CN112404081A - 一种自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，光伏吸尘清洁机器人包括底盘以及设置在底盘上的壳体，底盘上设置有底盘驱动机构、中央吸盘旋转机构、吸尘分离储存机构、滚刷清扫机构以及电源模块，滚刷清扫机构固定设置在底盘前侧的外侧壁上，底盘驱动机构包括底盘驱动电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、底盘驱动同步轮、同步带、同步带张紧轮以及底盘传动同步轮，驱动电机的输出轴与第一锥齿轮固定连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，第二锥齿轮与底盘驱动同步轮固定连接，底盘驱动同步轮通过同步带驱动底盘传动同步轮进行转动。本发明的有益效果在于，提供一种构简单、操作方便且清洁效率高的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人。

Description

一种自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人

技术领域

本发明涉及一种自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人。

背景技术

光伏发电在可再生清洁能源领域具有非常重要的地位，光伏电站多位于地貌广阔，阳光充足，环境恶劣的野外地带，这些地区空气中的粉尘会大量覆盖在光伏板表面使光伏板形成热斑效应，严重降低了光伏板的发电效率。

现有的光伏板清洁技术主要采用括人工清洗和半自动化机械清洗，且这些机械化清洁方式多是滚刷扬尘，在大面积光伏电厂内，这些扬尘会再次降落至光伏面板，造成二次污染。这些清洁光伏板的方式存在效率低，成本高等问题。因此，传统的光伏板清洁方式已经不能满足大面积光伏板阵列的自动化清洁，急需寻找新的高效经济且无二次污染的清洁方法。

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结构简单、操作方便且清洁效率高的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人。

本发明的技术方案是这样的：

一种自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，所述光伏吸尘清洁机器人包括底盘以及设置在所述底盘上的壳体，所述底盘上设置有底盘驱动机构、中央吸盘旋转机构、吸尘分离储存机构、滚刷清扫机构以及电源模块，所述电源模块分别与所述底盘驱动机构、中央吸盘旋转机构、吸尘分离储存机构以及滚刷清扫机构相连接，所述光伏吸尘清洁机器人在所述底盘驱动机构的驱动下进行行走，其中，所述滚刷清扫机构固定设置在所述底盘前侧的外侧壁上，所述底盘驱动机构包括底盘驱动电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、底盘驱动同步轮、同步带、同步带张紧轮以及底盘传动同步轮，所述底盘驱动电机的输出轴与所述第一锥齿轮固定连接，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合传动，所述第二锥齿轮与所述底盘驱动同步轮固定连接，所述底盘驱动同步轮通过所述同步带驱动所述底盘传动同步轮进行转动，所述同步带张紧轮设置在所述底盘驱动同步轮与所述底盘传动同步轮之间。

所述底盘上位于左侧和右侧的位置分别设置有第一定位通孔和第二定位通孔，且所述第一定位通孔和第二定位通孔中均设置有一所述同步带。

所述第二锥齿轮通过固定轴与所述底盘驱动同步轮固定连接。

所述中央吸盘旋转机构包括水平支撑板、立柱、第一固定板、第二固定板、第一导轨、第二导轨、第一滑块、第二滑块、连接板以及旋转吸附机构，其中，所述水平支撑板通过多个所述立柱设置在所述底盘的上方，所述第一固定板和第二固定板均沿竖直方向固定设置在所述底盘上且位于所述水平支撑板的下方，所述第一导轨沿长度方向固定设置在所述第一固定板上，所述第一滑块套设在所述第一导轨上且可沿其上下滑动；

所述第二导轨沿长度方向固定设置在所述第二固定板上，所述第二滑块套设在所述第二导轨上且可沿其上下滑动，所述连接板的一端固定设置在所述第一滑块上，且所述连接板的另一端固定设置在所述第二滑块上；

所述连接板的下端左侧向下延伸设置有第一安装部，所述连接板的下端右侧向下延伸设置有第二安装部，所述连接板通过所述第一安装部和第二安装部与所述旋转吸附机构固定连接；

还包括舵机、舵机支架、舵机臂以及舵机臂支架，所述舵机通过所述舵机支架固定设置在水平支撑板的下表面，所述舵机的驱动轴与所述舵机臂的一端固定连接，所述舵机臂的另一端与舵机臂支架的一端活动连接，所述舵机臂支架的另一端与所述连接板活动连接。

所述旋转吸附机构包括中央吸盘、固定圆盘、深沟球轴承、上盖以及轴承座，其中：

所述固定圆盘固定设置在所述中央吸盘的上端，所述固定圆盘的上表面向上延伸设置有圆柱形的第一安装凸部，所述第一安装凸部的上表面向上延伸设置有圆柱形的第二安装凸部，所述第二安装凸部的上端外侧壁沿圆周方向设置有第一固定凹部，所述第一固定凹部设置有第一卡簧；

所述轴承座的形状为圆柱形，所述轴承座沿中心轴线的位置设置有定位通孔，所述轴承座位于所述定位通孔的侧壁内凹形成有安装凹部，所述深沟球轴承活动设置在所述安装凹部中，且所述深沟球轴承套设在所述第二安装凸部上，所述第二安装凸部的上端通过所述第一卡簧与所述深沟球轴承连接；

所述上盖固定设置在所述轴承座的上表面，所述上盖的上表面向上延伸设置有圆柱形的第三安装凸部，所述第三安装凸部中设置有安装孔，所述安装孔贯穿所述上盖，所述第三安装凸部的侧壁设置有与所述安装孔相连通的开口，所述开口延伸至所述第三安装凸部的上表面；

所述上盖的上表面位于所述第三安装凸部的外侧壁左侧和右侧分别设置有第一固定凸部和第二固定凸部，所述第一固定凸部与所述第一安装部固定连接，且所述第二固定凸部与所述第二安装部固定连接。

所述第一安装部和第二安装部均位于所述第一导轨和第二导轨之间，所述第一固定凸部中设置有第一安装凹槽，所述第一安装部设置在所述第一安装凹槽中并通过紧固螺栓连接，所述第二固定凸部中设置有第二安装凹槽，所述第二安装部设置在所述第二安装凹槽中并通过紧固螺栓连接。

所述底盘上还设置有感应控制机构，所述电源模块与所述感应控制机构相连接，所述感应控制机构包括控制电路板、第一金属探测器以及第二金属探测器，所述控制电路板固定设置在所述底盘上前侧的中间位置，且所述第一金属探测器和第二金属探测器分别设置在所述控制电路板的左侧和右侧。

所述吸尘分离储存机构包括旋风分离集尘装置以及吸尘电机，其中：所述旋风分离集尘装置包括集尘桶固定支架以及设置在所述集尘桶固定支架中的集尘桶，所述集尘桶固定支架位于所述集尘桶的下部，所述集尘桶的上端和下端均为开口，所述集尘桶的侧壁上部设置有进气口，所述进气口上设置有进气弹簧接口，所述进气弹簧接口通过进气管道与所述吸尘电机相连通，所述集尘桶的下端设置有集尘桶底盖，所述集尘桶的上端设置有集尘桶顶盖，且所述集尘桶顶盖上设置有吸气口，所述吸气口上设置有吸气弹簧接口，所述吸气弹簧接口上连接有吸尘波纹管，所述集尘桶的内部设置有进气分离罩，所述进气分离罩外侧壁上部的圆周方向上设置有螺旋导风片，所述进气分离罩外侧壁位于所述螺旋导风片下方的圆周方向上设置有多个过滤孔，所述进气分离罩的底部向下延伸设置有集尘仓，所述进气分离罩顶部设置有旋风分离器。

所述滚刷清扫机构包括滚刷、滚刷驱动同步轮、滚刷传动同步轮、滚刷张紧轮、传动皮带以及滚刷驱动电机，其中，所述滚刷的安装轴与所述滚刷传动同步轮固定连接，所述滚刷驱动电机的输出轴与所述滚刷驱动同步轮固定连接，所述滚刷驱动同步轮通过所述传动皮带驱动所述滚刷传动同步轮进行转动，所述滚刷张紧轮设置在所述滚刷驱动同步轮与所述滚刷传动同步轮之间且位于所述传动皮带的外侧。

所述中央吸盘旋转机构还包括空气阀和真空泵，所述空气阀以及所述真空泵均固定设置在所述底盘上，所述空气阀的一端通过第一输气管与所述真空泵相连通，且所述空气阀的另一端通过第二输气管与设置在所述旋转吸附机构中的真空泵吸口旋转接头相连通。

本发明具有以下优点和有益效果：发明实施例提供的一种自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其具有无二次污染、自动路径规划一次通过覆盖率接近100％以及转向灵活的特点，同时还具有体积小、轻便一个人可搬动、能够昼夜连续工作以及自主作业于大面积光伏板阵列的特点；其还具有操作简单的优点，且能高效的完成光伏板表面的灰尘收集，极大的提高了大面积光伏阵列的清洁效率，同时也大幅度减少了光伏板的清洁成本。

附图说明

图1为本发明提供的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人的立体示意图。

图2为本发明提供的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人行驶轨迹示意图。

图3为本发明提供的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人无壳体的俯视结构示意图。

图4为本发明提供的底盘驱动机构与底盘相配合的俯视结构示意图。

图5为本发明提供的吸尘分离储存机构的俯视结构示意图。

图6为本发明提供的滚刷清扫机构的侧视结构示意图。

图7为本发明提供的中央吸盘旋转机构去掉空气阀和真空泵的分解结构示意图。

图8为本发明提供的上盖的放大立体结构示意图。

图9为本发明提供的轴承座的放大立体结构示意图。

图10为本发明提供的旋转吸附机构的分解结构示意图。

图11为本发明提供的滚刷清扫机构的侧视结构示意图。

图12为本发明提供的中央吸盘与固定圆盘相配合的分解结构示意图。

图13为本发明提供的旋风分离集尘装置的立体结构示意图。

图14为本发明提供的旋风分离集尘装置的剖视结构示意图。

图15为本发明提供的旋风分离集尘装置的分解结构示意图。

图16为本发明提供的集尘桶顶盖一个方向的立体结构示意图。

图17为本发明提供的过滤棉的立体结构示意图。

图18为本发明提供的集尘桶的立体结构示意图。

图19为本发明提供的集尘桶底盖的立体结构示意图。

图20为本发明提供的吸气罩的立体结构示意图。

图21为本发明提供的进气分离罩与集尘仓相配合的立体示意图。

图22为本发明提供的进气分离罩与集尘仓相配合的主视示意图。

图23为本发明提供的旋风分离器与第二密封圈相配合的立体示意图。

图24为本发明提供的旋风分离器的俯视结构示意图。

图25为本发明提供的吸气罩的俯视结构示意图。

图26为本发明提供的集尘桶顶盖的仰视结构示意图。

图27为本发明提供的集尘桶顶盖另一方向的立体结构示意图。

图28为本发明提供的进气口连接接口的立体结构示意图。

图29为本发明提供的吸气口连接接口的立体结构示意图。

图30为本发明提供的集尘桶与集尘桶底盖相配合的立体示意图。

图31为图30中A处位置的放大结构示意图。

图32本发明提供的集尘桶与集尘桶底盖相配合的主视结构示意图。

图33为图32中B处位置的放大结构示意图。

图34本发明提供的集尘桶与集尘桶底盖相配合的剖视结构示意图。

图35为图34中C处位置的放大结构示意图。

图36为本发明提供的进气分离罩、集尘仓与集尘桶底盖相配合的主视结构示意图。

图37为本发明提供的进气分离罩、集尘仓与集尘桶底盖相配合的剖视结构示意图。

图38为本发明提供的中央吸盘旋转机构的立体示意图。

图39为本发明提供的舵盘的立体结构示意图。

具体实施方式

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39所示：为本发明实施例提供的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，光伏吸尘清洁机器人包括底盘300以及设置在底盘300上的壳体370，底盘300上设置有底盘驱动机构310、中央吸盘旋转机构320、吸尘分离储存机构340、滚刷清扫机构350以及电源模块360，电源模块360分别与底盘驱动机构310、中央吸盘旋转机构320、吸尘分离储存机构340以及滚刷清扫机构350相连接，光伏吸尘清洁机器人在底盘驱动机构310的驱动下进行行走，其中，滚刷清扫机构350固定设置在底盘300前侧的外侧壁上，底盘驱动机构310包括底盘驱动电机311、第一锥齿轮312、第二锥齿轮313、底盘驱动同步轮314、同步带315、同步带张紧轮316以及底盘传动同步轮317，底盘驱动电机311的输出轴与第一锥齿轮312固定连接，第一锥齿轮312与第二锥齿轮313啮合传动，第二锥齿轮313与底盘驱动同步轮314固定连接，底盘驱动同步轮314通过同步带315驱动底盘传动同步轮317进行转动，同步带张紧轮316设置在底盘驱动同步轮314与底盘传动同步轮317之间。

底盘300上位于左侧和右侧的位置分别设置有第一定位通孔318和第二定位通孔319，且第一定位通孔318和第二定位通孔319中均设置有一同步带310，也即底盘300上左侧和右侧分别设置有一底盘驱动机构310。第二锥齿轮313通过固定轴371与底盘驱动同步轮314固定连接。上述同步带310可选择高摩擦系数的橡胶同步带。

中央吸盘旋转机构320包括水平支撑板321、立柱322、第一固定板323、第二固定板324、第一导轨325、第二导轨326、第一滑块327、第二滑块328、连接板329以及旋转吸附机构，其中，水平支撑板321通过多个立柱322设置在底盘300的上方，第一固定板323和第二固定板324均沿竖直方向固定设置在底盘300上且位于水平支撑板321的下方，第一导轨325沿长度方向固定设置在第一固定板323上，第一滑块327套设在第一导轨325上且可沿其上下滑动；第二导轨326沿长度方向固定设置在第二固定板324上，第二滑块328套设在第二导轨326上且可沿其上下滑动，连接板329的一端固定设置在第一滑块327上，且连接板329的另一端固定设置在第二滑块328上；连接板329的下端左侧向下延伸设置有第一安装部381，连接板329的下端右侧向下延伸设置有第二安装部382，连接板329通过第一安装部381和第二安装部382与旋转吸附机构固定连接；还包括舵机390、舵机支架391、舵机臂392以及舵机臂支架393，所述舵机390通过所述舵机支架391固定设置在水平支撑板321的下表面，所述舵机390的驱动轴与所述舵机臂392的一端固定连接，所述舵机臂392的另一端与舵机臂支架393的一端活动连接，所述舵机臂支架393的另一端与所述连接板329活动连接；另外，上述舵机390、舵机支架391、舵机臂392以及舵机臂支架393形成舵机机构。所述舵机支架的上端可通过紧固螺栓与水平支撑板固定连接，且舵机支架的下端与舵机固定连接，从而使舵机与水平支撑板的连接更加牢固，以达到延长使用寿命的目的。

同时，上述第一固定板323、第二固定板324、第一导轨325、第二导轨326、第一滑块327、第二滑块328以及连接板329形成升降机构；所述舵机臂支架393的另一端与所述升降机构活动连接，所述旋转吸附机构设置在所述升降机构的下端，所述升降机构在所述舵机机构的驱动下进行上升和下降，同时所述升降机构在上升和下降的过程中带动所述旋转吸附机构上升和下降。

通过上述设计，也即连接板329的下端左侧和右侧分别向下延伸设置有第一安装部381和第二安装部382，因此可提高第一安装部381和第二安装部382与连接板329相结合的牢固性，安全可靠性得到提高；同时，所述第一安装部381和第二安装部382分别通过紧固螺栓与旋转吸附机构紧固连接，以达到使旋转吸附机构与连接板329牢固连接的目的，进而延长使用寿命。

旋转吸附机构包括中央吸盘394、固定圆盘395、深沟球轴承396、上盖398以及轴承座397，其中：固定圆盘395固定设置在中央吸盘394的上端，固定圆盘395的上表面向上延伸设置有圆柱形的第一安装凸部401，第一安装凸部401的上表面向上延伸设置有圆柱形的第二安装凸部402，深沟球轴承396套设在第二安装凸部402上，第二安装凸部402的上端外侧壁沿圆周方向设置有第一固定凹部440，第一固定凹部440中设置有第一卡簧441；轴承座397的形状为圆柱形，轴承座397沿中心轴线的位置设置有定位通孔404，轴承座397位于定位通孔404的侧壁内凹形成有安装凹部403，深沟球轴承396活动设置在安装凹部403中，且深沟球轴承396套设在第二安装凸部402上，所述轴承座397上的安装凹部403的内侧壁下部圆周方向设置第二固定凹部480，所述第二固定凹部480中设置有第二卡簧444，当深沟球轴承396安装在所述安装凹部403中时，所述深沟球轴承396的下表面抵靠在所述第二卡簧444上，从而可避免深沟球轴承396从所述安装凹部403中脱落，安全可靠性得到一定程度提升。

通过上述设计，也即在轴承座397上位于安装凹部403的内侧壁下部沿圆周方向内凹形成有第二固定凹部480，且第二固定凹部480的内径大于安装凹部403的内径，所述第二固定凹部480内安装有第二卡簧444，通过第二卡簧444，可使深沟球轴承396平稳且牢固的处于安装凹部403中，也即通过第二卡簧444对深沟球轴承396进行良好的支撑，可避免深沟球轴承396从安装凹部403中滑落，提高了安全可靠性。

第二安装凸部402的上端通过第一卡簧441与深沟球轴承连接，也即第二安装凸部402的上端通过第一卡簧441支撑在深沟球轴承396上以避免第二安装凸部402从深沟球轴承396中滑落，也即固定圆盘395通过第二安装凸部402与深沟球轴承396的配合与深沟球轴承396活动连接，从而可使中央吸盘394通过上述固定圆盘395与深沟球轴承旋转连接，当光伏吸尘清洁机器人在原地转向时，中央吸盘394通过深沟球轴承396进行旋转；上盖398固定设置在轴承座397的上表面，上盖398的上表面向上延伸设置有圆柱形的第三安装凸部399，第三安装凸部399中设置有安装孔405，安装孔405贯穿上盖398，第三安装凸部399的侧壁设置有与安装孔405相连通的开口406，开口406延伸至第三安装凸部399的上表面；上盖398的上表面位于第三安装凸部399的外侧壁左侧和右侧分别设置有第一固定凸部407和第二固定凸部408，第一固定凸部407与第一安装部381固定连接，且第二固定凸部408与第二安装部382固定连接。通过上述设计，也即固定圆盘395的上端向上依次延伸设置有第一安装凸部401和第二安装凸部402，从而提高第一安装凸部401和第二安装凸部402与固定圆盘395相结合的牢固性；另外，通过在轴承座397上位于定位通孔404的内侧壁内凹形成有安装凹部403，以使深沟球轴承396设置在安装凹部403中，安全可靠性得到提升。

第一安装部381和第二安装部382均位于第一导轨325和第二导轨326之间，第一固定凸部407中设置有第一安装凹槽409，第一安装部382设置在第一安装凹槽409中并通过紧固螺栓连接，第二固定凸部408中设置有第二安装凹槽410，第二安装部382设置在第二安装凹槽410中并通过紧固螺栓连接，可提高第一安装部381和第二安装部382与连接板329相结合的牢固性，安全可靠性得到提高。

上述中央吸盘旋转机构安装于光伏吸尘清洁机器人理想状态下的旋转中心位置，第一固定板、第二固定板以及四个立柱固定在底盘上，光伏吸尘清洁机器人正常前进或后退时，中央吸盘旋转机构处于待机状态，当光伏吸尘清洁机器人需要转动角度，以改变行进方向时，光伏吸尘清洁机器人的底盘驱动机构先停止工作，光伏吸尘清洁机器人处于静止状态，舵机转动，带动舵机臂及舵机臂支架将升降机构推动向下运动，升降机构带动旋转吸附机构也向下运动，当中央吸盘紧贴在光伏板的表面时，舵机停止转动并锁止，然后通过真空泵吸口旋转接头与真空泵，将中央吸盘内的空气抽出，大气压使中央吸盘贴死在光伏板表面上，此时光伏吸尘清洁机器人的底盘驱动机构继续工作，两侧的底盘驱动机构正反转使光伏吸尘清洁器人的底盘转动角度，此时中央吸盘、固定圆盘、深沟球轴承的内圈、轴用挡圈和真空泵吸口旋转接头与固定圆盘连接的部分静止不动，中央吸盘旋转机构的其余部件与底盘一起转动，到达预定的角度后，底盘驱动机构停止工作，光伏吸尘清洁机器人处于静止状态，真空泵停止抽气，中央吸盘内外气压达到平衡状态，然后舵机反向转动，带动舵机臂及舵机臂支架将升降机构推动向上运动。

通过设置的中央吸盘旋转机构，从而增强光伏吸尘清洁机器人转向角度的准确性，实现光伏吸尘清洁机器人定点的精准转向，降低对规划好的清洁路径的影响，增大光伏吸尘清洁机器人的清洁覆盖率，增加了对复杂环境的适应性，实现了完全的自主行驶，减少人力成本，维持了稳定清洁效果，清洁效率大大提升。

底盘300上还设置有感应控制机构，电源模块360与感应控制机构相连接，感应控制机构包括控制电路板330、第一金属探测器331以及第二金属探测器332，控制电路板330固定设置在底盘300上前侧的中间位置，且第一金属探测器331和第二金属探测器332分别设置在控制电路板330的左侧和右侧。同时，所述第一金属探测器331以及第二金属探测器332分别与控制电路板330电连接。关于通过设置的第一金属探测器以及第二金属探测器，以实现对光伏吸尘清洁机器人的行驶路径进行规划，具体可参考本申请人之前申请的相关专利，在此不再赘述。

吸尘分离储存机构340包括旋风分离集尘装置以及吸尘电机341，其中：旋风分离集尘装置包括集尘桶固定支架1以及设置在集尘桶固定支架1中的集尘桶4，集尘桶固定支架1位于集尘桶4的下部，集尘桶4的上端和下端均为开口，集尘桶4的侧壁上部设置有进气口21，进气口21上设置有进气弹簧接口，进气弹簧接口通过进气管道342与吸尘电机341相连通，集尘桶4的下端设置有集尘桶底盖2，集尘桶4的上端设置有集尘桶顶盖11，且集尘桶顶盖11上设置有吸气口22，吸气口22上设置有吸气弹簧接口，吸气弹簧接口上连接有吸尘波纹管343，集尘桶4的内部设置有进气分离罩6，进气分离罩6外侧壁上部的圆周方向上设置有螺旋导风片23，进气分离罩6外侧壁位于螺旋导风片23下方的圆周方向上设置有多个过滤孔24，进气分离罩6的底部向下延伸设置有集尘仓25，进气分离罩6顶部设置有旋风分离器7。同时，集尘桶顶盖11上固定设置有把手39，通过设置的把手39，方便对该便拆卸式垂直安装的旋风分离集尘装置进行前期的组装、后期的移动以及维护。

滚刷清扫机构350包括滚刷351、滚刷驱动同步轮352、滚刷传动同步轮353、滚刷张紧轮354、传动皮带355以及滚刷驱动电机356，其中，滚刷351的安装轴357与滚刷传动同步轮353固定连接，滚刷驱动电机356的输出轴358与滚刷驱动同步轮352固定连接，滚刷驱动同步轮352通过传动皮带355驱动滚刷传动同步轮353进行转动，滚刷张紧轮354设置在滚刷驱动同步轮352与滚刷传动同步轮353之间且位于传动皮带355的外侧。通过上述设计，也即通过设置的滚刷清扫机构350，可对光伏板表面的灰尘进行清扫，同时通过吸尘分离储存机构340进行收集和分离。

中央吸盘旋转机构320还包括空气阀383和真空泵384，空气阀383以及真空泵384均固定设置在底盘300上，空气阀383的一端通过第一输气管386与真空泵384相连通，且空气阀383的另一端通过第二输气管387与设置在旋转吸附机构中的真空泵吸口旋转接头385相连通。

还包括第一密封圈3，第一密封圈3设置在集尘桶4底部与集尘桶底盖2之间。通过在集尘桶4底部与集尘桶底盖2之间设置的第一密封圈3，可有效提高集尘桶4与集尘桶底盖2之间的密封性能。集尘仓25的形状为倒圆台形，且集尘仓25与进气分离罩6为一体成型。通过上述设计，也即集尘仓25的形状设计为倒圆台形，用于收集细微粉尘；同时集尘仓25与进气分离罩6为一体成型，进而提高集尘仓25与进气分离罩6相结合的牢固性，安全可靠性得到一定程度的提升。还包括吸气罩8，进气分离罩6的上端向上延伸设置有安装部26，安装部26的形状为圆柱形，安装部26内设置有安装凹槽27，安装凹槽27与进气分离罩6内部的空腔(图中未示出)相连通，吸气罩8设置在安装凹槽27中。

旋风分离器7的内部沿圆周方向设置有多个分离锥筒28，旋风分离器7的上端位于每个分离锥筒28的上方均向外延伸设置有第一导风部29和第二导风部30，第一导风部29和第二导风部30均设置在安装凹槽27中，其中：第一导风部29上设置有第一导风通道31，第二导风部30上设置有第二导风通道32，每个分离锥筒28内部的第一锥形孔33均与相对应的第一导风通道31和第二导风通道32相连通，且每个第一锥形孔33的下端均延伸至旋风分离器7的底部；旋风分离器7的内部沿圆周方向设置有多个第一通孔34，每个第一通孔34的上端延伸至旋风分离器7的上端，且每个第一通孔34的下端延伸至旋风分离器7的下端。通过上述设计，当含尘气流通过进气分离罩6上的过滤孔24经过初步分离后，从旋风分离器7上设置的第一导风通道31和第二导风通道32进入旋风分离器7，然后从进气分离罩6的顶部排出。

吸气罩8包括圆柱形的固定部80，固定部80的外侧壁下部圆周方向设置有定位部81，固定部81的内部设置有固定凹槽82，其中：固定凹槽82中安装有过滤组件10，过滤组件10包括第一过滤棉101和第二过滤棉102，第一过滤棉101和第二过滤棉102的形状均为圆柱形，第一过滤棉101安装在固定凹槽82中，第二过滤棉102固定设置在第一过滤棉101的上方，且第二过滤棉102的外径大于第一过滤棉101的外径；另外，第二过滤棉102的孔径小于第一过滤棉101的孔径，进而提高过滤组件10的过滤效果；固定部80的下端向下延伸设置有多个锥形支管83，每个锥形支管83均安装在位于其下方的分离锥筒28内部的第一锥形孔33中，且每个锥形支管83内均设置有第二锥形孔84，每个第二锥形孔84均与固定凹槽82相连通；定位部81的上表面沿圆周方向设置有多个卡扣部85，集尘桶顶盖11的下表面设置有卡扣凹槽86，卡扣凹槽86的内侧壁沿圆周方向设置有多个卡扣凸部87，卡扣部85滑动连接在卡扣凹槽86内并通过卡扣凸部87锁紧。

还包括第二密封圈9，第二密封圈9设置在吸气罩8与旋风分离器7之间，第二密封圈9上沿圆周方向设置有多个第三通孔91，且第三通孔91与锥形支管83和第一锥形孔33相对应，锥形支管83贯穿第三通孔91设置在第一锥形孔33中，第二密封圈9上沿圆周方向还设置第四通孔92，第四通孔92与第一通孔34相对应。通过在吸气罩8与旋风分离器7之间设置第二密封圈9，可提高吸气罩8与旋风分离器7之间相结合的密封性能。

进气弹簧接口包括进气口连接接口18、进气口固定支架20以及第一弹簧19，其中：进气口21远离集尘桶4的一端向外延伸设置有进气口延伸部50，进气口21贯穿进气口延伸部50，进气口延伸部50的端部外侧壁设置有第一导轨51；进气口连接接口18靠近进气口21的一端沿竖直方向设置有第一导向槽54，第一导轨51滑动连接在第一导向槽54中，进气口连接接口18通过第一导向槽54与第一导轨51的配合与进气口延伸部50滑动连接；进气口固定支架20上设置有第一固定孔52，进气口固定支架20通过第一固定孔52套设在进气口连接接口18上，进气口连接接口18上设置有多个第一水平固定柱53，第一弹簧19套设在第一水平固定柱53上，且第一弹簧19远离第一水平固定柱53的一端与进气口固定支架20的侧壁相抵靠；还包括进气口密封圈17，进气口密封圈17位于进气口延伸部50与进气口连接接口18之间，从而提高进气口连接接口18与进气口延伸部50之间相结合的密封性能。

吸气弹簧接口包括吸气口连接接口12、吸气口固定支架15以及第二弹簧14，其中：吸气口22远离集尘桶顶盖11的一端向外延伸设置有吸气口延伸部40，吸气口22贯穿吸气口延伸部40，吸气口延伸部40的端部外侧壁设置有第二导轨41；吸气口连接接口12靠近吸气口22的一端沿竖直方向设置有第二导向槽55，第二导轨41滑动连接在第二导向槽55中，吸气口连接接口12通过第二导向槽55与第二导轨41的配合与吸气口延伸部40滑动连接；吸气口固定支架15上设置有第二固定孔42，吸气口固定支15架通过第二固定孔42套设在吸气口连接接口12上，吸气口连接接口12上设置有多个第二水平固定柱43，第二弹簧14套设在第二水平固定柱43上，且第二弹簧14远离第二水平固定柱43的一端与吸气口固定支架15的侧壁相抵靠；还包括吸气口密封圈13和电机风道连接头16，吸气口密封圈13位于吸气口延伸部40与吸气口连接接口12之间，电机风道连接头16套设在吸气口连接接口12上。

集尘桶4的上端侧壁沿圆周方向设置有多个安装凹部44，其中：集尘桶4的上端内侧壁沿圆周方向设置有多个滑槽45，滑槽45与安装凹部44一一对应，且滑槽45与安装凹部44相连通；安装部26外侧壁的下部圆周方向设置有多个导向凸部38，当进气分离罩6安装在集尘桶4中时，导向凸部38经安装凹部44安装在滑槽45中，且导向凸部38与滑槽45滑动连接。

集尘桶4底部通过连接组件和弹簧按钮与集尘桶底盖2相连，连接组件包括固定组件、安装组件以及连接轴70，固定组件设置在集尘桶4的底部外侧壁上，安装组件设置在集尘桶底盖2的外侧壁上，连接轴70贯穿固定组件和安装组件，集尘桶底盖2通过安装组件、连接轴70以及固定组件的配合与集尘桶4底部活动连接，同时，集尘桶底盖2通过弹簧按钮与集尘桶4进行锁紧并实现一键开启的功能。

具体的，集尘桶底盖2的外侧壁设置有第一安装部61和第二安装部62，第一安装部61内沿水平方向设置有第一安装孔63，第二安装部62内沿水平方向设置有第二安装孔64，第二安装孔64与第一安装孔63的内径相同，且第二安装孔64与第一安装孔63的中心线为同一条直线；固定组件包括第一固定部46和第二固定部47，第一固定部46和第二固定部47分别固定设置集尘桶4的底部外侧壁，第一固定部46内沿水平方向设置有第一固定孔48，第二固定部47内沿水平方向设置有第二固定孔49，第二固定孔49与第一固定孔48的内径相同，且第二固定孔49与第一固定孔48的中心线为同一条直线；安装组件包括第一安装部61和第二安装部62，第一安装部61和第二安装部62分别固定设置集尘桶底盖2的外侧壁，第一安装部内沿水平方向设置有第一安装孔63，第二安装部62内沿水平方向设置有第二安装孔64，第二安装孔64与第一安装孔63的内径相同，且第二安装孔64与第一安装孔63的中心线为同一条直线；连接轴70依次贯穿第一安装孔63、第一固定孔48、第二固定孔49以及第二安装孔63；集尘桶4的底部外侧壁与固定组件相对应的位置向外延伸设置有安装凸部71，安装凸部71内设置有定位凹部72，定位凹部72的内侧壁上部设置有定位凸部73，定位凸部73中设置有定位孔74，定位凹部72的左侧壁设置有第一转动孔75，第一转动孔75可贯穿安装凸部71的左侧，定位凹部72的右侧壁设置有第二转动孔76，第二转动孔76可贯穿安装凸部71的右侧；集尘桶底盖2的外侧壁上部位于安装凸部71下方的位置向外延伸设置有固定凸部77，固定凸部77的外侧壁底部设置有卡紧凹槽78。

弹簧按钮包括按压板111以及支持弹簧112，按压板111的上端内侧壁向定位凹部72的方向延伸设置有延伸板113，按压板111的外侧壁上部沿纵向设置有多个相互平行的防滑凸部114，按压板111的内侧壁与定位孔74相对应的位置设置有定位柱115，支撑弹簧112套设在定位凸部73上，支撑弹簧112的一端抵靠在定位凹部72的内侧壁上，支撑弹簧112的另一端抵靠在按压板111的内侧壁上，且支撑弹簧112始终处于压缩状态，按压板111的内侧壁还设置有固定轴116，固定轴116的两端分别活动设置在第一转动孔75和第二转动孔76中，按压板111通过固定轴116以及第一转动孔75和第二转动孔76的配合与安装凸部71转动连接，按压板111的下端内侧壁与卡紧凹槽78相对应的位置设置有卡紧凸部117，按压板111的上端在支撑弹簧112的弹力作用下，按压板111下端的卡紧凸部117卡紧在卡紧凹槽78中，进而使集尘桶底盖2与集尘桶4牢固配合，当需要打开集尘桶底盖2时，通过按压按压板111上端外侧壁设置的防滑凸部114，即可使卡紧凸部117脱离卡紧凹槽78，进而使集尘桶底盖2打开，从而实现一键开启集尘桶底盖2，用于倾倒集尘桶4内的垃圾。

进气分离罩6底部设置的集尘仓25的底部圆周方向设置有开口向下的圆环形的导向槽120，导向槽120中设置有第三密封圈121；集尘桶底盖2的上表面向上延伸设置有圆环形的导向凸部122，且导向凸部122位于所述导向槽120中，也即当集尘桶底盖2打开完成微粉尘的排放后重新关闭时，集尘桶底盖2通过导向凸部122与上述集尘仓25底部设置的导向槽120配合进行定位，进而完成快速关闭；通过集尘仓25底部的导向槽120与导向凸部122的配合，完成安装并通过安装在导向槽120内的第三密封圈121进行密封，进而提高进气分离罩6和集尘仓25与集尘桶底盖2之间的密封性能。同时，进气分离罩6底部的集尘仓25的底部设有导向槽120，其目的一是为了安装第三密封圈121，二是为了集成桶底盖2安装提供导向；同时导向槽120设置在进气分离罩6底部的集尘仓25的底部，而不是设置在集尘桶4的底部，可以使第三密封圈121上的粉尘在集尘桶底盖2开启后自动排出，从而减少因粉尘落入第三密封圈121上影响气密性。

本发明能高效的完成大面积光伏阵列表面粉尘的清扫及收集，自动实现路径规划，能够昼夜连续工作，操作简单，极大的提高了光伏板表面灰尘的清洁效率。通过设置的底盘驱动机构，为整个光伏吸尘清洁机器人的行驶提供动力；通过设置的具有高摩擦系数的橡胶同步带，能够满足光伏吸尘清洁机器人在斜面光伏板表面上稳定高效行驶；中央吸盘旋转机构可使光伏吸尘清洁机器人完成稳定的原地转向；通过设置的滚刷清扫机构，可有效对光伏板表面上的顽固灰尘进行清扫；通过设置的吸尘分离储存机构，对滚刷清扫经过清扫完成后的灰尘进行实时收集并储存；通过设置的感应控制机构，负责对光伏吸尘清洁机器人的行驶路径进行合理有效的规划，控制光伏吸尘清洁机器人的行进和转向，对吸尘电机的功率进行实时控制；同时，通过设置的电源模块，可为光伏吸尘清洁机器人提供电能。

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)

1.一种自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于：所述光伏吸尘清洁机器人包括底盘以及设置在所述底盘上的壳体，所述底盘上设置有底盘驱动机构、中央吸盘旋转机构、吸尘分离储存机构、滚刷清扫机构以及电源模块，所述电源模块分别与所述底盘驱动机构、中央吸盘旋转机构、吸尘分离储存机构以及滚刷清扫机构相连接，所述光伏吸尘清洁机器人在所述底盘驱动机构的驱动下进行行走，其中，所述滚刷清扫机构固定设置在所述底盘前侧的外侧壁上，所述底盘驱动机构包括底盘驱动电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、底盘驱动同步轮、同步带、同步带张紧轮以及底盘传动同步轮，所述底盘驱动电机的输出轴与所述第一锥齿轮固定连接，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合传动，所述第二锥齿轮与所述底盘驱动同步轮固定连接，所述底盘驱动同步轮通过所述同步带驱动所述底盘传动同步轮进行转动，所述同步带张紧轮设置在所述底盘驱动同步轮与所述底盘传动同步轮之间。

2.根据权利要求1所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述底盘上位于左侧和右侧的位置分别设置有第一定位通孔和第二定位通孔，且所述第一定位通孔和第二定位通孔中均设置有一所述同步带。

3.根据权利要求1所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述第二锥齿轮通过固定轴与所述底盘驱动同步轮固定连接。

4.根据权利要求1-3中任一所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述中央吸盘旋转机构包括水平支撑板、立柱、第一固定板、第二固定板、第一导轨、第二导轨、第一滑块、第二滑块、连接板以及旋转吸附机构，其中，所述水平支撑板通过多个所述立柱设置在所述底盘的上方，所述第一固定板和第二固定板均沿竖直方向固定设置在所述底盘上且位于所述水平支撑板的下方，所述第一导轨沿长度方向固定设置在所述第一固定板上，所述第一滑块套设在所述第一导轨上且可沿其上下滑动；

所述第二导轨沿长度方向固定设置在所述第二固定板上，所述第二滑块套设在所述第二导轨上且可沿其上下滑动，所述连接板的一端固定设置在所述第一滑块上，且所述连接板的另一端固定设置在所述第二滑块上；

所述连接板的下端左侧向下延伸设置有第一安装部，所述连接板的下端右侧向下延伸设置有第二安装部，所述连接板通过所述第一安装部和第二安装部与所述旋转吸附机构固定连接；

还包括舵机、舵机支架、舵机臂以及舵机臂支架，所述舵机通过所述舵机支架固定设置在水平支撑板的下表面，所述舵机的驱动轴与所述舵机臂的一端固定连接，所述舵机臂的另一端与舵机臂支架的一端活动连接，所述舵机臂支架的另一端与所述连接板活动连接。

5.根据权利要求4所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述旋转吸附机构包括中央吸盘、固定圆盘、深沟球轴承、上盖以及轴承座，其中：

所述固定圆盘固定设置在所述中央吸盘的上端，所述固定圆盘的上表面向上延伸设置有圆柱形的第一安装凸部，所述第一安装凸部的上表面向上延伸设置有圆柱形的第二安装凸部，所述第二安装凸部的上端外侧壁沿圆周方向设置有第一固定凹部，所述第一固定凹部中设置有第一卡簧；

所述轴承座的形状为圆柱形，所述轴承座沿中心轴线的位置设置有定位通孔，所述轴承座位于所述定位通孔的侧壁内凹形成有安装凹部，所述深沟球轴承活动设置在所述安装凹部中，且所述深沟球轴承套设在所述第二安装凸部上，所述第二安装凸部的上端通过所述第一卡簧与所述深沟球轴承连接；

所述上盖固定设置在所述轴承座的上表面，所述上盖的上表面向上延伸设置有圆柱形的第三安装凸部，所述第三安装凸部中设置有安装孔，所述安装孔贯穿所述上盖，所述第三安装凸部的侧壁设置有与所述安装孔相连通的开口，所述开口延伸至所述第三安装凸部的上表面；

所述上盖的上表面位于所述第三安装凸部的外侧壁左侧和右侧分别设置有第一固定凸部和第二固定凸部，所述第一固定凸部与所述第一安装部固定连接，且所述第二固定凸部与所述第二安装部固定连接。

6.根据权利要求5所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述第一安装部和第二安装部均位于所述第一导轨和第二导轨之间，所述第一固定凸部中设置有第一安装凹槽，所述第一安装部设置在所述第一安装凹槽中并通过紧固螺栓连接，所述第二固定凸部中设置有第二安装凹槽，所述第二安装部设置在所述第二安装凹槽中并通过紧固螺栓连接。

7.根据权利要求4所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述底盘上还设置有感应控制机构，所述电源模块与所述感应控制机构相连接，所述感应控制机构包括控制电路板、第一金属探测器以及第二金属探测器，所述控制电路板固定设置在所述底盘上前侧的中间位置，且所述第一金属探测器和第二金属探测器分别设置在所述控制电路板的左侧和右侧。

8.根据权利要求4所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述吸尘分离储存机构包括旋风分离集尘装置以及吸尘电机，其中：所述旋风分离集尘装置包括集尘桶固定支架以及设置在所述集尘桶固定支架中的集尘桶，所述集尘桶固定支架位于所述集尘桶的下部，所述集尘桶的上端和下端均为开口，所述集尘桶的侧壁上部设置有进气口，所述进气口上设置有进气弹簧接口，所述进气弹簧接口通过进气管道与所述吸尘电机相连通，所述集尘桶的下端设置有集尘桶底盖，所述集尘桶的上端设置有集尘桶顶盖，且所述集尘桶顶盖上设置有吸气口，所述吸气口上设置有吸气弹簧接口，所述吸气弹簧接口上连接有吸尘波纹管，所述集尘桶的内部设置有进气分离罩，所述进气分离罩外侧壁上部的圆周方向上设置有螺旋导风片，所述进气分离罩外侧壁位于所述螺旋导风片下方的圆周方向上设置有多个过滤孔，所述进气分离罩的底部向下延伸设置有集尘仓，所述进气分离罩顶部设置有旋风分离器。

9.根据权利要求1所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述滚刷清扫机构包括滚刷、滚刷驱动同步轮、滚刷传动同步轮、滚刷张紧轮、传动皮带以及滚刷驱动电机，其中，所述滚刷的安装轴与所述滚刷传动同步轮固定连接，所述滚刷驱动电机的输出轴与所述滚刷驱动同步轮固定连接，所述滚刷驱动同步轮通过所述传动皮带驱动所述滚刷传动同步轮进行转动，所述滚刷张紧轮设置在所述滚刷驱动同步轮与所述滚刷传动同步轮之间且位于所述传动皮带的外侧。

10.根据权利要求5所述的自主可昼夜工作的光伏吸尘清洁机器人，其特征在于，所述中央吸盘旋转机构还包括空气阀和真空泵，所述空气阀以及所述真空泵均固定设置在所述底盘上，所述空气阀的一端通过第一输气管与所述真空泵相连通，且所述空气阀的另一端通过第二输气管与设置在所述旋转吸附机构中的真空泵吸口旋转接头相连通。

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