宽度大于所述光伏清洁机器人的机身宽度，且所述桥面位于相邻两个光伏板阵列的同一侧。

4.根据权利要求1所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其特征在于，所述第一金属薄片和第二金属薄片的形状均为长方形，所述第一金属薄片的长度与所述桥面的宽度相等，且所述第一金属薄片与第二金属薄片相互垂直设置。

5.根据权利要求1-4中任一所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其特征在于，所述机身上还设置有光伏板检测组件，且所述光伏板检测组件包括第一光伏板检测模块、第二光伏板检测模块、第三光伏板检测模块以及第四光伏板检测模块，其中，所述第一光伏板检测模块固定设置在所述机身左端外侧壁的前部，所述第二光伏板检测模块固定设置在所述机身右端外侧壁的前部，所述第三光伏板检测模块固定设置在所述机身右端外侧壁的后部，所述第四光伏板检测模块固定设置在所述机身左端外侧壁的后部。

6.根据权利要求1-4中任一所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其特征在于，所述机身上还设置有金属感应组件，且所述金属感应组件包括第一金属感应器、第二金属感应器、第三金属感应器以及第四金属感应器，其中：所述第一金属感应器固定设置在所述机身左端外侧壁的中部，所述第二金属感应器固定设置在所述机身前端内侧壁的中部，所述第三金属感应器固定设置在所述机身右端外侧壁的中部，所述第四金属感应器固定设置在所述机身后端外侧壁的中部。

7.根据权利要求1-4中任一所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，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机身底部的左侧，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机身底部的右侧，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1-4中任一所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其特征在于，还包括分布式吸附组件，所述分布式吸附组件包括第一吸附组件、第二吸附组件和第三吸附组件，其中：所述第一吸附组件设置在所述机身底部的前侧，所述第二吸附组件设置在所述机身底部的中间位置，所述第三吸附组件设置在所述机身底部的后侧；所述第一吸附组件包括第一吸盘，所述第二吸附组件包括第二吸盘，且所述第二吸盘的外径大于所述第一吸盘的外径，所述第三吸附组件包括第三吸盘，且所述第三吸盘的外径与所述第一吸盘的外径相等。

9.根据权利要求8所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其特征在于，述第二吸附组件还包括第一固定环、第二固定环、固定支架、支撑架以及舵机，其中：所述第一固定环设置在所述第二固定环的内部，且所述第一固定环通过其外侧壁圆周方向设置的多个第一滑轮沿所述第二固定环内侧壁圆周方向竖直设置的多个第一滑轮轨道上下移动，所述第二固定环通过其外侧壁圆周方向设置的多个第一固定凸部与机身底部的底盘固定连接，所述第一固定环内设置有深沟球轴承，且所述第一固定环内侧壁下部圆周方向设置有圆环形的安装凸部，所述深沟球轴承的外圈位于所述安装凸部上且与所述第一固定环的内侧壁固定连接。

10.根据权利要求9所述的沿桥面自动行走的光伏清洁机器人，其特征在于，所述第二吸盘上表面固定设置有固定圆盘，所述固定圆盘的上表面固定设置有圆环形的固定底座，所述固定底座位于所述深沟球轴承的内部，且所述固定底座与所述深沟球轴承的内圈固定连接，所述深沟球轴承内圈相对于所述深沟球轴承的外圈转动，所述固定底座上设置有第一固定凹槽，所述第一固定凹槽中固定设置有限位部，且所述限位部的上端外侧壁圆周方向向外延伸设置有圆环形的限位凸环，所述限位凸环位于所述深沟球轴承的上端外侧以限制所述深沟球轴承向上移动。

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