CN113950381A - 作业装置 - Google Patents

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三宅彻
末冈一彦
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    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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Abstract

本发明提供一种作业装置,能够在太阳电池阵列上移动并进行作业。本发明的作业装置(1)对排列设置了多块太阳电池模块P的太阳电池阵列LP的表面实施作业,具备:作业器(10),对太阳电池阵列LP的表面实施作业;移动部(20),使作业器(10)沿着太阳电池模块P排列的方向移动,移动部(20)具备牵引作业器(10)而使其移动的移动机构(21)。

Description

作业装置
技术领域
本发明涉及一种作业装置。更详细地,涉及一种对太阳光发电中使用的太阳电池阵列等的表面进行清扫的作业装置。
背景技术
近年来,利用可再生能源发电的要求不断提高,特别是利用太阳光的太阳光发电受到了极大的关注。在这样的太阳光发电中,接收来自太阳的日照光进行发电,因此若太阳电池阵列(即太阳电池模块)的受光面受到污染,则构成受光面的玻璃罩的透光率降低而导致发电的电量减少。因此,为了去除太阳电池阵列等的受光面的污垢,适当地对太阳电池阵列等进行清扫变得重要。
虽然太阳电池阵列等的清扫也能够由作业员使用刷子等来实施,但是在大规模的太阳光发电设备中,作业员的负担较大而需要大量的作业员。
因此,开发了一种具有在大规模的太阳光发电设备中的太阳电池阵列的表面(受光面)自主行走来进行清扫的各种结构的清扫装置(例如,参照专利文献1~5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-223564号公报
专利文献2:日本特开2015-178088号公报
专利文献3:日本特开2017-144413号公报
专利文献4:日本特开2016-26861号公报
专利文献5:日本特开2018-528071号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
像这样,开发了大量在太阳电池阵列的表面自主行走来进行清扫的装置,不断推进由作业员进行的作业的机械化。但是,在上述的装置中还是需要作业员的辅助,在大规模的发电设备中,为了减轻由作业员进行的作业,要求进一步提高清扫装置的功能。
此外,目前作业员不仅实施太阳电池阵列的表面的清扫,还实施太阳电池模块的不良状况等的检查,为了减轻作业员的负担,要求进一步推进这样的检查的机械化。
本发明鉴于上述情况,目的在于提供一种能够在太阳电池阵列上移动并进行清扫的作业装置。
用于解决上述技术问题的方案
<牵引型作业装置>
第1发明的作业装置是对排列设置了多块太阳电池模块的太阳电池阵列的表面实施作业的作业装置,其特征在于,具备:作业器,对所述太阳电池阵列的表面实施作业;移动部,使该作业器沿着所述太阳电池模块排列的方向移动,所述移动部具备利用索状部件使所述作业器移动的移动机构。
第2发明的作业装置的特征在于,在第1发明中,所述移动部具备与所述作业器连结的所述索状部件和使该索状部件移动的驱动机构,所述索状部件的一端以及另一端与所述作业器连结而形成为无端环状。
第3发明的作业装置的特征在于,在第1发明中,所述移动部具备与所述作业器连结的所述索状部件和使该牵引部件移动的驱动机构,所述索状部件是无端部件。
第4发明的作业装置的特征在于,在第1、第2或者第3发明中,所述索状部件被设置成与所述太阳电池阵列的表面不接触。
第5发明的作业装置的特征在于,在第1、第2、第3或者第4发明中,所述索状部件被配设于在所述太阳电池阵列的发电状态下,该索状部件的影子不形成在所述太阳电池阵列的表面的位置。
第6发明的作业装置的特征在于,在第1发明中,所述移动部具备沿着所述太阳电池阵列的表面张紧的所述索状部件和驱动在该索状部件的表面进行转动的辊的驱动机构。
第7发明的作业装置的特征在于,在第6发明中,所述驱动机构具备以夹着所述索状部件的方式配置的一对辊。
第8发明的作业装置的特征在于,在第1~第7发明的任一项中,具备退让部,在所述作业器通过所述移动部的移动机构进行移动的方向上,使所述作业器从所述太阳电池阵列的表面退让至所述太阳电池阵列的一方的端部的外侧。
第9发明的作业装置的特征在于,在第8发明中,具备到达检测部,检测所述作业器到达所述太阳电池阵列中的设置有所述退让部的一侧的相反侧的端部。
<自走机器人>
第10发明的作业装置是对排列设置了多块太阳电池模块的太阳电池阵列的表面实施作业的作业装置,其特征在于,具备:作业机器人,具有用于自主行走的移动机构和对所述太阳电池阵列的表面实施作业的作业部;退让部,用于使所述作业机器人从所述太阳电池阵列的表面退让,所述作业机器人在向所述退让部移动时,在移动至所述太阳电池阵列的端缘后,沿着该太阳电池阵列的端缘移动至所述退让部。
第11发明的作业装置的特征在于,在第10发明中,所述退让部被设置在多个部位。
<输送路>
第12发明的作业装置是对沿着摆动轴的轴向排列设置了多块太阳电池模块的太阳电池阵列的表面实施作业的作业装置,其特征在于,具备:作业机器人,具有用于自主行走的移动机构和对所述太阳电池阵列的表面实施作业的作业部;输送路,被设置在沿着所述摆动轴的轴向排列配设的相邻的太阳电池阵列间,且能够供所述作业机器人行驶,该输送路被设置为,其第一端部能够相对于相邻的一个太阳电池阵列绕与该太阳电池阵列的表面平行的轴摆动,其第二端部被载置于相邻的一个太阳电池阵列。
第13发明的作业装置是对沿着摆动轴的轴向排列设置了多块太阳电池模块的太阳电池阵列的表面实施作业的作业装置,其特征在于,具备:作业机器人,具有用于自主行走的移动机构和对所述太阳电池阵列的表面实施作业的作业部;输送路,被设置在相邻的太阳电池阵列间且能够供所述作业机器人行驶,该输送路被设置为,其上表面大致水平,且在所述太阳电池阵列的表面为大致水平的状态下,该太阳电池阵列的表面和其上表面几乎为相同的高度。
第14发明的作业装置的特征在于,在第13发明中,所述输送路被设置为将沿着所述摆动轴的轴向排列配设的相邻的太阳电池阵列间连接,并被配设为位于比相邻的太阳电池阵列的摆动轴的轴向的端部更靠外侧。
<状态检测>
第15发明的作业装置的特征在于,在第1~第14发明的任一个中,具备检测所述太阳电池阵列的状态的状态检测机构,该状态检测机构具备:状态检测部,检测所述太阳电池阵列的状态;判断部,基于该状态检测部检测到的信息,判断所述太阳电池阵列的状态。
第16发明的作业装置的特征在于,在第15发明中,所述状态检测部具备检测所述太阳电池阵列的温度的温度检测部。
第17发明的作业装置的特征在于,在第15发明中,所述状态检测部具备:光照射部,对所述太阳电池阵列的表面照射光;受光部,接收该光照射部照射的光在所述太阳电池阵列的表面反射后的反射光,所述判断部具备基于所述受光部接收到的反射光来判断所述太阳电池阵列的表面的污垢的功能。
发明效果
<牵引型作业装置>
根据第1发明,由于利用索状部件使移动机构移动,因此能够使作业器沿着太阳电池阵列的表面稳定地移动。
根据第2~第5发明,由于作业器不具有移动机构,因此能够使作业器轻量化。而且,由于通过使索状部件移动的驱动机构来使作业器移动,因此无论太阳电池阵列的表面的倾斜角度等如何,都能够在期望的时机实施作业。能够防止作业器、驱动机构对太阳电池模块的发电造成使发电效率降低等的不良影响。
根据第6、第7发明,由于能够使作业器沿着索状部件移动,因此能够使作业器沿着太阳电池阵列的表面稳定地移动。
根据第8发明,能够适当地控制作业器的移动,且能够减少控制所需要的装置等。
<自走机器人>
根据第9发明,由于作业机器人沿着太阳电池阵列的端缘返回至退让部,因此能够使作业机器人稳定地返回至退让部。
根据第10发明,能够缩短使作业机器人返回至退让部的时间。
<输送路>
根据第12~第14发明,由于能够由多个太阳电池阵列共用作业机器人,因此能够简化作业装置。
<状态检测>
根据第15发明,由于能够适当地掌握太阳电池阵列的状态,因此能够根据太阳电池阵列的状态实施作业。
根据第16发明,能够根据太阳电池阵列的温度实施作业。
根据第17发明,由于能够检测太阳电池阵列的表面的污垢,因此能够根据污垢的状态实施作业。
附图说明
图1是将第一实施方式的作业装置1设置于太阳电池阵列LP的状态的概略说明图,(A)是俯视图,(B)是(A)的B-B线剖视图。
图2是将第一实施方式的作业装置1设置于排列有2层太阳电池模块P的太阳电池阵列LP的状态的概略说明图,(A)是俯视图,(B)是(A)的B-B线剖视图。
图3是第一实施方式的作业装置1中的作业器10的概略说明图,(A)是俯视图,(B)是(A)的B-B方向视图。
图4是将第一实施方式的作业装置1设为能够在太阳电池阵列LP之间移动的情况的概略说明图。
图5是具有多个太阳电池阵列LP的太阳光发电设备SP的概略说明书。
图6是第二实施方式的作业装置1的作业机器人101的概略俯视图。
图7是第二实施方式的作业装置1的作业机器人101的工作的概略说明图。
图8是进行清扫作业的第二实施方式的作业装置1的作业机器人101的概略说明图。
图9是进行清扫作业的第二实施方式的作业装置1的作业机器人101的概略主视图。
图10是在具有槽G的太阳电池阵列LP上行驶的第二实施方式的作业装置1的作业机器人101的工作的概略说明图。
图11是另一实施方式的作业机器人101的概略俯视图。
图12是另一实施方式的作业机器人101的概略俯视图。
图13是另一实施方式的作业机器人101的概略俯视图。
图14是具备外侧检测部132和内侧检测部133具有多个传感器的边缘检测部131的作业机器人101的概略俯视图。
图15是第二实施方式的作业装置1的作业机器人101沿着太阳电池阵列LP的端缘SE移动的状况的概略说明图。
图16是由第二实施方式的作业装置1的作业机器人101进行清扫等作业的太阳光发电设备SP的概略说明图。
图17是第二实施方式的作业装置1的作业机器人101的工作的说明图,(A)是清扫作业中作业机器人101的移动路径的说明图,(B)是作业机器人101返回至退让部30时的移动路径的说明图。
图18是具备输送路DR的第二实施方式的作业装置1的概略俯视图。
图19是将固定有索状部件22的作业装置1设置于太阳电池阵列LP的状态的概略说明图,(A)是俯视图,(B)是侧视图。
图20是将第一实施方式的作业装置1设为能够在串联配置的太阳电池阵列LP之间移动的情况的概略说明图。
图21是将第二实施方式的作业装置1设为能够在串联配置的太阳电池阵列LP之间移动的情况的概略说明图。
图22是设置有摆动的输送路DR的太阳电池阵列LP的概略说明图,(A)是输送路DR的输送部Db的另一端被载置于保持板LM上的状态的概略说明图,(B)是相邻的太阳电池阵列LP1、LP2这两者的表面的角度产生较大偏差的状态的概略说明图。
具体实施方式
本实施方式的作业装置是沿着多个太阳电池模块的排列方向,在具有排列配置的多个太阳电池模块的太阳电池阵列的表面移动的同时实施作业的作业装置。
另外,由本实施方式的作业装置来实施作业的太阳电池阵列、构成该太阳电池阵列的太阳电池模块没有特别限定。能够用于以下的太阳电池阵列:排列配置了多块具有面板框架的太阳电池模块的跟踪式的太阳电池阵列;具有多个具有面板框架的、固定的太阳电池模块的太阳电池阵列(换言之,不是跟踪式的太阳电池阵列、非跟踪式)。此外,也能够在将无框太阳电池模块排列配置的太阳电池阵列(包括跟踪式以及非跟踪式)中使用。
此外,在本说明书中,“太阳电池模块的表面”是指太阳电池模块中进行发电的发电区域的表面。例如,在无框太阳电池模块的情况下,几乎整面都成为发电区域,但是在具有面板框架的太阳电池模块的情况下,面板框架以外的部分(在俯视下被框架所包围的部分)成为发电区域。
而且,“太阳电池阵列的表面”是指“太阳电池模块的表面”。在称为“太阳电池阵列上”的情况下,在由具有面板框架的太阳电池模块形成的“太阳电池阵列”中,是包括“太阳电池模块的表面”和“面板框架”这两者的概念。
对于本实施方式的作业装置所实施的作业也没有特别限定。例如,作业装置所移动的太阳电池阵列的表面的清扫或其表面的缺陷检查、表面形状或部件的厚度的测量、表面温度的测量、表面粗糙度的测量、表面的光反射率或光泽度的测量、其他的物理量的测量等符合本实施方式的作业装置所实施的作业。此外,位于太阳电池阵列的表面上的物质的收集或观察、表面附着物或涂装等的剥离、涂装以及其之前的准备处理、涂覆作业也符合本实施方式的作业装置所实施的作业。进而,作为第一实施方式的作业装置所实施的作业,也能够例举对太阳电池阵列的表面的薄膜等的粘贴、研磨、标记号等。而且,作为第一实施方式的作业装置所实施的作业,还能够例举通过信息提示进行的交流等。
以下,对利用本实施方式的作业装置来对跟踪式的太阳电池阵列的表面进行清扫的情况进行说明,该跟踪式的太阳电池阵列由多块具有面板框架的太阳电池模块排列而形成。
另外,在本实施方式的作业装置实施清扫以外的作业的情况下,在设置有后述的清扫部件15的位置设置有作业用的装置、传感器、器具等。例如,在本实施方式的作业装置所实施的作业是平面的缺陷检查、表面形状或部件的厚度的测量、温度的测量、表面粗糙度的测量、表面的光反射率或光泽度的测量、其他的物理量的测量的情况下,设置有各测量所使用的各种传感器。此外,在本实施方式的作业装置所实施的作业是太阳电池阵列的表面的涂覆作业、涂装作业的情况下,设置有喷嘴等器具。进而,如果本实施方式的作业装置所实施的作业是太阳电池阵列的表面的附着物、涂装等的剥离处理或研磨处理、涂覆等之前的准备处理,则设置有喷砂式、旋转式或振动式的研磨装置。在本实施方式的作业装置所实施的作业是在太阳电池阵列的表面进行薄膜等的粘贴的情况下,设置有辊等。在由本实施方式的作业装置通过信息提示进行交流等的情况下,设置有显示器、LED、扬声器等。
<太阳光发电设备SP>
首先,在说明本实施方式的作业装置1之前,先对由本实施方式的作业装置1实施清扫等作业的太阳光发电设备SP简单地进行说明。如图5所示,太阳光发电设备SP具有多列太阳电池阵列LP,该太阳电池阵列LP具备多块太阳电池模块P。太阳电池阵列LP以使多块太阳电池模块P的端缘几乎相同地呈直线状排列地对齐的状态,通过支架MT的摆动轴SS连结而成。更具体而言,太阳电池阵列LP以多块太阳电池模块P的表面几乎在同一平面的方式对其进行排列,并通过支架MT的摆动轴SS连结而成。而且,通过使摆动轴SS旋转,太阳电池阵列LP能够使多块太阳电池模块P同时且以相同的角度摆动。因此,太阳电池阵列LP能够使多块太阳电池模块P追随太阳,并调整多块太阳电池模块P的表面的倾斜,使得发电效率达到最佳。
通常来说,太阳电池阵列LP在其表面为水平的状态下与摆动轴SS连结,使得与多块太阳电池模块P沿着摆动轴SS排列的方向正交的方向上的两端部(第一端部P1以及第二端部P2)间的中间线位于摆动轴SS的中心轴的几乎竖直上方(也包括产生80mm左右以内的偏差的情况)。
另外,太阳电池阵列LP存在将多块太阳电池模块P排列成一列的情况、和具有多层由多块太阳电池模块P排列而成的列的情况(参照图2)。在本说明书中,“太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2”是指与摆动轴SS的轴向正交的方向中位于最外侧的太阳电池模块P的端部。例如,在太阳电池阵列LP仅具有一列由多块太阳电池模块P排列而成的列的情况下,太阳电池模块P的两端部为“太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2”。此外,在太阳电池阵列LP具有上下两层由多块太阳电池模块P排列而成的列的情况下,上层的太阳电池模块P的上端部和下层的太阳电池模块P的下端部相当于“太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2”。
另外,在各个“太阳电池模块P”中,与摆动轴SS的轴向正交的方向上的两端部为“太阳电池模块P的第一端部P1以及第二端部P2”。
此外,如果在构成太阳电池阵列LP的太阳电池模块P是无框太阳电池模块P的情况下,“太阳电池阵列LP的第一端部P1的端缘(第一端缘)”以及“太阳电池阵列LP的第二端部P2的端缘(第二端缘)”是指第一端部P1以及第二端部P2中,与太阳电池阵列LP的表面相交的面(第一端面或者第二端面)和太阳电池阵列LP的表面交叉的交线。
另一方面,如果在构成太阳电池阵列LP的太阳电池模块P是具有面板框架的太阳电池模块P的情况下,与第一端部P1以及第二端部P2处的面板框架的上表面相交的面板框架的侧面为第一端面或者第二端面。然后,在第一端部P1以及第二端部P2中,面板框架的上表面与第一端面或者第二端面交叉的交线为“太阳电池阵列LP的第一端部P1的端缘(第一端缘)”或者“太阳电池阵列LP的第二端部P2的端缘(第二端缘)”。
另外,在各个“太阳电池模块P”中,在无框太阳电池模块P的情况下,太阳电池模块P的第一端部P1以及第二端部P2中,与太阳电池模块P的表面相交的面(第一端面或者第二端面)和太阳电池阵列LP的表面交叉的交线为“太阳电池模块P的第一端缘(第二端缘)”。如果是在具有面板框架的太阳电池模块P的情况下,太阳电池模块P的第一端部P1以及第二端部P2处的面板框架的上表面、和与面板框架的上表面相交的面板框架的侧面交叉的交线为“太阳电池模块P的第一端缘(第二端缘)”。
进而,“使太阳电池阵列LP(或者太阳电池模块P)的第一端缘(或者第二端缘)以几乎相同地呈直线状排列的方式对齐”包括:在太阳电池阵列LP中,形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)完全呈直线状排列的情况;和形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)之间稍微具有偏差的情况。形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)中稍微具有偏差的情况包括:形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)几乎平行,但在高度或水平方向上稍微存在偏差的情况(例如0~5mm左右);在沿着太阳电池模块P的表面的方向上的位置存在偏差的情况(例如0~20mm左右)。此外,包括形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)相对倾斜的情况。例如,包括:在与太阳电池模块P的表面平行的面内倾斜0~1度左右的情况;在与太阳电池模块P的第一端面(第二端面)平行的面内倾斜0~2度左右的情况。
此外,“多块太阳电池模块P的表面几乎在同一平面”是指包括相邻的太阳电池模块P的表面所形成的角度中存在0~1度左右的偏差的情况的概念。此外,也包括相邻的太阳电池模块P的表面中稍微存在高度差的情况(例如0~5mm左右)。
<作业装置1>
以下,基于附图对本实施方式的作业装置1进行说明。
另外,在附图中为了易于理解结构,存在适当省略了记载的部分。
本实施方式的作业装置1是使作业器10沿着太阳电池阵列LP在太阳光发电设备SP中的具备多块太阳电池模块P的太阳电池阵列LP上移动,通过作业器10对多块太阳电池模块P的表面进行清扫的装置。具体而言,是使作业器10沿着太阳电池阵列LP的多块太阳电池模块P的排列方向移动,换言之沿着支架MT的摆动轴SS的轴向移动,同时通过作业器10对多块太阳电池模块P的表面进行清扫的装置。
如图1所示,本实施方式的作业装置1具备上述的作业器10、使作业器10移动的移动部20、使作业器10从太阳电池阵列LP上退让的退让部30。
<移动部20>
首先,移动部20使作业器10沿着太阳电池阵列LP在太阳电池阵列LP上移动。具体而言,使作业器10沿着多块太阳电池模块P的排列方向移动,换言之,沿着支架MT的摆动轴SS的轴向移动。该移动部20具备牵引机构21,牵引机构21具有与作业器10连结的索状部件22、使该索状部件22移动的驱动机构25。
<牵引机构21>
如图1所示,牵引机构21具有一对索状部件22、22。一对索状部件22、22均以位于太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2的外侧的方式配设。而且,在太阳电池阵列LP为发电状态(接收太阳光的状态)中,配设在一对索状部件22、22的影子无法形成在太阳电池阵列LP的发电区域上这样的位置。即,将一对索状部件22、22设置于即使设置一对索状部件22、22也不会降低太阳电池阵列LP的发电效率的位置。
一对索状部件22、22均以与支架MT的摆动轴SS的轴向平行地移动的方式形成为无端环状。例如,各索状部件22的一端以及另一端与作业器10的底板框架11连结而成为无端环状,在支架MT的摆动轴SS的两端部附近被卷绕在带轮22p、链轮等。
如图1所示,牵引机构21具备驱动机构25。该驱动机构25能够使各索状部件22环绕移动。即,驱动机构25构成为能够使各索状部件22沿着其轴向移动,换言之沿着支架MT的摆动轴SS的轴向移动。例如,在采用电机作为驱动机构25的驱动源的情况下,能够采用将电机的主轴和带轮22p、链轮的旋转轴连结的结构。这样一来,如果使一对索状部件22、22沿反方向环绕移动,则能够使作业器10在一对索状部件22、22移动的方向上移动。即,能够使作业器10沿着支架MT的摆动轴SS的轴向移动。
另外,在采用一般的电动式电机作为驱动机构25的驱动源的情况下,需要供给电力。在该情况下,可以从外部供给电力,也可以将由太阳电池阵列LP发电的一部分电力预先蓄积在电池、电容器(capacitor)中,并利用该电力进行工作。此外,可以预先设置作业装置用的发电装置(太阳能面板等),并预先对该发电装置所发电的电力进行蓄电。
此外,也可以使用液压电机、气压电机作为驱动机构25的驱动源中使用的电机。在该情况下,只要设置用于驱动液压电机、气压电机的液压源或气压源即可。
进而,可以通过致动器预先将由太阳电池阵列LP等发电的电力转换为机械能并蓄积,利用该蓄积的能量使一对索状部件22、22移动。转换为机械能的方法没有特别限定。例如,可以使弹簧收缩或者伸长来蓄积能量,也可以提起重物来蓄积能量。
另外,在上述例子中,对具有一对索状部件22、22的情况进行说明,但是索状部件22可以设为一条,也可以设为3条以上。在一条的情况下,如果在太阳电池阵列LP的第一端部P1和第二端部P2之间的中间配置索状部件22,则能够使作业器10沿着支架MT的摆动轴SS的轴向稳定地移动。在该情况下,有可能在太阳电池阵列LP的发电区域上形成索状部件22的影子。但是,如果是在夹着摆动轴SS的两侧配置有太阳电池模块P的太阳电池阵列LP,若以位于摆动轴SS附近的方式配置索状部件22,则能够防止在太阳电池阵列LP的发电区域上形成索状部件22的影子(图2)。
此外,若索状部件22与太阳电池模块P接触,则索状部件22在移动时,太阳电池模块P、索状部件22有可能损坏。因此,期望以不接触太阳电池模块P的方式来配置索状部件22。
此外,在上述例子中,对索状部件22的两端与作业器10的底板框架11连结而形成无端环的情况进行说明。但是,也可以由无端环(无端带、无端链等)形成索状部件22本身。即使在该情况下,只要经由连结器具将作业器10的底板框架11和索状部件22连结即可。特别地,如果设为在作业器10设置链轮、带轮等使索状部件22卷绕在链轮等的状态,则能够使用索状部件22的移动力来作为使设置于作业器10的底板框架11的车轮12旋转的驱动力。此外,在采用刷子作为清扫部件15的情况下,能够使用索状部件22的移动力作为使刷子旋转的驱动力。另外,“使用索状部件22的移动力来作为使设置于作业器10的底板框架11的车轮12旋转的驱动力”包括两种情况:通过传递机构将索状部件22的移动力传递至车轮12而使车轮12旋转的情况;和仅通过拉动底板框架11,使车轮12利用其和太阳电池模块P之间的摩擦而旋转的情况。
此外,也可以不将索状部件22设为无端环状,而是在作业器10的两侧分别设置索状部件22,通过驱动机构25的单独的(或者一个)驱动源使各索状部件22移动。
此外,索状部件22只要具有在使作业器10移动时能够产生足够的张力的拉伸强度即可,没有特别限定。例如,能够使用金属丝、绳、线、绳索、链、带(例如平带、圆带、V带、齿形带等)等作为索状部件22。此外,索状部件22的原材料没有特别限定。例如,能够采用金属或合成树脂、合成纤维、橡胶等。特别优选即使暴露在太阳光等其柔软性、强度的降低也较少的原材料。
<退让部30>
在本实施方式的作业装置1中设置有退让部30,该退让部30用于在作业器10不进行清扫等作业的状态下,使作业器10预先从太阳电池阵列LP上退让。该退让部30配置在太阳电池阵列LP的一方的端部中的、摆动轴SS的轴向的外侧(图1、图2中为左侧的端部)。该退让部30的上表面几乎呈水平配置。进而,将退让部30的高度设置为与太阳电池阵列LP的表面为水平状态下的太阳电池阵列LP的表面的高度几乎相同。因此,如果将太阳电池阵列LP的表面设为水平,则能够使作业器10从退让部30移动至太阳电池阵列LP上、或者使作业器10从太阳电池阵列LP上退让至退让部30。
另外,也可以使退让部30与太阳电池阵列LP一起摆动。在该情况下,如果预先配置退让部30,使其上表面与太阳电池阵列LP的表面几乎在相同的平面,则无论太阳电池阵列LP的倾斜度如何,均能够使作业器10在太阳电池阵列LP和退让部30之间移动。在该情况下,由于作业器10也始终与太阳电池阵列LP一起摆动,因此需要将上述的牵引机构21也设置为与太阳电池阵列LP一起摆动。
另外,在将太阳电池阵列LP设为非跟踪式(固定型)的情况下,期望预先将退让部30设为使其上表面与太阳电池阵列LP表面位于相同的平面上。
<控制装置40>
控制装置40控制牵引机构21的驱动机构25的工作来控制作业器10的移动。例如,通过直接检测作业器10的位置,或者通过检测牵引机构21的索状部件22的移动等,来控制作业器10的移动。该控制装置40可以设置于退让部30等的太阳电池阵列LP的附近,也可以设置于远离太阳电池阵列LP的管理楼栋等。
该控制装置40具有检测作业器10是否配置在退让部30的退让检测部。此外,还具有到达检测部,该到达检测部在作业器10未配置在退让部30、即配置在太阳电池阵列LP上的情况下,检测作业器10是否到达太阳电池阵列LP中的退让部30的相反侧的端部。
首先,作为检测作业器10是否配置在退让部30的退让检测部,能够预先在退让部30设置检测作业器10的有无的传感器并设为退让检测部。在该情况下,能够采用限位开关或光遮断器(photo interrupter)、接近传感器、超声波传感器、光电开关等作为传感器。
此外,作为检测作业器10是否到达太阳电池阵列LP中退让部30的相反侧的端部的到达检测部,能够采用预先在太阳电池阵列LP中的退让部30的相反侧的端部设置检测作业器10的传感器作为到达检测部的方法。若传感器检测到作业器10,则控制装置40控制牵引机构21的驱动机构25的工作,使作业器10停止移动、或者使其朝向退让部30移动。这样一来,能够防止作业器10从太阳电池阵列LP中的退让部30的相反侧的端部掉落。
另一方面,也可以在牵引机构21的驱动机构25中设置检测牵引机构21的索状部件22的移动等的功能来作为到达检测部。在该情况下,如果通过编码器、电位计等转速计或测距仪来计量索状部件22的移动距离,则能够基于索状部件22的移动量,检测作业器10是否到达太阳电池阵列LP中的退让部30的相反侧的端部。另外,在设为该构成的情况下,控制装置40不仅可以基于由到达检测部供给的信息掌握作业器10是否到达相反侧的端部,还可以基于索状部件22的移动量掌握作业器10的位置。
而且,在测量索状部件22的移动距离的情况下,由于易于集中配置作业装置1的控制机器、驱动机器,因此能够提高维护性等。例如,在退让部30的附近等集中配置驱动机构25、控制装置40、上述传感器等机器。这样一来,由于能够在退让部30的附近实施维护等作业,因此能够提高维护的作业效率,且能够减轻作业员的负担。此外,由于可以不在退让部30、太阳电池阵列LP中的退让部30的相反侧的端部设置传感器等,因此也能够简化作业装置1的结构。
<作业装置1的工作>
由于作业装置1是上述那样的构成,因此能够通过作业器10对太阳电池阵列LP的表面进行清扫。
首先,在不进行清扫的状态下,将作业器10配置在退让部30上。
在对太阳电池阵列LP的表面进行清扫的情况下,首先,将太阳电池阵列LP的表面水平配置。这样一来,由于太阳电池阵列LP的表面与退让部30的上表面为相同的高度,因此控制装置40使牵引机构21的驱动机构25工作,从而使索状部件22移动,使得作业器10从退让部30移动至太阳电池阵列LP上。
若作业器10移动至太阳电池阵列LP上,则牵引机构21的驱动机构25使索状部件22移动,使得作业器10进一步朝向太阳电池阵列LP的退让部30的相反侧的端部。此时,通过清扫部件15对太阳电池模块P的表面进行清扫,并且使灰尘等朝向太阳电池阵列LP的退让部30的相反侧的端部移动。
不久之后,若作业器10到达太阳电池阵列LP的退让部30的相反侧的端部,则控制装置40通过控制牵引机构21的驱动机构25,使索状部件22的移动停止,从而使作业器10的移动停止。此时,如果预先将清扫部件15设为比太阳电池阵列LP的退让部30的相反侧的端部更为突出,则能够使与清扫部件15一起(即与作业器10一起)移动过来的灰尘等从太阳电池阵列LP的退让部30的相反侧的端部掉落。
之后,控制装置40使牵引机构21的驱动机构25工作,使索状部件22沿反方向移动,从而使作业器10朝向退让部30移动。此时也能够通过清扫部件15对太阳电池阵列LP的表面进行清扫。而且,若作业器10到达太阳电池阵列LP的退让部30侧的端部,则控制装置40通过控制牵引机构21的驱动机构25,使索状部件22的移动停止,从而使作业器10的移动停止。
通过重复上述作业,能够使作业器10对太阳电池阵列LP的表面进行清扫。
另外,作业器10的工作可以通过设置于控制装置40的定时器来控制进行工作的时机,也可以通过无线或者有线,基于从外部(例如管理楼栋等)供给的动作信号对控制装置40进行控制。
此外,控制装置40也可以参照基于控制装置40中设置的GPS等全球定位系统(Global Navigation Satellite System:GNSS)或者标准电波(电波钟接收到的电波)等而得到的时刻信息和预先设定的工作时刻,使工作器10在该条件一致的时间工作。
作业器10通过一次清扫作业进行清扫的次数(即,往返太阳电池阵列LP一次的次数)可以实施控制装置40中预先设定的次数,也可以基于从外部发送的工作次数的信息来实施。
<索状部件22为固定的情况>
在上述例子中,将作业器10与索状部件22连结,通过牵引机构21的驱动机构25使索状部件22移动,从而使作业器10移动。代替该构成,也可以预先将索状部件22固定,使作业器10沿着索状部件22移动。
例如,如图19所示,在太阳电池阵列LP的表面的上方,以平行于摆动轴SS的方式,以张紧的状态设置索状部件22。
另一方面,在作业器10设置一对辊26、26,该一对辊26、26以从上下方向夹着索状部件22的方式设置(参照图19的(B))。一对辊26、26例如是带轮等,具有能够将索状部件22收纳至槽等而保持索状部件22使其不从辊26脱离的结构。
该一对辊26、26中的一个或者两个辊26通过传递机构(例如齿轮机构等)与电机等驱动源27连结。即,若驱动源27进行驱动,则将一个或者两个辊26与驱动源27连结,使得一个或者两个辊26通过该驱动力而旋转。
如果设为这样的构成,则若对驱动源27进行驱动,能够使一个或者两个辊26旋转。这样一来,由于辊26通过辊26和索状部件22之间的摩擦力而在索状部件22的表面转动,因此能够使设置有辊26的作业器10沿着索状部件22移动。
另外,即使在驱动辊26而使作业器10沿着索状部件22移动的情况下,也与控制牵引机构21的驱动机构25的工作使作业器10移动的情况同样地,可以通过控制装置40(图19中未图示)控制作业器10的移动。例如,可以设置退让检测部、到达检测部,使控制装置40根据来自退让检测部、到达检测部的信号,掌握作业器10的位置并控制作业器10的移动。此外,也可以在辊26的旋转轴设置编码器等来检测辊26的旋转量,使控制装置40基于辊26的旋转量控制作业器10的移动。在该情况下,控制装置40可以搭载于作业器10,也可以设置于退让部30等的远离作业器10的场所并通过无线等控制作业器10的驱动源27等的工作。
此外,在上述例子中,对以从上下方向夹着索状部件22的方式配置一对辊26、26的例子进行了说明,但是只要一对辊26、26能够夹着索状部件22,则可以从任何方向夹着索状部件22。例如,可以以从水平方向夹着索状部件22的方式配设一对辊26、26,也可以以从相对于水平方向倾斜的方向夹着索状部件22的方式配设一对辊26、26。
此外,也可以只设置一个辊26。在该情况下,可以以从索状部件22的上方钩住辊26的方式配置,也可以以通过辊26将索状部件22上推的方式配置。在使辊26旋转时,只要使辊26与索状部件22接触从而在索状部件22和辊26之间产生能够使作业器10移动的足够的摩擦力即可。
此外,可以采用齿形带等作为索状部件22。在该情况下,如果使用齿轮作为辊26,则由于能够设为使索状部件22和辊26咬合的状态,因此能够使作业器10以与辊26的旋转对应的长度可靠地移动。
<作业器10>
以下,对于实施上述那样的作业的作业器10进行详细说明。
如图3所示,作业器10具备底板框架11、使作业器10在太阳电池阵列LP上移动的车轮12。此外,作业器10具备在通过车轮12而在太阳电池阵列LP上移动时对太阳电池阵列LP的表面进行清扫的清扫部件15。进而,作业器10具备辅助机构50,对作业器10沿着摆动轴SS的轴向的移动进行辅助。
<底板框架11>
如图3所示,底板框架11是其轴向(图3的(B)的左右方向)比其宽度(图3的(B)的上下方向)长的部件。在该底板框架11设置有车轮12、清扫部件15。此外,在底板框架11的两轴端部分别安装有辅助机构50的第一、第二辅助部51、52。
另外,在底板框架11的轴向的中央部设置有把手10f,该把手10f在作业装置的安装或维护时等、需要由作业员提起作业器10时使用。对于设置该把手10f的位置没有特别限定。可以将其设置在底板框架11的轴向的两端部。即,可以代替底板框架11的轴向的中央部的把手10f,而在底板框架11的轴向的两端部设置由作业员提起作业器10时所使用的把手,或者也可以除了底板框架11的轴向的中央部的把手10f外,还同时在底板框架11的轴向的两端部设置由作业员提起作业器10时所使用的把手。
<车轮12>
在底板框架11的下表面设置有车轮12。在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,以将车轮12配置在太阳电池模块P的规定的位置的方式设置有该车轮12。例如,如图2所示,如果是在设置2层太阳电池模块P的列而形成太阳电池阵列LP的情况下,则也可以在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,将车轮12设置为分别配置在太阳电池阵列LP的各太阳电池模块P的上端以及下端的面板框架。具体而言,可以在将作业器10配置在太阳电池阵列LP的表面时,将车轮12(中间车轮)设置为分别配置在位于上侧的太阳电池模块P的上端的面板框架、位于下侧的太阳电池模块P的下端的面板框架、位于上侧的太阳电池模块P的下端的面板框架以及/或者位于下侧的太阳电池模块P的上端的面板框架。另外,不一定必须设置中间车轮。
另外,如果是只设置1层太阳电池模块P来形成太阳电池阵列LP的情况(参照图1以及图3),则在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,将车轮12设置为分别配置在太阳电池模块P的上端以及下端(即,太阳电池阵列LP的第一端部以及第二端部)的面板框架。
此外,如果是设置3层以上的太阳电池模块P而形成太阳电池阵列LP的情况,则在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,可以将车轮12设置为分别配置在各太阳电池模块P的上端以及下端的面板框架(或者配置在一部分太阳电池模块P的面板框架)。
进而,如果是排列多块无框太阳电池模块P而形成太阳电池阵列LP的情况,则期望在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,将车轮12设置在能够减小使无框太阳电池模块P变形的力的位置。
此外,在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,车轮12被设置为使车轮12的下端比底板框架11先接触太阳电池模块P(面板框架或者太阳电池模块P的表面)。
此外,车轮12的直径、宽度等没有特别限定。只要车轮12被设置为在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上的状态下,使后述的清扫部件15(例如,如果是刷子,则其前端的一部分(位于下方的部分))与太阳电池阵列LP的表面接触即可。此外,车轮12的直径、宽度可以不全部相同,但是相同的直径、宽度能够使作业器10的移动更稳定。特别是,如果全部车轮12都为相同的直径、宽度,则能够使移动更稳定。
此外,车轮12的结构、原材料等也没有特别限定。能够使用由一般的橡胶、聚氨酯树脂等树脂材料等形成的车轮;或将橡胶、聚氨酯树脂等树脂材料等设置在与太阳电池阵列LP接触的部分而得的车轮等。特别是在太阳电池阵列LP由无框太阳电池模块P形成的情况下,期望与太阳电池阵列LP的表面接触的部分由即使车轮12在太阳电池阵列LP的表面移动,也难以损伤太阳电池阵列LP的表面(玻璃、表面涂层等)的原材料或具有硬度(柔软性)的原材料形成。
<清扫部件15>
如图3的(A)所示,清扫部件15设置在底板框架11的下表面侧。具体而言,清扫部件15是其轴向的长度长于太阳电池阵列LP的第一、第二端部P1、P2间的长度(与摆动轴SS正交的方向的长度)的部件。该清扫部件15具备轴部和设置于其周围的具有毛刷等的刷子部,其轴部被设置为与底板框架11的轴向平行。另外,将轴部以不旋转的方式安装于底板框架11。即,若作业器10因移动部20的牵引机构21而移动,则清扫部件15被设置为能够利用其毛刷对太阳电池模块P的表面进行清扫。
另外,在采用具有上述那样的轴部和设置于其周围的具有毛刷等的刷子部的刷子作为清扫部件15的情况下,也可以将刷子设置为相对于底板框架11旋转。在该情况下,需要使刷子通过来自外部的驱动力等而旋转。例如,若车轮12旋转,则刷子可以通过其旋转而旋转。具体而言,预先通过齿轮机构、皮带轮机构等将车轮12的旋转轴和刷子的轴部连结。这样一来,在作业器10因移动部20而移动从而使车轮12旋转时,能够使刷子旋转,因此能够通过刷子的旋转来对太阳电池模块P的表面进行打扫清扫。在该情况下,如果预先设为使刷子以与车轮12的旋转方向相反的方向且与车轮12的旋转速度不同的速度(优选为快于车轮12的旋转速度)旋转,则能够提高刷子对于太阳电池模块P的表面的清扫效果。
此外,也可以使清扫部件15根据作业器10的移动、车轮12的旋转而沿轴向移动。例如,也可以通过连结车轮12的旋转轴和清扫部件15的轴的连杆机构,使得若车轮12旋转,则清扫部件15沿轴向移动。
此外,也可以在作业器10设置电机等驱动源,通过该驱动源使清扫部件15旋转或者在轴向上移动。例如,在使用电机作为驱动源的情况下,无论基于移动部20的作业器10的移动速度如何,都能够调整刷子的旋转速度,因此能够进一步提高刷子对于太阳电池模块P的表面的清扫效果。
另外,在作业器10中设置有由电驱动的驱动源(例如,图19的驱动源27、驱动刷子的电机等)的情况下,需要对驱动源供给电力。对驱动源供给电力的方法没有特别限定。
例如,可以在作业器10中设置电池,由电池对驱动源供给电力。此外,也可以将太阳电池模块搭载至作业器10,使用由该太阳电池模块发电的电作为驱动源的电力。还可以将太阳电池模块和电池这双方载置于作业器10,利用由太阳电池模块发电的电力对电池进行充电,将该电力供给至驱动源。
此外,可以从外部对作业器10供给电力。在该情况下,在牵引部件为1条的情况下(参照图19),能够采用索状部件22作为一个电极,采用太阳电池阵列作为另一个电极。在该情况下,在作业器10设置导电性的刷子等导通部件,并将该导通部件设置为与太阳电池阵列接触。例如,在使用直流电源的情况下,如果将索状部件22设为阳极,将太阳电池阵列侧设为阴极(接地极),则能够从外部对作业器10供给直流电。
此外,在使用2条以上的索状部件22的情况下(参照图1),可以通过使各个索状部件22电绝缘且使其分别具有不同的极性,从而从索状部件22对驱动源、电池等进行供电。例如,在使用直流电源的情况下,如果将一个索状部件22设为阳极,将另一个索状部件22设为阴极(接地极),则能够利用2条索状部件22进行供电。
此外,可以在太阳电池阵列LP沿着作业器10的移动方向设置两个各自绝缘的轨道状的电极,并从该电极对作业器10供给电力。例如,可以在作业器10设置导电性的刷子等导通部件,并经由该导通部件从各电极对驱动源、电池等进行供电。
此外,在作业器10设置有电池的情况下,可以设为能够在作业器10退让至上述的退让部30的状态下对电池充电。在退让部30处进行待机的期间对作业器10的电池进行充电的情况下,期望在作业器10以及退让部30设置以下的机器。
首先,在作业器10设置用于从退让部30接收电力的供给的机器。用于接收电力的供给的机器没有特别限定。例如,可以设置用于充电的端子,使该端子与设置于退让部30的端子连接(接触),从而接收电力的供给。此外,也可以通过由电磁感应等实现的非接触的方法设置接收电力的供给的机器,并以非接触的方式接收电力的供给。
此外,在退让部30设置用于对作业器10供给电力的电源部。例如,若作业器10停止在退让部30中的规定的位置,则可以在电源部设置与作业器10的端子连接(接触)的端子,并以连接(接触)的方式对作业器10供给电力。此外,也可以在电源部设置通过由电磁感应等实现的非接触的方法来供给电力的机器,从而以非接触的方式对作业器10供给电力。
在退让部30设置有电源部的情况下,需要对电源部供给电力或者使电源部预先储存电力。对电源部供给电力的方法没有特别限定。例如,可以从退让部30的外部通过电源缆线等直接对电源部的端子、电磁感应用的机器供给电力,也可以在电源部设置电池,将从外部供给的电力对电池进行充电,并将充电的电力供给至电源部的端子、电磁感应用的机器。此外,也可以在退让部30设置太阳电池模块,将由该太阳电池模块发电的电力供给至电源部。该情况也与从外部供给电力的情况同样地,可以直接对电源部的端子、电磁感应用的机器供给电力,也可以在电源部设置电池,将从太阳电池模块供给的电力对电池进行充电,并将充电至电池的电力供给至电源部的端子、电磁感应用的机器。
进而,清扫部件15可以使用一般的毛刷、扫帚上的部件,也可以单纯使用布、叶片作为清扫部件。如果这些部件的前端部等与太阳电池模块P的表面接触,则能够使其以沿着太阳电池模块P的表面滑动的方式移动。这样一来,能够通过清扫部件压住太阳电池模块P的表面上的灰尘等(换言之,与清扫部件一起),使灰尘等在作业器10的移动方向上移动。然后,若作业器10到达太阳电池阵列LP的端部,则能够在该端部处,使灰尘等从太阳电池模块P的表面掉落而将灰尘等去除。
另外,也能够通过旋转的清扫部件15,得到使灰尘等在作业器10的移动方向上移动,在太阳电池阵列LP的端部使灰尘等从太阳电池模块P的表面掉落的效果。即,如果预先设为使清扫部件15以与车轮12的旋转方向相反的方向且与车轮12的旋转速度不同的速度旋转,则能够使灰尘等向作业器10的移动方向前方移动。因此,能够使作业器10移动至太阳电池阵列LP的端部,在太阳电池阵列LP的端部使灰尘等从太阳电池模块P的表面掉落。在该情况下,即使清扫部件15与太阳电池模块P接触的部位未到达太阳电池阵列LP的侧端缘,也能够通过清扫部件15的旋转力使灰尘等从太阳电池模块P的侧端缘掉落。此外,即使清扫部件15为刮刀等,若作业器10的移动停止,如果具有使刮刀等的前端朝向太阳电池阵列LP的端缘移动的功能,则也可使灰尘等从太阳电池阵列LP的端缘向下掉落。
<辅助机构50>
由于移动部20的牵引机构21的索状部件22与摆动轴SS平行地移动,因此作业器10沿着摆动轴SS移动。但是,在越过太阳电池模块P之间时等,作业器10的姿势有可能相对于摆动轴SS倾斜。这样一来,有可能无法适当地对太阳电池阵列LP的表面进行清扫。因此,期望设置辅助机构50,在作业器10沿着摆动轴SS移动时,抑制其姿势的倾斜。
如图3所示,在底板框架11的两端部分别设置有辅助机构50的第一辅助部51以及第二辅助部52。
如图3所示,第一辅助部51具备2个形状相同的自由辊51a、51a。将该2个自由辊51a、51a设置为沿着作业器10的移动方向隔开间隔地排列。此外,2个自由辊51a、51a具有与平行于作业器10的移动方向、以及清扫部件15的轴向这双方的面(称为基准平行面)大致正交的旋转轴。换言之,2个自由辊51a、51a被设置为,在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,其旋转轴与太阳电池阵列LP的表面的法线方向大致平行。而且,2个自由辊51a、51a被设置为,使从底板框架11的下表面(与太阳电池阵列LP的表面对置的面)到2个自由辊51a、51a的下端面的距离稍微长于从底板框架11的下表面到车轮12的下端的距离。即,在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,2个自由辊51a、51a被设置为其周面成为与太阳电池阵列LP的第一端面相对的状态。
另一方面,如图3所示,第二辅助部52也具备2个形状相同的自由辊52a、52a。将该2个自由辊52a、52a设置为沿着作业器10的移动方向隔开间隔地排列。此外,该2个自由辊52a、52a也具有与基准平行面大致正交的旋转轴。换言之,2个自由辊52a、52a被设置为,在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,其旋转轴与太阳电池阵列LP的表面的法线方向大致平行。而且,2个自由辊52a、52a也与第一辅助部51的2个自由辊51a、51a同样地被设置为,使从底板框架11的下表面(与太阳电池阵列LP的表面对置的面)到2个自由辊52a、52a的下端面的距离稍微长于从底板框架11的下表面到车轮12的下端的距离。即,在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时,2个自由辊52a、52a被设置为其周面成为与太阳电池阵列LP的第二端面相对的状态。
而且,第一辅助部51以及第二辅助部52被设置为,在底板框架11的轴向上,第一辅助部51的2个自由辊51a、51a和第二辅助部52的2个自由辊52a、52a之间的距离长于太阳电池阵列LP的两端间的距离(例如,长20~30mm左右)。
如果预先设置有这样的辅助机构50,则即使作业器10相对于摆动轴SS的轴向倾斜,也能够使作业器10的姿势恢复为原来的姿势。即,在作业器10相对于摆动轴SS的轴向倾斜的情况下,第一辅助部51的自由辊51a、51a或者第二辅助部52的自由辊52a、52a中的任一个(或者2个)与太阳电池阵列LP的端面接触,因此能够将作业器10的姿势修正为沿着太阳电池阵列LP的端缘的方向。由于通常来说,太阳电池阵列LP的端缘被设置为与摆动轴SS的轴向平行,因此能够通过辅助机构50的引导使作业器10与摆动轴SS的轴向平行地移动。此外,即使太阳电池阵列LP的端缘相对于摆动轴SS的轴向倾斜,作业器10也无法倾斜到自由辊与太阳电池阵列LP的端面接触的状态以上。而且,即使太阳电池阵列LP的端缘相对于摆动轴SS的轴向倾斜,也至多为0.5度左右。因此,如果设置上述那样的辅助机构50,则能够修正作业器10的姿势,同时使作业器10向沿着摆动轴SS的轴向的方向移动。
另外,2个自由辊51a、51a只要被设置为其旋转轴与基准平行面相交即可,不一定必须正交。即,2个自由辊51a、51a只要被设置为,在作业器10相对于摆动轴SS的轴向斜向倾斜的情况下,能够与太阳电池阵列LP的端面接触而使作业器10的姿势恢复即可。而且,2个自由辊51a、51a只要被设置为,在其旋转轴不与基准平行面正交的情况下,使从2个自由辊51a、51a中最远离底板框架11的下表面的位置到底板框架11的下表面的距离稍微长于从底板框架11的下表面到车轮12的下端的距离即可。
此外,2个自由辊52a、52a也只要被设置为其旋转轴与基准平行面相交即可,不一定必须正交。即,2个自由辊52a、52a只要被设置为,在作业器10相对于摆动轴SS的轴向斜向倾斜的情况下,能够与太阳电池阵列LP的端面接触而使作业器10的姿势恢复即可。而且,2个自由辊52a、52a只要被设置为,在其旋转轴不与基准平行面正交的情况下,使从2个自由辊52a、52a中最远离底板框架11的下表面的位置到底板框架11的下表面的距离稍微长于从底板框架11的下表面到车轮12的下端的距离即可。
此外,自由辊51a、52a也可以具有阻尼机构,若从与其旋转轴相交的方向施加一定以上的力,则使自由辊51a、52a沿着该力的方向移动。即,自由辊51a、52a也可以经由可沿着清扫部件15的轴向移动地保持其旋转轴的阻尼机构而安装于底板框架11。若预先设置这样的阻尼机构,则即使相邻的太阳电池模块P的端面间的阶差比设想的大,也可使自由辊51a、52a越过太阳电池模块P的端面间的阶差。
设置于辅助机构50的第一辅助部51以及第二辅助部52的自由辊的数量没有特别限定。可以在各辅助部51、52分别设置各1个自由辊,也可以分别设置3个以上的自由辊。此外,在各辅助部51、52中,设置自由辊的数量也可以不同。例如,如果是在太阳电池阵列LP的表面相对于水平倾斜的状态下使作业器10在太阳电池阵列LP上移动的情况,则可以在位于上方的端部侧的辅助部设置2个以上的自由辊,另一方面,在位于下方的端部侧的辅助部仅设置1个自由辊。这是因为,在相邻的太阳电池模块P之间位于上方的端部存在阶差(连接第一端部P1和第二端部P2的方向上的阶差)的情况下,在与位于上方的端部接触的辅助部中具有2个以上的自由辊更容易越过阶差。
辅助机构50的第一辅助部51以及第二辅助部52只要能够对沿着太阳电池阵列LP的端面的移动进行引导,则也可以不使用上述那样的自由辊。例如,也可以设置表面的滑动阻力较小的板状的部件,使其表面与太阳电池模块P的各端面对置,来作为第一辅助部51以及第二辅助部52。在该情况下,预先使板状的部件中的作业器10的移动方向的端部形成为朝向前端与太阳电池阵列LP的端面分离。即,预先使板状的部件形成为如滑雪板那样前端翘曲的部件。这样一来,即使是板状的部件,也容易越过相邻的太阳电池模块P间的阶差。
如上所述,基准平行面是与作业器10的移动方向以及清扫部件15的轴向这双方平行的面。另一方面,在作业器10不具有清扫部件15的情况下,与作业器10的移动方向以及底板框架11的轴向这双方平行的面相当于基准平行面。换言之,与作业器10的移动方向、在俯视下与作业器10的移动方向相交的方向(在图3中为左右方向)这双方平行的面相当于基准平行面。
此外,在太阳电池阵列LP上配置有作业器10时且太阳电池模块P不挠曲的情况下,基准平行面是与太阳电池阵列LP的表面大致平行的面。另一方面,在将作业器10配置在太阳电池阵列LP上时且太阳电池模块P的表面挠曲的情况(无框太阳电池模块的情况)下,基准平行面表示与未产生挠曲的情况下的太阳电池模块P的表面平行的面(对象平面)。此外,基准平行面还包括相对于太阳电池模块P不挠曲的情况下的太阳电池阵列LP的表面或对象平面稍微倾斜(最大0.1度左右)的情况。
此外,如上所述,辅助机构50可以在底板框架11的两端部具有第一辅助部51以及第二辅助部52,但辅助部也可以只设置在底板框架11的一方的端部。即,辅助机构50也可以只设置第一辅助部51或者第二辅助部52中的任一方。例如,如图5所示,在太阳电池阵列LP的表面相对于水平倾斜的状态下,如果是使作业器10在该太阳电池阵列LP上移动的情况,则也可以只在位于太阳电池阵列LP的上方的端部(在图5的(B)中为太阳电池阵列LP的第一端部P1)侧的底板框架11的端部设置辅助部。换言之,在只在底板框架11的一方的端部设置辅助部的情况下,只要配置作业器10,从而将辅助部配置在位于太阳电池阵列LP的上方的端部侧即可。在该情况下,辅助部只要采用与上述那样的第一辅助部51、第二辅助部52相同的结构即可。
<关于作业控制>
此外,作业装置1可以具备状态检测机构,对太阳电池阵列LP的表面进行测量等,检测太阳电池阵列LP的表面的状态。如果设置有这样的状态检测机构,则由于能够适当地掌握太阳电池阵列LP的表面,因此能够根据太阳电池阵列LP的表面的状态实施清扫等作业。
状态检测机构能够由以下部件构成:状态检测部,检测太阳电池阵列LP的状态;判断部,基于状态检测部检测到的信息,判断太阳电池阵列LP的表面的状态。可以将状态检测部以及判断部均设置在作业器10,也可以只将状态检测部设置在作业器10,而将判断部设置在控制装置40。此外,还可以将状态检测部设置在太阳电池阵列LP等,将判断部设置在控制装置40。
状态检测部没有特别限定,例如,能够例举检测太阳电池阵列LP的表面的温度的温度检测部。在该情况下,能够根据温度检测部检测到的太阳电池阵列LP的表面的温度,使作业器10实施适合该温度的作业。
例如,在太阳电池阵列LP的表面为露点温度以下的情况下,由于在太阳电池阵列LP的表面产生结露,因此能够将该结露用于清扫。因此,在作业器10具有橡胶制叶片作为清扫部件15的情况下,若状态检测机构检测到露点温度以下的状态,则期望由控制装置40使作业器10移动从而实施清扫。
另一方面,在作业器10具有刷子或布等适合干燥状态下的清扫的部件作为清扫部件15的情况下,期望在太阳电池阵列LP的表面为露点温度以上的状态下进行清扫。因此,在作业器10具有这样的清扫部件15的情况下,若状态检测机构检测到露点温度以上的状态,则期望由控制装置40使作业器10移动从而实施清扫。
另外,温度检测部可以设置于太阳电池阵列LP,也可以设置于作业器10。例如,在设置于太阳电池阵列LP的情况下,能够将温度检测部设置在太阳电池阵列LP的面板框架等。此外,在设置于作业器10的情况下,在作业器10被配置在退让部30的状态下,只要将温度检测部设置在能够测量太阳电池阵列LP的表面的温度的位置即可。例如,能够采用在从底板框架11的宽度方向向侧方突出的支柱(stay)等设置温度检测部等的方法。
检测到的太阳电池阵列LP的温度不一定必须限于表面的温度,也可以计量太阳电池阵列LP的规定的区域或其背面、规定的区域的附近或其附近的背面、规定的区域中的太阳电池模块P的内部的温度。在测量太阳电池阵列LP的背面的温度的情况下,可以将温度检测部设置在太阳电池阵列LP的背面。
此外,作为检测太阳电池阵列LP的表面的状态的状态检测部,可以采用测量太阳电池阵列LP的表面的颜色、强度(光泽)的部件。在该情况下,能够通过检测太阳电池阵列LP的表面的颜色、强度(光泽)来判断太阳电池阵列LP的表面的污垢。
例如,将测量太阳电池阵列LP的表面的颜色、强度(光泽)的状态检测部设置在作业器10。然后,在判断部基于状态检测部检测到的信息判断为残留一定以上的污垢的情况下,控制装置40使作业器10工作,使其在该位置多次往返。例如,使驱动机构25工作,使得作业器10在太阳电池阵列LP多次往返。这样一来,能够提高由作业器10去除太阳电池阵列LP的表面的污垢的效果。
此外,在即使作业器10多次往返太阳电池阵列LP,但是判断部还判断为残留有污垢的情况下,控制装置40可以具有向作业员通知污垢残留的位置的功能。在该情况下,由作业员手动(使用水等)对该位置进行清扫,从而还能够消除利用作业器10无法去除的污垢。
进而,若实施规定次数的往返作业,则可以中止该位置的清扫而实施其他位置的清扫。即,若作业器10在太阳电池阵列LP往返移动规定的次数,则即使在判断部判断为残留有一定以上的污垢的情况下,也可以中止对该太阳电池阵列LP的清扫。在该情况下,能够防止作业器10的无用的工作。而且,如后所述,在多个太阳电池阵列LP共用一个作业装置1的情况下,即使在一个太阳电池阵列LP的表面存在无法去除污垢的区域的情况下,也能够使作业装置1移动至其他的太阳电池阵列LP。这样一来,作业装置1不会为了消除利用作业器10无法去除的污垢而长时间地停留在一个太阳电池阵列LP,因此能够提高作业效率。
这样的状态检测部例如能够采用以下的构成。
设置对太阳电池阵列LP的表面照射光的光照射部作为状态检测部。该光照射部照射的光没有特别限定。此外,设置受光部,使得能够接收光照射部照射的光在太阳电池阵列LP的表面反射后的反射光。而且,如果预先设为由判断部基于受光部接收到的信号来判断太阳电池阵列LP的表面的污垢,则能够判断太阳电池阵列LP的表面的污垢。例如,在判断部中预先存储光照射部将规定的强度以及波长的光照射在太阳电池阵列LP的表面时,太阳电池阵列LP的表面未被污染的状态(或者在允许程度内被污染的状态)下的反射光的颜色(基准色)、强度(基准强度)。这样一来,判断部能够通过比较受光部接收到的反射光和基准色、基准强度来判断太阳电池阵列LP的表面的污垢。
另外,光照射部、受光部的构成没有特别限定,但是期望沿着与作业器10的移动方向相交的方向(例如,正交的方向)预先设置多个光照射部和多个受光部。在该情况下,能够减少无法检测到太阳电池阵列LP的表面的污垢的区域。特别是,如果使用线传感器作为受光部,则容易防止污垢的漏检测。
另外,如果预先将状态检测部设置在作业器10的移动方向上的清扫部件15的后方,则状态检测部能够判断由清扫部件15进行清扫后的状态。此外,如果预先设置在作业器10的移动方向上的清扫部件15的前方,则能够根据污垢的状态调整由清扫部件15进行的清扫。特别是,如果预先设置在作业器10的移动方向上的清扫部件15的前方和后方这双方,则能够发挥上述双方的功能。
此外,状态检测机构可以具有测量风速的风速传感器作为状态检测部。在该情况下,如果控制装置40基于风速传感器测量的风速信息,使作业器10在风速为某一定风速以上时工作,则能够提高清扫效果。即,由于在作业器10的清扫部件15卷起灰尘等的情况下,容易使该灰尘飞散,因此能够提高清扫效果。另外,在一定以上的风速时,有可能导致作业器10破损或发生故障,因此期望控制装置40进行控制,使得作业器10不工作。
<作业时的太阳电池阵列LP的倾斜>
在跟踪式的太阳电池阵列LP的情况下,可以在其表面为水平的状态下由作业器10实施清扫,也可以在一定程度倾斜的状态下由作业器10实施清扫。
即,即使在跟踪式的太阳电池阵列LP中,也可以不将其表面设为水平,而是将其表面维持在一定程度倾斜的状态(例如,相对于水平倾斜30°左右的状态)而由作业器10实施清扫。在使其倾斜来实施作业的情况下,其角度没有特别限定。只要根据周围的环境等,使太阳电池阵列LP的表面维持在适当的角度而由作业器10实施清扫即可。
<作业装置1在太阳电池阵列LP之间的移动>
可以在太阳电池阵列LP分别设置1个作业装置1,也可以由多个太阳电池阵列LP共用1个作业装置1。
<串联配置的太阳电池阵列LP的情况>
首先,如图20所示,对由沿着摆动轴SS的轴向排列配设的太阳电池阵列LP共用作业器10的情况进行说明。另外,以下,以沿着摆动轴SS的轴向排列的多个太阳电池阵列LP中的、位于一方的端部的太阳电池阵列LP1和与该太阳电池阵列LP1相邻的太阳电池阵列LP2为代表进行说明。
例如,如图20所示,在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的相邻的端部之间设置输送路DR。具体而言,该输送路DR被设置在与设置于作业器10的车轮12在太阳电池阵列LP1、LP2的表面行驶的位置对应的位置。而且,该输送路DR被配置为使其表面与太阳电池阵列LP1、LP2的表面几乎在同一平面。该输送路DR被设置为,使其两端部(图20中为左右方向的端部)分别与太阳电池阵列LP1、LP2连结,在太阳电池阵列LP1、LP2摆动的情况下,输送路DR随着该摆动而摆动。即,输送路DR被设置为,即使太阳电池阵列LP1、LP2摆动,如果两者的摆动角度相同,则将太阳电池阵列LP1、LP2的表面与输送路DR的表面几乎维持在同一平面。
此外,移动部20的牵引机构21的一对索状部件22、22被配设为,沿着太阳电池阵列LP1、LP2的排列方向,即沿着太阳电池阵列LP1、LP2的摆动轴SS的轴向而位于太阳电池阵列LP1、LP2的第一端部P1以及第二端部P2的外侧。
若设为这样的构成,如果通过牵引机构21使作业器10移动,则能够使作业器10在输送路DR上行驶,从而使其在太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。
另外,设置输送路DR的数量、设置的位置没有特别限定。只要被设置为使作业器10在太阳电池阵列LP1、LP2之间移动时,输送路DR能够支承设置于作业器10的车轮12的全部或者一部分即可。
特别是,期望输送路DR被配设为使其外侧的端部(图20中为上下方向的端部)分别与太阳电池阵列LP的第一端部P1和第二端部P2几乎呈直线状排列。例如,如果是图20的情况,则期望被配设为使一对输送路DR、DR的外侧的端部分别与太阳电池阵列LP的第一端部P1和第二端部P2几乎呈直线状排列。如果设为这样的构成,即使在作业器10在输送路DR上移动时,也能够通过后述的辅助机构50的第一辅助部51以及第二辅助部52,抑制作业器10的姿势相对于摆动轴SS倾斜。这样一来,在作业器10在输送路DR上移动时,能够使作业器10稳定地移动。此外,也能够使作业器10在太阳电池阵列LP1和输送路DR之间的移动、作业器10在太阳电池阵列LP2和输送路DR之间的移动稳定。另外,与辅助机构50的第一辅助部51以及第二辅助部52接触的输送路DR可以与支承车轮12的输送路DR分开设置。即,可以仅为了抑制作业器10的姿势的倾斜而设置输送路DR,换言之,将太阳电池阵列LP1、LP2之间连接的部件。
上述的“输送路DR的外侧的端部(或者一对输送路DR、DR的外侧的端部)分别与太阳电池阵列LP的第一端部P1和第二端部P2几乎呈直线状排列”包括:太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2的端缘与输送路DR的外侧的端部的端缘(由输送路DR的表面与端面形成的交线)完全呈直线状排列的情况;在两者之间稍微具有偏差的情况。在两者之间稍微具有偏差的情况包括:太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2的端缘与输送路DR的端部的端缘几乎平行,但是在高度或水平方向上稍微存在偏差的情况(例如0~5mm左右);在沿着太阳电池模块P的表面的方向上的位置存在偏差的情况(例如0~20mm左右)。此外,也包括太阳电池阵列LP的第二端部P2的端缘与输送路DR的端部D2的端缘相对倾斜的情况。例如,包括:在与太阳电池模块P的表面平行的面内倾斜0~1度左右的情况;在与太阳电池模块P的第二端面平行的面内倾斜0~2度左右的情况。
此外,“太阳电池阵列LP的表面与输送路DR的表面几乎在同一平面”是指包括太阳电池阵列LP的表面与输送路DR的表面所形成的角度存在0~1度左右的偏差的情况的概念。此外,也包括太阳电池阵列LP的表面与输送路DR的表面中稍微存在高度差的情况(例如0~5mm左右)。
<摆动式的输送路DR>
在上述例子中,对在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2中两者的表面几乎在同一平面的情况、以及即使两者摆动但两者的表面几乎在同一平面的情况进行了说明。但是,根据太阳电池阵列LP1、LP2的设置状况的不同,有时在太阳电池阵列LP1、LP2这两者的表面产生高度差或者其角度产生偏差。在存在这样的问题的情况下,只要将输送路DR设为以下构成即可。
如图22所示,输送路DR在第一端部(太阳电池阵列LP1侧的端部)设置有摆动轴Da。该摆动轴Da被设置为与太阳电池阵列LP1的表面平行,且经由轴承等被固定在太阳电池阵列LP1。在该摆动轴Da安装有输送部Db的一方的端部(图22中为右侧的端部)。即,输送部Db被设置为可通过摆动轴Da相对于太阳电池阵列LP1摆动。
输送部Db的另一方的端部(图22中为右侧的端部)被载置于与太阳电池阵列LP1相邻的太阳电池阵列LP2的端部。具体而言,在太阳电池阵列LP2的太阳电池阵列LP1侧的端部设置有保持板LM,在该保持板LM的上表面载置有输送部Db的另一方的端部。
另外,保持板LM的构成没有特别限定。在将相邻的太阳电池阵列LP1、LP2设置为使两者的表面几乎在同一平面的情况下,期望被设置为若将输送部Db的另一方的端部载置于保持板LM上,则使输送部Db的表面(即输送路DR的表面)与相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的表面几乎在同一平面。
如果设置这样构成的输送路DR,则即使相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的表面存在高度差,只要输送部Db摆动,便能够通过输送路DR将太阳电池阵列LP1、LP2之间连接。这样一来,即使相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的表面存在高度差,也能够经由输送路DR使作业器10在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。
另外,若输送部Db的倾斜角度变大,则作业器10难以在输送路DR和太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。例如,若输送路DR的表面相对于太阳电池阵列LP1、LP2的表面所形成的角度大于20度,则难以从输送路DR向太阳电池阵列LP1、LP2移动。因此,可以在输送路DR设置检测输送部Db的摆动角度的传感器,若传感器检测到为一定角度以上的情况,则控制装置40控制牵引机构21的驱动机构25的工作,使得作业器10不在输送路DR和太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。当然,也可以在作业器10本身设置检测输送路DR的倾斜的传感器,控制装置40基于来自该传感器的信号,控制牵引机构21的驱动机构25的工作。
此外,在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2之间存在高度差的情况下,从索状部件22到太阳电池阵列LP1为止的竖直方向的距离、和从索状部件22到太阳电池阵列LP2为止的竖直方向的距离产生差异。因此,只要将索状部件22设置为允许能够应对两者的差异的程度的挠曲即可。
特别是,在太阳电池阵列LP1、LP2摆动的情况下,若太阳电池阵列LP1、LP2的摆动角度产生偏差,则作业器10难以移动。例如,在太阳电池阵列LP1的表面上移动时的作业器10相对于摆动轴SS的角度(绕摆动轴SS的角度)和太阳电池阵列LP2的表面的角度有可能不同。在该情况下,若作业器10通过输送路DR从太阳电池阵列LP1移动至太阳电池阵列LP2,则作业器10有可能与太阳电池阵列LP2接触而导致作业器10掉落。为了防止这样的问题,只要将输送路DR的长度设为在太阳电池阵列LP1、LP2的摆动角度的偏差达到一定以上时,使输送路DR的另一端部从保持板LM的上表面脱离即可。即,如果是图22,则只要太阳电池阵列LP1、LP2的摆动角度相同,就能够维持输送路DR的另一端部被载置于保持板LM的上表面的状态(图22的(A)),而在太阳电池阵列LP2比太阳电池阵列LP1相对于水平较大倾斜的情况下,以使输送路DR的另一端部从保持板LM的上表面脱离的方式(图22的(B))调整输送部Db的长度即可。
在该情况下也可以在输送路DR设置检测输送部Db的摆动角度的传感器,使控制装置40控制牵引机构21的驱动机构25的工作。即,也可以设为若传感器检测到输送部Db的表面相对于太阳电池阵列LP1、LP2的表面为一定角度以上,则利用控制装置40控制牵引机构21的驱动机构25的工作,使得作业器10不在输送路DR和太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。当然,也可以在作业器10本身设置检测输送路DR的倾斜、输送路DR的有无的传感器,使控制装置40基于来自该传感器的信号,控制牵引机构21的驱动机构25的工作。
<并联配置的太阳电池阵列LP的情况>
接下来,如图4所示,对由沿着与摆动轴SS的轴向相交的方向排列配设的太阳电池阵列LP共用作业器10的情况进行说明。
例如,如图4所示,在相邻的太阳电池阵列LP的摆动轴SS的轴向的两端的外侧设置一对轨道RL、RL,将退让部30设置为可沿着一侧的轨道RL移动。此外,在牵引机构21中,将设置在太阳电池阵列LP的各端部的装置也设置为使其能够沿着一对轨道RL、RL移动。
例如,分别设置沿着一对轨道RL、RL移动的一对工作台ST、ST,在它们上预先配置退让部30、牵引机构21的各装置。这样一来,如果使一对工作台ST、ST同时沿着一对轨道RL、RL移动,则能够使作业装置1从一个太阳电池阵列LP移动至其他的太阳电池阵列LP。在该情况下,可以将退让部30设置于一对工作台ST、ST双方。
另外,在采用上述构成的情况下,在使作业装置1在太阳电池阵列LP间移动时,牵引机构21的索状部件22有可能与太阳电池阵列LP接触。因此,在采用上述构成的情况下,在使作业装置1移动的状态下,需要将索状部件22等设置成不与太阳电池阵列LP接触。例如,在跟踪式的太阳电池阵列LP中,如果在将太阳电池阵列LP的表面配置为水平的状态下使作业装置1移动,则只要将牵引机构21预先设置成使其索状部件22整体位于比水平配置的太阳电池阵列LP的表面更靠上方即可。此外,在太阳电池阵列LP的表面一定程度倾斜的状态(例如,相对于水平倾斜30°左右的状态)下使作业装置1移动时,只要将索状部件22配置成使其位于太阳电池阵列LP的上端的上方即可。
此外,也可以在一对工作台ST、ST设置使作业装置1升降的机构。使作业装置1升降的机构没有特别限定,例如,在各工作台ST设置在轨道RL上行驶的行驶体和位于比行驶体更靠上方的基座部件。而且,在基座部件配置退让部30、牵引机构21的各装置。而且,如果在行驶体和基座部件之间设置升降装置(气缸机构、螺纹机构等公知的机构),则通过使升降装置工作,能够将作业装置1和基座部件一起提起。在该情况下,在使作业器10在退让部30和太阳电池阵列LP的表面之间移动时,需要使两者的高度匹配。使两者的高度匹配的方法没有特别限定。例如,预先在基座部件等设置照相机、光传感器等传感器,利用该传感器掌握摆动轴SS的位置。而且,如果升降装置的控制部(或者工作台ST的控制部)基于由传感器检测到的摆动轴SS的位置、和基于升降装置的工作量等而得的基座部件的位置,自动地调整升降装置的工作量,则能够使两者的高度匹配。
此外,若采用这样的构成,则即使在无法将牵引机构21等配置在太阳电池阵列LP的上方的情况下,也能够使作业装置1在太阳电池阵列LP之间移动。即,具体而言,即使在牵引机构21等具有位于太阳电池阵列LP的下方的部分的情况下,也能够使作业装置1在太阳电池阵列LP之间移动。在该情况下,只要在将作业装置1提起至使作业装置1整体位于比太阳电池阵列LP更靠上方、或者作业装置1中成为移动障碍的部件位于比太阳电池阵列LP更靠上方的状态下,使作业装置1移动即可。
进而,如果采用这样的构成,即使相邻的太阳电池阵列LP彼此的高度不同,也能够使多个太阳电池阵列LP共用作业装置1。例如,在不平坦的地方设置有多个太阳电池阵列LP的情况下,太阳电池阵列LP的高度有可能由于设置太阳电池阵列LP的场所而不同。即使在这样的场所,也能够将作业装置1配置在适合各太阳电池阵列LP的高度,因此即使是不平坦的地方,也能够使多个太阳电池阵列LP共用作业装置1。
另外,在跟踪式的太阳电池阵列LP的情况下,也可以采用使一对工作台ST、ST(在具有使作业装置1升降的机构的情况下为基座部件)摆动的构成。即,也可以构成为,使设置于一对工作台ST、ST的退让部30摆动,以退让部30的上表面与太阳电池阵列LP的表面在同一平面的方式进行设置。若设为该构成,无论太阳电池阵列LP的摆动角度为何种角度,只要使退让部30的上表面与太阳电池阵列LP的表面一致,就能够使退让部30的上表面与太阳电池阵列LP的表面在同一平面。这样一来,无论太阳电池阵列LP的摆动角度如何,都能够使作业部10在退让部30和太阳电池阵列LP之间移动。在该情况下,需要使太阳电池阵列LP的表面与退让部30的上表面的角度一致,只要利用各种传感器检测太阳电池阵列LP的表面相对于水平(或者竖直)的角度,使检测到的太阳电池阵列LP的表面的角度和退让部30的上表面的角度一致即可。在该情况下,例如可以通过照相机、光传感器、或者摆动轴SS的旋转角度来检测太阳电池阵列LP的表面的角度。此外,也可以利用照相机、光传感器来检测太阳电池阵列LP的表面和退让部30的上表面的偏差,使两者的偏差在一定的范围内(例如0~1度以内)。
进而,在跟踪式的太阳电池阵列LP的情况下,期望使工作台ST的上述基座部件摆动。在该情况下,通过使基座部件摆动,能够将退让部30的上表面和太阳电池阵列LP的表面调整为在同一平面。这样一来,无论太阳电池阵列LP的表面为何种角度,都能够使作业器10在太阳电池阵列LP和工作台ST的基座部件上的退让部30之间移动。在该情况下,能够通过各种方法,使太阳电池阵列LP的角度和基座部件的角度一致。例如,工作台ST的控制部能够基于来自使太阳电池阵列LP工作的机器的信号来掌握太阳电池阵列LP的角度,从而调整基座部件的角度,使其与太阳电池阵列LP的角度一致。此外,能够在工作台ST设置照相机、光传感器等,使工作台ST的控制部基于其信号掌握太阳电池阵列LP的角度,从而调整基座部件的角度,使其与太阳电池阵列LP的角度一致。
另外,使作业装置1在太阳电池阵列LP之间移动的机构也能够用于上述那样的使作业装置1(即,具有牵引机构21的作业装置1)移动的情况以外的情况。例如,即使在使用在太阳电池阵列LP自主行走来移动的作业装置、作业机器人的情况下,只要将使作业装置、作业机器人退让的退让部30设置于一对工作台ST、ST或一方的工作台ST,就能够将1个作业装置、作业机器人用于多个太阳电池阵列LP的作业。在太阳电池阵列LP自主行走来移动的作业装置、作业机器人的情况下,也可以在相邻的太阳电池阵列LP的摆动轴SS的轴向的一方的端部的外侧设置一个轨道RL,在该轨道RL上设置工作台ST。另外,在自主行走来移动的作业装置、作业机器人的情况下,如上述那样,如果各工作台ST具有使作业装置、作业机器人升降的机构,则作业员能够轻松地进行从工作台ST降下或者载置作业装置1的作业。
此外,在不平坦的地方设置有多个太阳电池阵列LP的情况下等,有时无法设置轨道RL。在这样的情况下,可以不设置轨道RL,而是采用通过车轮、履带等在地上行驶的机构作为各工作台ST。
<除静电部件>
通过由作业器10的清扫部件15擦拭太阳电池阵列LP的表面,有可能使太阳电池阵列LP、作业器10的底板框架11等带静电。如果索状部件22由金属带等导电性材料形成,则由于作业器10的底板框架11等始终为接地的状态,因此不会在作业器10的底板框架11等蓄积静电。但是,如果索状部件22由绝缘性的材料形成,则有可能使作业器10的底板框架11等蓄积静电。这样一来,存在接地的物体接近作业器10的底板框架11等时从底板框架11放电的情况。在发生了放电的情况下,会产生微控制器等的误动作、电子部件的故障等问题,因此需要将带电的静电从作业器10的底板框架11等去除。
因此,期望预先设置从底板框架11去除带电的静电的除静电部件。设置该除静电部件的位置没有特别限定。
例如,若作业器10退让至退让部30,则使除静电部件在退让部30中与接地的部件接触即可。
此外,在作业器10在太阳电池阵列LP上移动时,也可以将除静电部件设置在与构成太阳电池阵列LP的太阳电池模块P的面板框架接触的位置。在该情况下,在作业器10移动的状态下,能够通过除静电部件来放电至面板框架。
此外,期望将除静电部件设置成相对于清扫部件15位于移动方向的后方。在该情况下,能够将蓄积至底板框架11的一定程度的静电从除静电部件释放到太阳电池阵列LP的表面。
本说明书中的接地的部件是指直接或者间接地与地面电连接的导电性的部件。例如,在太阳电池模块P具有面板框架的情况下,面板框架也与支架MT连结,因此其相当于接地的部件。进而,在使除静电部件与位于太阳电池阵列LP附近的建筑物、设备等接触的情况下,该建筑物、设备等也相当于接地的部件。
此外,除静电部件只要能够使底板框架11的静电向外部流动即可,其形状、结构、原材料没有特别限定。例如,能够采用在金属制的主体的前端设置有由导电性材料形成的刷子状的部件而得的部件。此外,也能够采用由导电性材料形成的具有柔软性的带状或绳状的部件、导电性纤维作为除静电部件。
进而,在作业器10设置清扫部件15、且设置刷子作为清扫部件15的情况下,也可以设置由导电性材料形成的具有柔软性的带状或绳状的部件、导电性纤维作为除静电部件。此外,也可以使用导电性材料来作为形成刷子的一部分或者全部的原材料。即,刷子本身也可以具有与除静电部件同等的功能。例如,可以由导电性材料(金属等)形成刷子的轴部,或者通过由导电性材料形成的具有柔软性的带状或者绳状的部件、导电性纤维形成刷子部。此外,在刷子设置除静电部件、或者刷子本身具有与除静电部件同等的功能的情况下,也可以不一定必须设置与底板框架11连结的除静电部件。
<自走式机器人>
第二实施方式的作业装置是在具有排列配置的多个太阳电池模块的太阳电池阵列的表面自主行走来实施作业的作业装置。
另外,由第二实施方式的作业装置来实施作业的太阳电池阵列、构成该太阳电池阵列的太阳电池模块没有特别限定。能够用于以下的太阳电池阵列:排列配置了多块具有面板框架的太阳电池模块的跟踪式的太阳电池阵列;具有多个具有面板框架的、固定的太阳电池模块的太阳电池阵列(换言之,不是跟踪式的太阳电池阵列、非跟踪式)。此外,也能够在将无框太阳电池模块排列配置的太阳电池阵列(包括跟踪式以及非跟踪式)中使用。
此外,在本说明书中,“太阳电池模块的表面”是指太阳电池模块中进行发电的发电区域的表面。例如,在无框太阳电池模块的情况下,几乎整面都成为发电区域,但是在具有面板框架的太阳电池模块的情况下,面板框架以外的部分(在俯视下被面板框架所包围的部分)成为发电区域。
而且,“太阳电池阵列的表面”是指“太阳电池模块的表面”。在称为“太阳电池阵列上”的情况下,在由具有面板框架的太阳电池模块形成的“太阳电池阵列”中,是包括“太阳电池模块的表面”和“面板框架”这两者的概念。
第二实施方式的作业装置所实施的作业也没有特别限定。例如,作业装置所移动的太阳电池阵列的表面的清扫或其表面的缺陷检查、表面形状或部件的厚度的测量、表面温度的测量、表面粗糙度的测量、表面的光反射率或光泽度的测量、其他的物理量的测量等符合第二实施方式的作业装置所实施的作业。此外,位于太阳电池阵列的表面上的物质的收集或观察、表面附着物或涂装等的剥离、涂装以及其之前的准备处理、涂覆作业也符合第二实施方式的作业装置所实施的作业。进而,作为第二实施方式的作业装置所实施的作业,也能够例举对太阳电池阵列的表面的薄膜等的粘贴、研磨、标记号等。而且,作为第二实施方式的作业装置所实施的作业,还能够例举通过信息提示进行的交流等。
以下,对利用第二实施方式的作业装置来对跟踪式的太阳电池阵列的表面进行清扫的情况进行说明,该跟踪式的太阳电池阵列由多块具有面板框架的太阳电池模块排列而形成。
另外,在第二实施方式的作业装置实施清扫以外的作业的情况下,在设置有后述的清扫部的位置设置有作业用的装置、传感器、器具等。例如,在第二实施方式的作业装置所实施的作业是平面的缺陷检查、表面形状或部件的厚度的测量、温度的测量、表面粗糙度的测量、表面的光反射率或光泽度的测量、其他的物理量的测量的情况下,设置有各测量所使用的各种传感器。此外,在第二实施方式的作业装置所实施的作业是太阳电池阵列的表面的涂覆作业、涂装作业的情况下,设置有喷嘴等器具。进而,如果第二实施方式的作业装置所实施的作业是太阳电池阵列的表面的附着物、涂装等的剥离处理或研磨处理、涂覆等之前的准备处理,则设置有喷砂式、旋转式或振动式的研磨装置。在第二实施方式的作业装置所实施的作业是在太阳电池阵列的表面进行薄膜等的粘贴的情况下,设置有辊等。在由第二实施方式的作业装置通过信息提示进行交流等的情况下,设置有显示器、LED、扬声器等。
<太阳光发电设备SP>
首先,在说明作业装置1之前,先对由本实施方式的作业装置1实施清扫等作业的太阳光发电设备SP简单地进行说明。如图16所示,太阳光发电设备SP具有多列太阳电池阵列LP,该太阳电池阵列LP具备多块太阳电池模块P。太阳电池阵列LP以使多块太阳电池模块P的端缘几乎相同地呈直线状排列地对齐的状态,通过支架MT的摆动轴SS连结而成。更具体而言,太阳电池阵列LP以多块太阳电池模块P的表面几乎在同一平面的方式对其进行排列,并通过支架MT的摆动轴SS连结而成。而且,通过使摆动轴SS旋转,太阳电池阵列LP能够使多块太阳电池模块P同时且以相同的角度摆动。因此,太阳电池阵列LP能够使多块太阳电池模块P追随太阳,并调整多块太阳电池模块P的表面的倾斜,使得发电效率达到最佳。
通常来说,太阳电池阵列LP在其表面为水平的状态下与摆动轴SS连结,使得与多块太阳电池模块P沿着摆动轴SS排列的方向正交的方向上的两端部(第一端部P1以及第二端部P2)间的中间线位于摆动轴SS的中心轴的几乎竖直上方(也包括产生80mm左右以内的偏差的情况)。
另外,太阳电池阵列LP存在将多块太阳电池模块P排列成一列的情况、和具有多层由多块太阳电池模块P排列而成的列的情况。在本说明书中,“太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2”是指与摆动轴SS的轴向正交的方向中位于最外侧的太阳电池模块P的端部。例如,在太阳电池阵列LP仅具有一列由多块太阳电池模块P排列而成的列的情况下,太阳电池模块P的两端部为“太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2”。此外,在太阳电池阵列LP具有上下两层由多块太阳电池模块P排列而成的列的情况下,上层的太阳电池模块P的上端部和下层的太阳电池模块P的下端部相当于“太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2”。
另外,在各个“太阳电池模块P”中,与摆动轴SS的轴向正交的方向上的两端部为“太阳电池模块P的第一端部P1以及第二端部P2”。
此外,如果在构成太阳电池阵列LP的太阳电池模块P是无框太阳电池模块P的情况下,“太阳电池阵列LP的端缘”是指,与太阳电池阵列LP的表面相交的侧面和太阳电池阵列LP的表面交叉的交线。
另一方面,如果在构成太阳电池阵列LP的太阳电池模块P是具有面板框架的太阳电池模块P的情况下,则与面板框架的上表面相交的面板框架的侧面为端面,面板框架的上表面与面板框架的侧面相交的交线为“太阳电池阵列LP的端缘”。
而且,“太阳电池阵列LP的第一端部P1(第二端部P2)”的端缘为“太阳电池阵列LP(或者太阳电池模块P)的第一端缘(第二端缘)”。
另外,在各个“太阳电池模块P”中,在无框太阳电池模块P的情况下,与太阳电池模块P的表面相交的侧面和太阳电池模块P的表面交叉的交线为“太阳电池模块P的端缘”。如果是在具有面板框架的太阳电池模块P的情况下,面板框架的上表面和与面板框架的上表面相交的面板框架的侧面交叉的交线为“太阳电池模块P的端缘”。而且,“太阳电池模块P”中的相当于“太阳电池阵列LP的第一端部P1以及第二端部P2”的端缘为“太阳电池模块P的第一端缘(第二端缘)”。
进而,“使太阳电池阵列LP(或者太阳电池模块P)的第一端缘(第二端缘)以几乎相同地呈直线状排列的方式对齐”包括:在太阳电池阵列LP中,形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)完全呈直线状排列的情况;和形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)之间稍微具有偏差的情况。形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)中稍微具有偏差的情况包括:形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)几乎平行,但在高度或水平方向上稍微存在偏差的情况(例如0~5mm左右);在沿着太阳电池模块P的表面的方向上的位置存在偏差的情况(例如0~20mm左右)。此外,包括形成第一端缘(或者第二端缘)的相邻的太阳电池模块P的第一端缘彼此(或者第二端缘彼此)相对倾斜的情况。例如,包括:在与太阳电池模块P的表面平行的面内倾斜0~1度左右的情况;在与太阳电池模块P的第一端面(或者第二端面)平行的面内倾斜0~2度左右的情况。
此外,“多块太阳电池模块P的表面几乎在同一平面”是指包括相邻的太阳电池模块P的表面所形成的角度中存在0~1度左右的偏差的情况的概念。此外,也包括相邻的太阳电池模块P的表面中稍微存在高度差的情况(例如0~5mm左右)。
<作业装置1>
以下,基于附图对本实施方式的作业装置1进行说明。
另外,在附图中为了易于理解结构,存在适当省略了记载的部分。
本实施方式的作业装置1是使作业机器人101在太阳光发电设备SP中的具备了多块太阳电池模块P的太阳电池阵列LP上自主行走,通过作业机器人101对多块太阳电池模块P的表面进行清扫的装置。
本实施方式的作业装置1具备上述的作业机器人101和使作业机器人101从太阳电池阵列LP上退让的退让部30(参照图17)。
<作业机器人101>
首先,作业机器人101在太阳电池阵列LP上自主行走,对太阳电池阵列LP的表面进行清扫。该作业机器人101具备清扫部110,如果作业机器人101在太阳电池阵列LP的表面上行驶,则能够以通过清扫部110打扫太阳电池阵列LP的表面的方式进行清扫。在此提及的“打扫太阳电池阵列LP的表面”是指包括用扫帚打扫太阳电池阵列LP的表面的情况、用刷子擦拭太阳电池阵列LP的表面的情况、使刮刀或布等沿着太阳电池阵列LP的表面移动的情况的概念。另外,作业机器人101的详细内容将后述。
<退让部30>
在本实施方式的作业装置1中设置有退让部30,用于在作业机器人101不进行清扫等作业的状态下,使作业机器人101预先从太阳电池阵列LP上退让。该退让部30配置在太阳电池阵列LP的一方的端部中的、摆动轴SS的轴向的外侧(图17中为左侧的端部)。该退让部30的上表面几乎呈水平配置。进而,将退让部30的高度设置为与太阳电池阵列LP的表面为水平状态下的太阳电池阵列LP的表面的高度几乎相同。因此,如果将太阳电池阵列LP的表面设为水平,则能够使作业机器人101从退让部30移动至太阳电池阵列LP上、或者使作业机器人101从太阳电池阵列LP上退让至退让部30。
另外,也可以使退让部30与太阳电池阵列LP一起摆动。在该情况下,预先将退让部30配置为使其上表面与太阳电池阵列LP的表面几乎在相同的平面。这样一来,无论太阳电池阵列LP的倾斜度如何,都能够使作业机器人101在太阳电池阵列LP与退让部30之间移动。
另外,在将太阳电池阵列LP设为非跟踪式(固定型)的情况下,期望预先将退让部30设为使其上表面与太阳电池阵列LP表面位于相同的平面上。
<作业装置1的工作>
由于作业装置1是上述那样的构成,因此能够通过作业机器人101对太阳电池阵列LP的表面进行清扫。
首先,在不进行清扫的状态下,作业机器人101被配置在退让部30上(参照图17的(A)。
在对太阳电池阵列LP的表面进行清扫的情况下,首先,将太阳电池阵列LP的表面水平配置。这样一来,由于太阳电池阵列LP的表面与退让部30的上表面为相同的高度,因此作业机器人101从退让部30移动至太阳电池阵列LP上。
若移动至太阳电池阵列LP上,则作业机器人101在太阳电池阵列LP上移动,通过清扫部110对太阳电池模块P的表面进行清扫。例如,作业机器人101首先移动至太阳电池阵列LP的一方的侧端缘(与位于摆动轴SS的轴向的太阳电池模块P的第一端缘相交的端缘)。若到达一方的侧端缘,则从太阳电池阵列LP的第二端缘朝向第一端缘,沿着构成太阳电池阵列LP的太阳电池模块P的侧端缘(与太阳电池模块P的第一端缘相交)移动。然后,如果作业机器人101到达第一端缘,则能够使与清扫部110一起(即与作业机器人101一起)移动过来的灰尘从太阳电池阵列LP的第一端缘掉落。
若作业机器人101到达第一端缘,则使其行驶方向转换180°,从第一端缘朝向第二端缘行驶。此时,在沿着第一端缘的方向(即沿着摆动轴SS的方向)上,在从太阳电池阵列LP的第二端缘朝向第一端缘行驶的区域(清扫完成区域)偏离的位置行驶。这样一来,能够在从第一端缘朝向第二端缘行驶时,对太阳电池阵列LP中未清扫的区域进行清扫。另外,此时,也可以利用清扫部110再次对清扫完成区域的一部分进行清扫。然后,如果作业机器人101到达第二端缘,则能够使与清扫部110一起(即与作业机器人101一起)移动过来的灰尘等从太阳电池阵列LP的第二端缘掉落。
若作业机器人101到达第二端缘,则使其行驶方向转换180°,再次使其从第二端缘朝向第一端缘行驶。此时,也在沿着第二端缘的方向(即沿着摆动轴SS的方向)上,在从太阳电池阵列LP的第一端缘朝向第二端缘行驶的区域(清扫完成区域)偏离的位置行驶。这样一来,能够在从第二端缘朝向第一端缘行驶时,对太阳电池阵列LP中未清扫的区域进行清扫。另外,此时,也可以利用清扫部110再次对清扫完成区域的一部分进行清扫。
通过重复上述动作,能够利用作业机器人101对太阳电池阵列LP的表面进行清扫。然后,若作业机器人101从太阳电池阵列LP中的一方的侧端缘移动至另一方的侧端缘,则太阳电池阵列LP的表面的清扫完成。
作业机器人101完成清扫后返回至退让部30。此时,作业机器人101沿着太阳电池阵列LP的端缘移动至退让部30(参照图17的(B))。即,若将太阳电池阵列LP的表面的清扫完成的位置设成太阳电池阵列LP的第二端缘P2,则作业机器人101沿着该太阳电池阵列LP的第二端缘P2,在沿着摆动轴SS的方向上移动。然后,若移动至太阳电池阵列LP的侧端缘(设置有退让部30的一侧的侧端缘),则接下来作业机器人101沿着太阳电池阵列LP的侧端缘移动。然后,若作业机器人101移动至退让部30的位置,则检测退让部30。在该状态下,若太阳电池阵列LP的表面和退让部30的上表面为相同的高度,则作业机器人101从太阳电池阵列LP的表面朝向退让部30移动并退让至退让部30。
另一方面,在太阳电池阵列LP的表面和退让部30的上表面的高度不相同的情况下(即,太阳电池阵列LP的表面相对于退让部30的上表面倾斜的情况下),作业机器人101停止在该位置,并进行待机直至太阳电池阵列LP的表面和退让部30的上表面成为相同的高度(换言之,相同的角度)。
另外,如图17的箭头所示,在作业机器人101移动的情况下,存在作业机器人101无法通过图17的(A)的区域NC的情况。在该情况下,无法进行区域NC的清扫。但是,如图17的(B)所示,如果以使区域NC存在于作业机器人101返回至退让部30的路径上的方式使作业机器人101工作,则也能够进行区域NC的清扫。
另外,即使沿着太阳电池阵列LP的第二端缘P2(或者第一端缘P1)移动至太阳电池阵列LP的侧端缘,也存在在该侧端缘不存在退让部30的情况。在该情况下,作业机器人101沿着该侧端缘移动至第一端缘P1(或者第二端缘P2)。然后,若沿着第一端缘P1移动至太阳电池阵列LP的另一方的侧端缘,则接下来沿着另一方的侧端缘移动。这样一来,能够到达退让部30。
此外,设置退让部30的数量不限于一个,可以设置有多个。在该情况下,由于作业机器人101能够退让至最近的退让部30,因此能够在清扫完成后缩短作业机器人101退让至退让部30的时间。
进而,在作业机器人101正在进行清扫的状况中,在检测到异常、或者从外部通知返回至退让部30的指令的情况下,作业机器人101中止清扫而退让至退让部30。在该情况下,作业机器人101移动至最近的太阳电池阵列LP的端缘,并沿着该端缘进行移动而移动至退让部30。
<作业机器人101的工作时机>
另外,作业机器人101的工作可以通过设置于作业机器人101的控制部130的定时器来控制进行工作的时机,也可以通过无线或者有线,基于从外部(例如管理楼栋等)供给的动作信号对控制部130进行控制。
此外,作业机器人101的控制部130也可以参照基于控制部130中设置的GPS或者标准电波(电波钟接收到的电波)等而得到的时刻信息和预先设定的工作时刻,使作业机器人101在该条件一致的时间工作。
作业机器人101通过一次清扫作业进行清扫的次数(即,在太阳电池阵列LP的一方的端部与另一方的端部之间移动的次数)可以实施控制部130中预先设定的次数,也可以基于从外部发送的工作次数的信息来实施。
<作业机器人101>
接下来,对作业机器人101进行说明。
如图8以及图9所示,作业机器人101具备:机器人主体部102,具备用于在太阳电池阵列LP的表面上行驶的移动机构104;清扫部110,被设置于该机器人主体部102;控制部130,控制移动机构104、清扫部110的工作。
<清扫部110>
如图8以及图9所示,清扫部110被设置在机器人主体部102的前方,即被设置在机器人主体部102行驶方向的前方。该清扫部110具备旋转的刷子112,通过使该刷子112旋转,能够在太阳电池阵列LP的表面上进行打扫和清扫。
另外,清扫部110的结构即清扫部110如何在太阳电池阵列LP的表面上进行清扫没有特别限定。例如,作为刷子112,不仅可以使用在旋转轴设置有毛刷的结构,还可以使用在旋转轴的表面直立设置有板状的叶片的结构、由海绵状的部件包覆旋转轴的整个或者一部分表面的结构、将布安装在旋转轴的整个或者一部分表面的结构等。
此外,代替刷子112,可以使用一般的毛刷、扫帚状的部件作为清扫部110,也可以单纯使用布、叶片作为清扫部110。如果使这些部件的前端部等与太阳电池阵列LP的表面接触,则能够使清扫部110以沿着太阳电池模块P的表面滑动的方式移动。这样一来,能够通过清扫部110压住太阳电池阵列LP的表面上的灰尘等(换言之,与清扫部110一起),使灰尘等在作业机器人101的移动方向上移动。然后,若作业机器人101移动至太阳电池阵列LP的端部,则能够在该端部处,使灰尘等从太阳电池阵列LP的表面掉落而将灰尘等去除。
此外,对只在机器人主体部102的前方设置有清扫部110的情况进行了说明,但是也可以在机器人主体部102的前方以及后方分别设置清扫部110。
进而,设置清扫部110的位置没有特别限定,可以设置在机器人主体部102的下表面、或与太阳电池阵列LP的表面对置的位置。
<移动机构104>
如图8以及图9所示,在机器人主体部102设置有移动机构104。该移动机构104被设置为能够使机器人主体部102在前后方向上移动、或者回转移动。例如,如图8以及图9所示,可以通过一对侧方驱动轮104a、104a和一个中间驱动轮104b构成移动机构104。在该情况下,如果通过一对侧方驱动轮104a、104a和中间驱动轮104b,以在俯视下形成三角形的方式进行配置,则能够将作业机器人101以稳定的状态配置在太阳电池阵列LP上。在该情况下,期望在移动机构104的全部的驱动轮104a、104b分别设置驱动电机,使各驱动电机能够独立地驱动各驱动轮104a、104b。这样一来,如果通过控制部130控制各驱动电机的工作状态,则能够使作业机器人101呈直线地移动或者回转移动。特别是,如果采用全向轮(Omni-wheel:全方位移动车轮)作为中间驱动轮104b,则作业机器人101的回转移动等变得流畅,此外,能够提高作业机器人101的移动的自由度。
另外,移动机构104并不限于上述的构成,只要构成为能够使作业机器人101呈直线地移动或者回转移动即可。例如,可以不将作为中间驱动轮104b的全向轮设为驱动轮,而只将一对侧方驱动轮104a、104a设为驱动轮。
此外,也可以在中间驱动轮104b中采用被动车轮(caster:脚轮)来代替全向轮。在该情况下,只要调整一对侧方驱动轮104a、104a的转速,也能够自如地变更作业机器人101的移动方向。
进而,也可以采用与轿车等车辆相同的结构。例如,如图11~图13所示,也可以设置4个车轮104c,将其前方(或者后方)的2个车轮作为操舵轮,将其他的车轮作为驱动轮,或者设为4轮驱动、4轮操舵。
此外,移动机构104也可以设置履带来代替车轮。在该情况下,如果以夹着机器人主体部102的中心(重心)的方式设置一对履带,则通过控制驱动一对履带的驱动电机的工作,能够使作业机器人101呈直线地移动或者回转移动。
<控制部130>
控制部130具有控制移动机构104的工作来控制作业机器人101的移动的功能。例如,如上述那样,在各驱动轮104设置有驱动电机的情况下,控制被设置在各驱动轮104的驱动电机的工作,从而控制机器人主体102的移动方向、移动速度,即控制作业机器人101的移动方向、移动速度。例如,在以全部驱动轮104的移动速度(具体而言,转速(旋转速度)×驱动轮的周长)相同的方式使各驱动电机工作的情况下,能够使作业机器人101直行移动。另一方面,在以移动速度在一对侧方驱动轮104a、104a之间产生差异的方式使各驱动电机工作的情况下,能够使作业机器人101以回转的方式移动。
由于本实施方式的作业机器人101具有上述那样的构成,因此只要将作业机器人101载置于太阳电池阵列LP的表面上,就能够通过作业机器人101对太阳电池阵列LP的表面进行清扫(参照图17)。即,由于能够通过移动机构104使作业机器人101在太阳电池阵列LP的表面上移动,因此能够通过清扫部110对太阳电池阵列LP的表面进行清扫。
<边缘检测>
如图6~图9所示,作业机器人101具备多个边缘检测部131,检测太阳电池阵列LP的边缘(端缘)。然后,基于多个边缘检测部131检测到的信号,控制部130控制移动机构104的工作,使其可沿着太阳电池阵列LP的端缘移动,防止作业机器人101从太阳电池阵列LP的端缘掉落。
另外,以下为了易于理解构成,基于简化了结构的图6以及图7进行说明。
如图6以及图7所示,多个边缘检测部131A、B分别设置在清扫部110的侧端缘附近。各边缘检测部131A、B被设置为分别具备外侧检测部132和内侧检测部133,从而成为清扫部110被两检测部132、133夹着的状态。
在各边缘检测部131中,外侧检测部132被配设为在作业机器人101行驶时,位于清扫部110的前方。
另一方面,内侧检测部133被设置为,在作业机器人101的行驶方向上,相对于外侧检测部132位于后方,换言之位于清扫部110和移动机构104之间。
例如,在图6的情况下,如果是设置在清扫部110的侧端附近的边缘检测部131A、131B,则位于清扫部110的上方的检测部为外侧检测部132。而且,被设置为在其与外侧检测部132之间夹着清扫部110的检测部(位于清扫部110的下方的检测部)为内侧检测部133。另外,内侧检测部133不一定必须以夹着清扫部110的方式进行设置。只要将内侧检测部133设置为,使其位于比移动机构104的车轮中的位于行驶方向的最前方的车轮更靠前方、且比外侧检测部132更靠行驶方向的后方即可。更具体而言,只要将内侧检测部133设置为,使内侧检测部133检测太阳电池阵列LP的表面的位置位于比位于行驶方向的最前方的车轮与太阳电池阵列LP的表面接触的位置更靠前方、且比外侧检测部132更靠行驶方向的后方即可。
<移动控制方法>
以下,对控制部130基于边缘检测部131A检测到的信号控制移动机构104的工作,防止作业机器人101从太阳电池阵列LP掉落的方法进行说明。
首先,如图7的(A)所示,设为使作业机器人101在太阳电池阵列LP上进行作业的同时行驶。在该情况下,在未到达太阳电池阵列LP的端缘E的情况下,边缘检测部131A的外侧检测部132以及内侧检测部133这两者检测到在其下方存在太阳电池阵列LP。这样一来,控制部130基于由外侧检测部132以及内侧检测部133发送的信号(ON信号、OFF信号),掌握作业机器人101处于能够稳定地行驶以及实施作业的状况。
若作业机器人101从图7的(A)的状态进一步行驶,则不久就会到达太阳电池阵列LP的端缘E。此时,设为使作业机器人101在太阳电池阵列LP的表面上进行作业的同时行驶。在该情况下,外侧检测部132检测到在下方不存在太阳电池阵列LP的状态,将该信号(以下,有时称为OFF信号)发送至控制部130(图7的(B))。
另一方面,由于在内侧检测部133的下方存在太阳电池阵列LP,因此从内侧检测部133发送示出在其下方存在太阳电池阵列LP的信号(以下,有时称为ON信号)。这样一来,控制部130掌握端缘E存在于两检测部132、133之间的情况。但是,由于内侧检测部133位于比移动机构104更靠清扫部110侧(即行驶方向前方),因此,控制部130判断为没有掉落、车轮踩空的危险,而使作业机器人101继续行驶以及作业。
另外,掌握了为上述状况的控制部130可以使作业机器人101以与此前相同的速度行驶,也可以以稍微降低速度的方式控制移动机构104的工作。
此外,在端缘E存在特别的结构物的情况、或者需要在端缘E进行特别的作业的情况下,掌握了为上述状况的控制部130指示移动机构104、清扫部110实施边缘附近处的特别的行驶和作业。
若作业机器人101进一步行驶,则内侧检测部133也到达端缘E。这样一来,不仅外侧检测部132,内侧检测部133也检测到在下方不存在太阳电池阵列LP的状态,将该信号发送至控制部130(图7的(C))。这样一来,控制部130掌握清扫部实施了作业直至太阳电池阵列LP的端缘E、以及若继续行进便会产生移动机构104车轮踩空的可能性。这样一来,控制部130使作业机器人101停止行驶、或者改变作业机器人101的行驶方向。例如,在太阳电池阵列LP的清扫完成的情况下,使作业机器人101停止行驶并转移到退让至退让部30的退让动作。另一方面,在太阳电池阵列LP的清扫未完成的情况下,改变其行驶方向,使得其朝向另一方的端缘E移动。
如上述那样,如果以清扫部110位于边缘检测部131的外侧检测部132和内侧检测部133之间的方式进行配设,则能够防止移动机构104的车轮踩空,还能够由清扫部110实施作业直至端缘E为止。
<移动控制的另一例>
此外,控制部130具有以下功能:即接收来自外侧检测部132以及内侧检测部133的边缘传感器的信号来控制移动机构104,使得作业机器人101如下所述地行驶。即,具有使作业机器人101减速的减速控制功能、使作业机器人101停止的停止控制功能。
以下,基于图7对各功能的控制进行说明。
首先,如图7的(A)所示,设为使作业机器人101在太阳电池阵列LP上进行作业的同时行驶。在该情况下,在未到达太阳电池阵列LP的端缘E的情况下,外侧检测部132以及内侧检测部133检测到在其下方存在太阳电池阵列LP。这样一来,控制部130基于由外侧检测部132以及内侧检测部133发送的ON信号,掌握作业机器人101处于能够稳定地行驶以及实施作业的状况。
若作业机器人101从图7的(A)的状态进一步行驶,则不久就会到达太阳电池阵列LP的端缘E(图7的(B))。在该情况下,外侧检测部132检测到在下方不存在太阳电池阵列LP的状态,向控制部130发送OFF信号。另一方面,由于在内侧检测部133的下方存在太阳电池阵列LP,因此由内侧检测部133发送ON信号。这样一来,控制部130控制移动机构104的工作,使得作业机器人101的行驶速度减速(减速控制)。
若作业机器人101进一步行驶,则成为在内侧检测部133的下方也不存在太阳电池阵列LP的状态(图7的(C))。若从检测到该状态的内侧检测部133向控制部130发送OFF信号,则控制部130掌握若继续行进则会产生移动机构104车轮踩空的可能性。这样一来,控制部130控制移动机构104的工作,使得作业机器人101停止(停止控制)。这样一来,由于作业机器人101在移动机构104到达端缘E之前停止,因此能够防止作业机器人101从端缘E掉落。
如上所述,如果在边缘检测部131设置外侧检测部132和内侧检测部133,则能够在作业机器人101接近端缘E时,使其暂时减速后停止。这样一来,相比于从通常的移动速度突然停止的情况,能够缩短停止时的制动距离。换言之,如果通过上述控制使作业机器人101停止,则即使作业机器人101移动的速度比以往快,也能够使从开始制动到停止为止的距离与以往为同等程度。因此,能够使作业机器人101以高速移动,即使在该情况下也能够防止作业机器人101从端缘E掉落。
而且,如果能够缩短停止时的制动距离,则即使边缘检测部131到移动机构104的距离较短,也能够在移动机构104到达端缘之前,使作业机器人101停止。即,由于即使缩短作业机器人101的行驶方向的长度,也能够防止作业机器人101从端缘E掉落,因此能够将作业机器人101设为小型的构成。
另外,在减速控制中,可以使移动速度降低到比通常的移动速度更慢的恒定的速度并维持该状态,也可以从通常的移动速度逐渐减速。此外,也可以进行将两者组合的控制。即,可以设为在减速开始时使速度大幅减速,之后,使速度逐渐降低。
<内侧检测部133的位置>
如上所述,只要将内侧检测部133设置为,使其位于作业机器人101的行驶方向上的、比位于行驶方向的最前方的车轮更靠前方且比外侧检测部132更靠行驶方向的后方即可,其位置没有特别限定。但是,期望预先将内侧检测部133尽可能配置在清扫部110的附近。如果内侧检测部133被配置在清扫部110的附近,则在端缘E的作业完成后,能够迅速地停止作业机器人101的移动。这样一来,能够在作业完成后,基于来自内侧检测部133的信号,立即移动至下个作业场所、或者迅速地切换至下个作业。因此,由于能够极力地减少无用的移动或作业,因此能够使作业机器人101的作业效率提高。
<边缘检测部131的宽度方向的位置>
此外,在图6中,示出了将各边缘检测部131均设置在清扫部110的侧端缘附近的情况,但是设置有各边缘检测部131的位置只要满足上述构成,便没有特别限定。例如,可以将边缘检测部131设置在清扫部110的宽度方向的中央部,即使在该情况下,也可掌握位于作业机器人101的行驶方向前方的端缘E的位置(参照图13的(B))。
但是,如上所述,如果将各边缘检测部131设置在清扫部110的侧端缘附近,则能够掌握清扫部110和太阳电池阵列LP的侧方的端部的相对位置。在太阳电池阵列LP中,能够掌握与作业机器人101的行驶方向平行的端部和作业机器人101的相对位置。这样一来,能够防止作业机器人101从太阳电池阵列LP的侧方的端缘SE(参照图15)掉落或者车轮踩空。
而且,如果将边缘检测部131的位置配置在清扫部110的轴向(与作业机器人101的行驶方向相交的方向)上的、比清扫部110的侧端更靠内侧或者与端部相同的位置且比移动机构104更靠外侧,则能够通过清扫部110实施作业直至太阳电池阵列LP的侧方的端缘SE为止。而且,能够使作业机器人101沿着太阳电池阵列LP的侧方的端缘(或者太阳电池模块P的侧方的端缘SE)移动。
例如,如果如上所述地配置边缘检测部131,则即使边缘检测部131检测到在下方不存在太阳电池阵列LP的状态,移动机构104也处于一定程度确保了到侧方的端缘SE为止的距离的状态。因此,移动机构104的车轮等不会踩空。特别是,如果边缘检测部131的位置位于比清扫部110的侧端更靠内侧,则即使边缘检测部131检测到在下方不存在太阳电池阵列LP的状态,清扫部110的侧端也位于比太阳电池阵列LP的侧方的端缘SE更靠外侧。即,太阳电池阵列LP的侧方的端缘SE成为已经由清扫部110进行作业的状态。换言之,能够通过清扫部110作业到太阳电池阵列LP的侧方的端缘SE(沿着作业机器人101的行驶方向的端缘SE)为止。
因此,如果将边缘检测部131配置在比清扫部110的侧端更靠内侧且比移动机构104更靠外侧,则能够作业到太阳电池阵列LP的侧方的端缘SE为止,而且,还能够防止移动机构104的车轮等踩空。
另外,在上述记载中,“边缘检测部131的位置是比清扫部110的侧端更靠内侧或者与端部相同的位置”是指,边缘检测部131能够检测到端缘SE的位置与清扫部110中可清扫的端缘一致。即,如图8、图9所示,在清扫部110具有刷子112的情况下,是指在刷子112的轴向上设置有毛刷的部分的端缘和边缘检测部131能够检测到端缘SE的位置几乎一致的状态。
<外侧检测部132和内侧检测部133的相对位置>
此外,在上述例子中,在边缘检测部131中,以使外侧检测部132和内侧检测部133沿着作业机器人101的行驶方向(图6的上下方向)排列的方式进行配置。但是,也可以将外侧检测部132和内侧检测部133配置于在清扫部110的宽度方向上偏离的位置(参照图12的(B)、图13的(A))。
进而,对将边缘检测部131配置为使外侧检测部132和内侧检测部133在作业机器人101的行驶方向(图6的上下方向)上夹着清扫部110的情况进行了说明。但是,边缘检测部131不一定必须以夹着清扫部110的方式配置。如果将外侧检测部132和内侧检测部133双方配置在移动机构104的外侧,则能够基于外侧检测部132和内侧检测部133检测到的信号,防止作业机器人101的掉落、车轮踩空。例如,也可以将外侧检测部132和内侧检测部133双方配置在清扫部110的外侧(图11的(B)),也可以将外侧检测部132和内侧检测部133双方配置在清扫部110的内侧(图12的(A))。
另外,在将外侧检测部132和内侧检测部133双方配置在清扫部110的外侧的情况下(图11的(B)),不能使清扫部110移动至太阳电池阵列LP的端缘E(参照图7)。这样一来,即使作业机器人101到达太阳电池阵列LP的端缘E,也难以使灰尘等从太阳电池阵列LP的端缘E向下掉落。但是,在清扫部110具有旋转的刷子,且该刷子以从太阳电池阵列LP的表面向外侧扫出灰尘等的方式旋转的情况下,可使灰尘等从太阳电池阵列LP的端缘向下掉落。此外,即使清扫部110为刮刀等,如果在作业机器人101停止时使刮刀等的前端朝向太阳电池阵列LP的端缘移动,则也可使灰尘等从太阳电池阵列LP的端缘向下掉落。
<槽检测>
在太阳电池阵列LP具有槽等的情况下,外侧检测部132以及内侧检测部133将槽的端缘也判断为太阳电池阵列LP的端缘。但是,如果如以下那样处理外侧检测部132以及内侧检测部133的信号,则能够判断检测到的端缘是槽的端缘还是太阳电池阵列LP的端缘。这样一来,在太阳电池阵列LP具有槽的情况下,能够防止将槽的端缘误认为太阳电池阵列LP的端缘而导致作业机器人101停止。
首先,在太阳电池阵列LP上行驶的状态下,从外侧检测部132和内侧检测部133双方向控制部130通知ON信号,该ON信号通知在双方的下方存在太阳电池阵列LP。在该状态下,作业机器人101如通常那样行驶(图10的(A))。
若作业机器人101到达太阳电池阵列LP的端缘E,则成为在外侧检测部132和内侧检测部133双方的下方不存在太阳电池阵列LP的状态。若成为该状态,则成为从外侧检测部132和内侧检测部133双方发送OFF信号的状态,该OFF信号通知处于在下方没有太阳电池阵列LP的状态。这样一来,作业机器人101停止行驶(参照图7的(C))。
另一方面,如图10所示,在太阳电池阵列LP具有槽G的情况下,若外侧检测部132位于槽G的位置,则从外侧检测部132向控制部130发送的信号由ON信号切换为OFF信号(图10的(B))。此时,由于在内侧检测部133的下方存在太阳电池阵列LP,因此从内侧检测部133向控制部130继续发送ON信号。
若作业机器人101进一步行驶,则外侧检测部132通过槽G,再次成为在外侧检测部132的下方存在太阳电池阵列LP的状态。这样一来,从外侧检测部132向控制部130发送的信号由OFF信号切换为ON信号(图10的(C))。
另一方面,若作业机器人101行驶,则内侧检测部133被配置在槽G的位置,因此从内侧检测部133向控制部130发送的信号由ON信号切换为OFF信号。
在此,如果将外侧检测部132和内侧检测部133配置成使两者不同时检测到槽G,则在从内侧检测部133向控制部130发送的信号成为OFF信号之前,从外侧检测部132向控制部130发送的信号成为ON信号。即,由于从外侧检测部132和内侧检测部133双方向控制部130发送的信号不会都成为OFF信号,因此即使有槽G,也能够使作业机器人101继续行驶。换言之,由于不会将太阳电池阵列LP的槽G的端缘误认为太阳电池阵列LP的端缘E,因此即使在太阳电池阵列LP中存在槽G,也能够使作业机器人101继续行驶。
另外,在实施上述槽G的检测的情况下,需要配置为使外侧检测部132和内侧检测部133双方不同时检测到槽G。即,在作业机器人101的行驶方向上,需要适当地设定外侧检测部132和内侧检测部133的距离。例如,在外侧检测部132和内侧检测部133通过激光传感器来检测太阳电池阵列LP的有无的情况下,将外侧检测部132和内侧检测部133配设为使两者间的距离比槽G的宽度W更宽。这样一来,由于外侧检测部132和内侧检测部133不同时检测到槽G,因此即使存在槽G,作业机器人101也不停止行驶,而能够使其继续行驶。
<外侧检测部132和内侧检测部133的另一构成>
在上述例子中,对边缘检测部131的外侧检测部132和内侧检测部133具有一个传感器的情况进行了说明。但是如果外侧检测部132和内侧检测部133具有多个传感器,则能够发挥以下功能。
以下,对外侧检测部132和内侧检测部133分别具有2个传感器的情况进行说明。另外,以下,以外侧检测部132和内侧检测部133均被配置在清扫部110的外侧的情况为代表进行说明。此外,对在外侧检测部132发送OFF信号时进行由控制部130实施减速处理的控制的情况进行说明。
如图14所示,外侧检测部132具备一对边缘传感器132a、132b。将一对边缘传感器132a、132b配置为沿着与作业机器人101行驶的方向正交的宽度方向(以下,简称为宽度方向)排列。此外,一对边缘传感器132a、132b分别具有检测太阳电池阵列LP的端缘E的功能,且具有对控制部130发送检测到端缘E的信号的功能。
内侧检测部133也具备一对边缘传感器133a、133b。将一对边缘传感器133a、133b配置为沿着作业机器人101的宽度方向排列。即,以与外侧检测部132的一对边缘传感器132a、132b几乎平行地排列的方式进行配设。此外,一对边缘传感器133a、133b也分别具有检测太阳电池阵列LP的端缘E的功能,且具有对控制部130发送检测到端缘E的信号的功能。
<仿形移动控制>
如上所述,在边缘检测部131的外侧检测部132和内侧检测部133具有多个传感器的情况下,如果如以下那样控制移动机构104,则能够使作业机器人101沿着与作业机器人101的行驶方向平行的端缘(以下,称为端缘SE)移动。即,具有使作业机器人101沿着端缘SE移动的仿形移动控制功能。在上述的作业机器人101移动至退让部30的情况下,使用该仿形移动控制功能,沿着太阳电池阵列LP的第一、第二端缘P1、P2以及与第一、第二端缘P1、P2相交的端缘SE(侧端缘)移动。
以下,基于图15对仿形移动控制功能的控制进行说明。
另外,在图15中,涂黑的传感器是检测到太阳电池阵列LP的传感器,空心的传感器表示检测到端缘SE的传感器(换言之,无法检测到太阳电池阵列LP的传感器)。
在图15中,示出了作业机器人101从下方朝向上方(箭头DR的方向、作业机器人101的行驶方向)移动的状态。如图15所示,通常以作业机器人101在向箭头DR的方向移动的同时,稍微朝向端缘SE侧移动的方式控制移动机构104的工作。即,以使作业机器人101向箭头a的方向移动的方式控制移动机构104的工作。
另外,在此所提及的“通常”是指,在外侧检测部132以及内侧检测部133的全部边缘传感器的下方都存在太阳电池阵列LP的状态。
如图15所示,若作业机器人101(图15的最下层)向箭头a的方向移动,则作业机器人101在稍微倾斜的同时进行移动,不久将到达端缘SE(参照图15的倒数第二个作业机器人101)。这样一来,成为在外侧检测部132中位于宽度方向的外侧的边缘传感器132a的下方不存在太阳电池阵列LP的状态。若检测到该状态,则从边缘传感器132a向控制部130发送信号。此时,控制部130确认来自其他的边缘传感器的信号,在从其他的边缘传感器(或者除了边缘传感器133a以外的其他边缘传感器)发送有示出在其下方存在太阳电池阵列LP的信号的情况下,判断为外侧检测部132的边缘传感器132a(或者边缘传感器132a和边缘传感器133a)检测到端缘SE。这样一来,控制部130控制移动机构104的工作,使得作业机器人101朝向远离端缘SE侧的方向移动。即,以使作业机器人101向箭头b的方向移动的方式控制移动机构104的工作(参照图15的倒数第二个作业机器人101)。另外,在边缘传感器132a和边缘传感器133a双方检测到端缘SE的情况下进行减速控制,但如后述那样,如果边缘传感器132a和边缘传感器133a的双方或者一方检测到在其下方存在太阳电池阵列LP,则解除减速控制,作业机器人101以原来的移动速度移动。
如图15所示,若作业机器人101向箭头b的方向移动,则作业机器人101以在稍微倾斜的同时远离端缘SE侧的方式移动(参照图15的顺数第二个作业机器人101)。这样一来,外侧检测部132的边缘传感器132a再次检测到在其下方存在太阳电池阵列LP,并将该信号发送至控制部130。此时,控制部130确认来自其他的边缘传感器(或者除边缘传感器132a以外的其他的边缘传感器)的信号,在从其他的边缘传感器发送示出在其下方存在太阳电池阵列LP的信号的情况下,控制部130控制移动机构104的工作,使得作业机器人101成为通常的行驶状态(参照图15的顺数第二个作业机器人101)。
若作业机器人101成为通常的行驶状态,则作业机器人101再次朝向端缘SE侧移动。然后,若外侧检测部132的边缘传感器132a检测到在其下方不存在太阳电池阵列LP,则作业机器人101再次向远离端缘SE的方向移动。然后,若外侧检测部132的边缘传感器132a再次检测到在其下方存在太阳电池阵列LP,则作业机器人101成为通常的行驶状态。
在如上述那样进行控制的情况下,如果作业机器人101在切换行驶状态的同时进行移动,则能够使作业机器人101相对于行驶方向(即相对于端缘SE)稍微左右摆动的同时,使其沿着端缘SE移动。
然后,如果作业机器人101到达行驶方向的端缘E(参照图15的最上层的作业机器人101),且外侧检测部132的一对边缘传感器132a、132b双方检测到在其下方不存在太阳电池阵列LP的状态,则使作业机器人101的行驶速度减速。此时,若外侧检测部132的边缘传感器132a检测到在其下方不存在太阳电池阵列LP,则作业机器人101向远离端缘SE的方向(箭头b的方向)移动。即,由于作业机器人101在进行仿形移动控制的同时进行减速控制,因此在降低速度的同时,以向远离端缘SE的方向且进一步接近端缘E的方式移动。
不久,如果内侧检测部133的一对边缘传感器133a、133b双方检测到在其下方也不存在太阳电池阵列LP的状态,则作业机器人101停止。即,能够通过仿形控制使作业机器人101移动,同时实施减速控制以及停止控制。另外,在退让至上述的退让部30的情况下,作业机器人101将仿形移动的端缘从目前仿形的端缘SE切换为位于前方的端缘E,从而沿着端缘E进行仿形移动控制的同时进行移动。
另外,仿形控制也在减速控制期间实施。在该期间,在外侧检测部132的边缘传感器132a的下方不存在太阳电池阵列LP,但是根据在内侧检测部133的边缘传感器133a的下方是否存在太阳电池阵列LP,而在接近端缘SE的方向上的移动(箭头a的方向)、和远离端缘SE的方向上的移动(箭头b的方向)之间切换。
<外侧检测部132以及内侧检测部133>
上述的速度控制以及停止控制只要外侧检测部132以及内侧检测部133具备至少一个边缘传感器即可。但是,如果在外侧检测部132设置一对边缘传感器132a、132b,则能够只在双方的边缘传感器132a为相同状态(其下方没有太阳电池阵列LP的状态)时变为减速控制。这样一来,如果只有外侧检测部132的外侧(端缘SE侧)的边缘传感器132a检测到端缘SE,则不进行减速控制,因此能够使作业机器人101在行进方向上稳定地行驶。
此外,若在内侧检测部133设置一对边缘传感器133a、133b,则能够只在双方为相同状态(在其下方没有太阳电池阵列LP的状态)时变为停止控制。这样一来,在实施上述的减速控制的同时实施仿形控制时,如果只有内侧检测部133的外侧(端缘SE侧)的边缘传感器133a检测到端缘SE,则不进行停止控制,因此能够使作业机器人101在减速控制中也稳定地行驶。
另外,在减速控制期间不实施仿形控制的情况下,内侧检测部133可以只设置位于比外侧检测部132的外侧(端缘SE侧)的边缘传感器132a更靠内侧的边缘传感器133b。
另一方面,如果只实施速度控制和停止控制,则外侧检测部132和内侧检测部133分别具有一个边缘传感器即可。在该情况下,只通过外侧检测部132、内侧检测部133检测到的信号,无法判断是位于作业机器人101的行驶方向的端缘E还是端缘SE。因此,期望另行设置检测端缘SE的传感器。
此外,如果通过来自外侧检测部132以及内侧检测部133的信号不实施速度控制、停止控制而只实施仿形移动控制,则只要外侧检测部132以及内侧检测部133分别具有一个边缘传感器就能够实施。此外,也可以不设置外侧检测部132和内侧检测部133双方,即使只设置一方也可实施仿形移动控制。
<防倾斜传感器135>
另外,如图14所示,也可以在宽度方向上远离边缘检测部131的位置、并且比边缘检测部131更靠内侧且比移动机构104更靠外侧的位置设置防倾斜传感器135。
如上所述,作业机器人101在通常行驶中以朝向端缘SE的方式移动,因此其轴向(即行驶方向)相对于端缘SE的方向倾斜。另一方面,如果外侧检测部132的边缘传感器132a检测到端缘SE,则作业机器人101向反方向倾斜。因此,作业机器人101在轴向上的倾斜以相对于端缘SE的方向收敛于一定程度的范围内的方式摆动。但是,在作业机器人101配置在大幅远离端缘SE的位置的情况下,作业机器人101在轴向上的倾斜变大。而且,如果在行驶方向的端缘E附近成为这样的状态,则有可能产生移动机构104的车轮踩空等。
但是,如果在上述的位置预先设置防倾斜传感器135,则防倾斜传感器135能够在移动机构104车轮踩空等前检测到在其下方没有太阳电池阵列LP。在该情况下,如果预先设为在从防倾斜传感器135向控制部130发送检测到在其下方没有太阳电池阵列LP的信号时,控制部130使移动机构104停止,则能够在移动机构104车轮踩空前使作业机器人101的移动停止。
<危险控制部140>
如果预先设置边缘检测部131,且通过控制部130如上述那样控制移动机构104的工作,则在边缘检测部131以及控制部130正常工作的情况下,能够适当地防止车轮踩空或作业机器人101从太阳电池阵列LP掉落。
但是,在边缘检测部131由于故障等而无法适当地检测到太阳电池阵列LP的端缘E的情况下,有可能导致车轮踩空、或者作业机器人101从太阳电池阵列LP掉落。
因此,也可以与边缘检测部131分开地设置检测太阳电池阵列LP的端缘E的危险检测部141。具体而言,如图11的(A)所示,在作业机器人101的行驶方向上,预先在边缘检测部131和移动机构104之间设置危险检测部141,预先设为若危险检测部141检测到太阳电池阵列LP的端缘E,则控制部130使作业机器人101的行驶停止。这样一来,即使在边缘检测部131未检测到太阳电池阵列LP的端缘E的情况下,危险检测部141也能够在移动机构104到达太阳电池阵列LP的端缘E之前检测到太阳电池阵列LP的端缘E。因此,即使在边缘检测部131未检测到太阳电池阵列LP的端缘E的情况下,也能够防止车轮踩空、或者作业机器人101从太阳电池阵列LP掉落。
另外,在设置有危险检测部141的情况下,也可以在控制部130中设置向作业员等通知通过来自危险检测部141的信号使作业机器人101的行驶停止的功能。这样一来,通过向作业员、管理者通知作业机器人101发生了故障,能够迅速地修理作业机器人101等。例如,可以通过警报器、指示器(indicator)向作业员等通知故障,也可以将信号发送至作业员的便携终端、管理中心等来发送与故障相关的信息。
此外,如果控制部130发生故障等,则即使边缘检测部131检测到太阳电池阵列LP的端缘E,作业机器人101也不停止行驶,有可能导致作业机器人101从太阳电池阵列LP掉落。但是,如果与控制部130分开地预先设置根据危险检测部141的信号来控制移动机构104的危险控制部140,则即使控制部130发生故障等,也能够防止车轮踩空、或者作业机器人101从太阳电池阵列LP掉落。
在该情况下,也可以在危险控制部140中设置向作业员等通知作业机器人101停止了行驶的功能。这样一来,通过向作业员、管理者通知作业机器人101发生了故障,能够迅速地修理作业机器人101等。例如,可以通过警报器、指示器向作业员等通知故障,也可以向作业员的便携终端、管理中心等发送信号来发送与故障相关的信息。此外,如果预先设为也将来自边缘检测部131的信号输入至危险控制部140,则还能够掌握边缘检测部131和控制部130中的哪一个发生了损坏。这样一来,在修理作业机器人101等时,作业员能够简单地掌握问题点,因此还能够缩短复原的时间。
危险检测部141的结构也没有特别限定。但是,如果危险检测部141具有在作业机器人101的移动方向上排列的外侧传感器和内侧传感器(参照图14的边缘检测部131),则能够降低将槽等误检测为太阳电池阵列LP的端缘E的可能性。
此外,即使在危险检测部141仅具有一个传感器的情况下,如果将危险检测部141设置于在作业机器人101的移动方向上偏离的位置,则也能够降低将槽等误检测为太阳电池阵列LP的端缘E的可能性。
<传感器的例子>
另外,边缘检测部131、危险检测部141所使用的传感器没有特别限定,能够使用公知的传感器。例如,能够将激光传感器、红外线传感器、超声波传感器等以非接触的方式检测边缘的传感器或限位开关等接触式的传感器等用于传感器。此外,也可以通过控制部130对将CCD照相机等用作传感器而拍摄的图像进行解析,由此检测边缘。进而,还可使用温度传感器、电容传感器作为传感器。在使用这些传感器的情况下,能够根据太阳电池阵列LP和边缘外侧的部分(空间等)的温度差、电容差来掌握太阳电池阵列LP的边缘。
例如,在传感器为激光传感器的情况下,能够如以下那样检测是否存在太阳电池阵列LP。首先,使太阳电池阵列LP存在于传感器的正下方。在该情况下,如果从传感器照射激光,则传感器接收在太阳电池阵列LP反射后的反射光。即,能够判断为传感器的位置位于边缘的内侧。另一方面,在传感器无法接收反射光的情况下,能够判断为在传感器的正下方没有太阳电池阵列LP,即传感器的位置位于边缘外。
<防车轮踩空功能>
此外,为危险检测部141发生故障的情况做准备,也可以设置检测车轮踩空的接触式传感器。
例如,在机器人主体102的下表面设置与危险控制部140(或者控制部130)电连接的接触式传感器。这样一来,在车轮踩空的情况下,由于机器人主体102的下表面即接触式传感器与太阳电池阵列LP的边缘接触,因此能够检测到车轮踩空的情况。而且,预先设为若接触式传感器检测到与太阳电池阵列LP接触的情况并将信号发送至危险控制部140(或者控制部130),则接收到该信号的危险控制部140(或者控制部130)停止移动机构104的驱动部的工作。例如,预先设为在驱动部中使用电机的情况下,停止向电机供给电流。这样一来,不施加使作业机器人101向边缘方向移动的力,因此能够防止机器人主体102从太阳电池阵列LP掉落。
另外,若危险控制部140(或者控制部130)接收接触式传感器与太阳电池阵列LP接触的信号,则可以使驱动部工作,从而使车轮104a、104b中产生驱动阻力。这样一来,能够提高进一步防止机器人主体102从太阳电池阵列LP掉落的效果。例如,在驱动部中使用电机的情况下,也可以以使电机的旋转方向反转的方式向电机供给电流。此外,也可以在驱动部设置电磁制动器等制动装置,也可以发挥通过使电机的端子间短路而得到制动力的短路制动功能。
另外,作为上述的接触式传感器而使用的传感器没有特别限定。例如,能够使用被称为电缆开关(阿自倍尔制)、带状开关(东京传感器制)的压敏橡胶开关等。而且,设置接触式传感器的位置也没有特别限定。例如,在使用电缆开关、带状开关等的情况下,也可以以与车轮104c(或者图6的车轮104a)的旋转面平行的方式设置电缆开关、带状开关等。此外,在使用面状的传感器的情况下,也可以将传感器设置在机器人主体102的整个下表面。
<作业机器人101的工作>
上述的作业机器人101通过控制部130控制移动机构104的工作、清扫等作业。因此,如果以在控制部130中存储的路径等上自动地行驶的方式控制作业机器人101的工作,则能够使其几乎自动地在太阳电池阵列LP上移动的同时,实施清扫等作业。另外,即使在使其几乎自动地在太阳电池阵列LP上移动的同时实施清扫等作业的情况下,也可以使其在移动至退让部30时,沿着太阳电池阵列LP的端缘(描着太阳电池阵列LP的端缘)移动。这样一来,能够使作业机器人101可靠且稳定地返回至退让部30。
另一方面,也可以由作业员从外部操作作业机器人101来控制其行驶、清扫等作业。例如,可以利用使用了无线、红外线等的无线通信来远程操作作业机器人101。即,也可以由作业员操作无线通信用控制器来远程操作作业机器人101。此外,还可以由作业员使用通过信号线等与作业机器人101连接的控制器,操作作业机器人101。如果由作业员使用无线通信用的控制器或通过信号线连接的控制器来操作作业机器人101,则作业员能够在确认清扫等的作业状况的同时实施作业。这样一来,能够使作业机器人101随着周围状况的变化等而适当地实施作业。
像这样,即使在作业员控制作业机器人101的工作的情况下,也期望具有上述那样的边缘检测功能。如果具有这样的功能,则即使作业员存在操作失误,也能够使作业机器人101适当地行驶从而实施作业。此外,即使作业员存在操作失误,也能够防止作业机器人101从太阳电池阵列LP掉落。
作业机器人101可以并用由作业员进行的操作和自动行驶(作业)这两者。即,通常自动地(即,仅通过控制部130的控制)进行作业或行驶,但是若作业员从控制器等输入操作,则可以从自动行驶(作业)的状态切换为由作业员的操作进行工作。在该情况下,预先设为在来自控制器等的输入未达到一定以上的情况下,使其切换为自动行驶(作业)的状态。这样一来,即使作业员操作失误、或忘记切换至自动行驶(作业)的状态,也能够继续实施作业,因此是优选的。
<关于作业控制>
此外,作业装置1可以具备状态检测机构,对太阳电池阵列LP的表面进行测量等,检测太阳电池阵列LP的表面的状态。如果设置有这样的状态检测机构,则能够适当地掌握太阳电池阵列LP的表面,因此能够根据太阳电池阵列LP的表面的状态实施清扫等作业。
状态检测机构能够由以下部件构成:状态检测部,检测太阳电池阵列LP的状态;判断部,基于状态检测部检测到的信息,判断太阳电池阵列LP的表面的状态。可以将状态检测部以及判断部均设置在作业机器人101,也可以只将状态检测部设置在作业机器人101,而将判断部设置在管理楼栋等。此外,还可以将状态检测部设置在太阳电池阵列LP等,将判断部设置在管理楼栋等。在管理楼栋等设置有判断部的情况下,从管理楼栋对作业机器人101发送工作时机等的指令。
状态检测部没有特别限定,例如能够例举检测太阳电池阵列LP的表面的温度的温度检测部。在该情况下,能够根据温度检测部检测到的太阳电池阵列LP的表面的温度,使作业机器人101实施适合该温度的作业。
例如,在太阳电池阵列LP的表面为露点温度以下的情况下,由于在太阳电池阵列LP的表面产生结露,因此能够将该结露用于清扫。因此,在作业机器人101具有橡胶制叶片作为清扫部110的情况下,若状态检测机构检测到露点温度以下的状态,则期望控制部130使作业机器人101移动从而实施清扫。
另一方面,在作业机器人101具有刷子或布等适合干燥状态下的清扫的部件作为清扫部110的情况下,期望在太阳电池阵列LP的表面为露点温度以上的状态下进行清扫。因此,在作业机器人101具有所述清扫部110的情况下,若状态检测机构检测到露点温度以上的状态,则期望控制部130使作业机器人101移动从而实施清扫。
另外,温度检测部可以设置于太阳电池阵列LP,也可以设置于作业机器人101。例如,在设置于太阳电池阵列LP的情况下,能够将温度检测部设置在太阳电池阵列LP的面板框架等。此外,在设置于作业机器人101的情况下,在作业机器人101被配置在退让部30的状态下,只要将温度检测部设置在能够测量太阳电池阵列LP的表面的温度的位置即可。例如,能够采用在从作业机器人101向外侧突出的支柱等设置温度检测部等的方法。
检测到的太阳电池阵列LP的温度不一定必须限于表面的温度,也可以计量太阳电池阵列LP的规定的区域或其表面、规定的区域的附近或其附近的背面、规定的区域中的太阳电池模块P的内部的温度。在测量太阳电池阵列LP的背面的温度的情况下,可以将温度检测部设置在太阳电池阵列LP的背面。
此外,作为检测太阳电池阵列LP的表面的状态的状态检测部,可以采用测量太阳电池阵列LP的表面的颜色、强度(光泽)的部件。在该情况下,能够通过检测太阳电池阵列LP的表面的颜色、强度(光泽)来判断太阳电池阵列LP的表面的污垢。
例如,将测量太阳电池阵列LP的表面的颜色、强度(光泽)的状态检测部设置在作业机器人101。然后,在判断部基于状态检测部检测到的信息判断为残留一定以上的污垢的情况下,控制部130使作业机器人101工作,使其在该位置多次往返。例如,控制部130使作业机器人101工作,使得作业机器人101在太阳电池阵列LP中残留有污垢的区域多次往返。这样一来,能够提高由作业机器人101去除太阳电池阵列LP的表面的污垢的效果。
此外,即使作业机器人101在残留有污垢的区域多次往返,但是判断部还判断为残留有污垢的情况下,控制部130可以具有向作业员通知污垢残留的区域的功能。在该情况下,作业员手动(使用水等)对该区域进行清扫,因此还能够消除作业机器人101无法去除的污垢。
进而,若实施规定次数的往返作业,则可以中止该区域的清扫而实施其他区域的清扫。即,若作业机器人101在残留有污垢的区域往返移动规定的次数,则即使在判断部判断为残留有一定以上的污垢的情况下,也可以中止该区域的清扫。在该情况下,能够防止作业机器人101的无用的工作。而且,如后所述,在多个太阳电池阵列LP共用一个作业机器人101的情况下,即使在一个太阳电池阵列LP的表面存在无法去除污垢的区域的情况下,也能够使作业机器人101移动至其他的太阳电池阵列LP。这样一来,作业机器人101不会为了消除利用作业机器人101无法去除的污垢而长时间地停留在一个太阳电池阵列LP,因此能够提高作业效率。
这样的状态检测部例如能够采用以下的构成。
设置对太阳电池阵列LP的表面照射光的光照射部作为状态检测部。该光照射部照射的光没有特别限定。此外,设置受光部,使得能够接收光照射部照射的光在太阳电池阵列LP的表面反射后的反射光。而且,如果预先设为由判断部基于受光部接收到的信号来判断太阳电池阵列LP的表面的污垢,则能够判断太阳电池阵列LP的表面的污垢。例如,在判断部中预先存储光照射部将规定的强度以及波长的光照射在太阳电池阵列LP的表面时,太阳电池阵列LP的表面未被污染的状态(或者在允许程度内被污染的状态)下的反射光的颜色(基准色)、强度(基准强度)。这样一来,判断部能够通过比较受光部接收到的反射光和基准色、基准强度来判断太阳电池阵列LP的表面的污垢。
另外,光照射部、受光部的构成没有特别限定,但是期望沿着与作业机器人101的移动方向相交的方向(例如,正交的方向)预先设置多个光照射部和多个受光部。在该情况下,能够减少无法检测到太阳电池阵列LP的表面的污垢的区域。特别是,如果使用线传感器作为受光部,则容易防止污垢的漏检测。
另外,如果预先将状态检测部设置在作业机器人101的移动方向上的清扫部110的后方,则能够判断由清扫部110进行清扫后的状态。此外,如果预先设置在作业机器人101的移动方向上的清扫部110的前方,则能够根据污垢的状态调整由清扫部110进行的清扫。特别是,如果预先设置在作业机器人101的移动方向上的清扫部110的前方和后方这双方,则能够发挥上述双方的功能。
此外,状态检测机构可以具有测量风速的风速传感器作为状态检测部。在该情况下,如果控制部130基于风速传感器测量的风速信息,使作业机器人101在风速为某一定风速以上时工作,则能够提高清扫效果。即,由于在作业机器人101的清扫部110卷起灰尘等的情况下,容易使该灰尘飞散,因此能够提高清扫效果。另外,在一定以上的风速时,有可能导致作业机器人101破损或发生故障,因此期望控制部130进行控制,使得作业机器人101不工作。
<作业时的太阳电池阵列LP的倾斜>
在跟踪式的太阳电池阵列LP的情况下,可以在其表面为水平的状态下由作业机器人101实施清扫,也可以在一定程度倾斜的状态下由作业机器人101实施清扫。
即,即使在跟踪式的太阳电池阵列LP中,也可以不将其表面设为水平,而是将其表面维持在一定程度倾斜的状态(例如,相对于水平倾斜30°左右的状态)而由作业机器人101实施清扫。在使其倾斜来实施作业的情况下,其角度没有特别限定。只要根据周围的环境等,使太阳电池阵列LP的表面维持在适当的角度而由作业机器人101实施清扫即可。
<作业机器人101在太阳电池阵列LP间的移动>
可以在太阳电池阵列LP分别设置1个作业机器人101,也可以由多个太阳电池阵列LP共用1个作业机器人1。
<并联配置的太阳电池阵列LP的情况>
接下来,如图18所示,对由沿着与摆动轴SS的轴向相交的方向排列配设的太阳电池阵列LP共用作业机器人101的情况进行说明。
例如,如图18所示,在相邻的太阳电池阵列LP的摆动轴SS的轴向的两端的外侧设置输送路DR,在输送路DR设置退让部30。即,设置比太阳电池阵列LP的摆动轴SS的轴向的两端更靠外侧且其上表面大致水平的输送路DR。此外,将输送路DR的上表面的高度设置成与太阳电池阵列LP的表面为大致水平的状态下的太阳电池阵列LP的表面几乎相同。这样一来,如果使作业机器人101移动至退让部30(即输送路DR),则通过在输送路DR上行驶,还能够使作业机器人101从一个太阳电池阵列LP移动至另一个太阳电池阵列LP。
<串联配置的太阳电池阵列LP的情况>
接下来,如图21所示,对由沿着摆动轴SS的轴向排列配设的太阳电池阵列LP1、LP2共用作业机器人101的情况进行说明。
例如,如图21所示,在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的端部间设置与摆动轴SS的轴向平行的输送路DR。具体而言,配置为使太阳电池阵列LP1、LP2的表面与输送路DR的表面几乎在同一平面。这样一来,由于作业机器人101能够通过输送路DR的表面在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2之间移动,因此能够由多个太阳电池阵列LP共用作业机器人101。
在该情况下,期望以相邻的太阳电池阵列LP1、LP2和输送路DR的端部D2几乎呈直线状排列的方式,将输送路DR设置于相邻的太阳电池阵列LP1、LP2之间。如果设为这样的构成,则在作业机器人101在输送路DR移动时,只要使作业机器人101沿着输送路DR的端部D2移动,便能够使作业机器人101在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2之间稳定地移动。
例如,设为在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2中,只在一个太阳电池阵列LP1(图21中的左侧的太阳电池阵列LP1)设置退让部30,而在另一个太阳电池阵列LP2(图21中的右侧的太阳电池阵列LP2)不设置退让部30。在这样的构成中,在由一台作业机器人101对两个太阳电池阵列LP1、LP2进行清扫的情况下,在依次进行太阳电池阵列LP1的清扫后,作业机器人101移动至太阳电池阵列LP2。此时,使作业机器人101沿着太阳电池阵列LP1的第二端部P2移动至太阳电池阵列LP2。这样一来,能够使作业机器人101可靠地通过输送路DR,从太阳电池阵列LP1移动至太阳电池阵列LP2(参照图21的(A))。
另外,在输送路DR中移动时,如果使作业机器人101沿着输送路DR的端部D2移动,则能够使其稳定地在输送路DR中行驶,也易于掌握向太阳电池阵列LP2移动时的定位、作业机器人101的位置。
此外,在太阳电池阵列LP2的作业完成而返回至退让部30时,如果使作业机器人101沿着太阳电池阵列LP2的第二端缘P2移动,则也能够使作业机器人101可靠地通过输送路DR并移动至太阳电池阵列LP1(图21的(B))。而且,能够以使太阳电池阵列LP1和太阳电池阵列LP2好像为一个太阳电池阵列LP的方式使作业机器人101移动并返回至退让部30,因此作业机器人101的移动控制也变得容易。
另外,上述的“相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的第二端部P2和输送路DR的端部D2几乎呈直线状排列”包括:太阳电池阵列LP1、LP2的第二端部P2的端缘和输送路DR的端部D2的端缘(由输送路DR的表面与端面形成的交线)完全呈直线状排列的情况;在两者之间稍微具有偏差的情况。在两者之间稍微具有偏差的情况包括:太阳电池阵列LP1、LP2的第二端部P2的端缘与输送路DR的端部D2的端缘几乎平行,但在高度或水平方向上稍微存在偏差的情况(例如0~5mm左右);在沿着太阳电池模块P的表面的方向上的位置存在偏差的情况(例如0~20mm左右)。此外,也包括太阳电池阵列LP1、LP2的第二端部P2的端缘与输送路DR的端部D2的端缘相对倾斜的情况。例如,包括:在与太阳电池阵列LP1、LP2的表面平行的面内倾斜0~1度左右的情况;在与太阳电池阵列LP1、LP2的第二端面平行的面内倾斜0~2度左右的情况。
此外,“太阳电池阵列LP1、LP2的表面与输送路DR的表面几乎在同一平面”是指包括太阳电池阵列LP1、LP2的表面与输送路DR的表面所成的角度有0~1度左右的偏差的情况的概念。此外,也包括在太阳电池阵列LP1、LP2的表面与输送路DR的表面稍微存在高度差的情况(例如0~5mm左右)。
<摆动式的输送路DR>
在上述例子中,对在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2中两者的表面几乎在同一平面的情况、以及即使两者摆动但两者的表面几乎在同一平面的情况进行了说明。但是,根据太阳电池阵列LP1、LP2的设置状况的不同,有时在太阳电池阵列LP1、LP2这两者的表面产生高度差或者其角度产生偏差。在存在这样的问题的情况下,只要将输送路DR设为以下构成即可。
如图22所示,输送路DR在第一端部(太阳电池阵列LP1侧的端部)设置有摆动轴Da。该摆动轴Da被设置为与太阳电池阵列LP1的表面平行,且经由轴承等被固定在太阳电池阵列LP1。在该摆动轴Da安装有输送部Db的一方的端部(图22中为右侧的端部)。即,输送部Db被设置为可通过摆动轴Da相对于太阳电池阵列LP1摆动。
输送部Db的另一方的端部(图22中为右侧的端部)被载置于与太阳电池阵列LP1相邻的太阳电池阵列LP2的端部。具体而言,在太阳电池阵列LP2的太阳电池阵列LP1侧的端部设置有保持板LM,在该保持板LM的上表面载置有输送部Db的另一方的端部。
另外,保持板LM的构成没有特别限定。在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的表面几乎在同一平面的情况下,期望被设置为若输送部Db的另一方的端部被载置在保持板LM上,则使输送部Db的表面(即输送路DR的表面)与相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的表面几乎在同一平面。
如果设置这样构成的输送路DR,则即使相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的表面存在高度差,只要输送部Db摆动,便能够通过输送路DR将太阳电池阵列LP1、LP2之间连接。这样一来,即使相邻的太阳电池阵列LP1、LP2的表面存在高度差,也能够经由输送路DR使作业机器人101在相邻的太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。
另外,若输送部Db的倾斜角度变大,则作业机器人101难以在输送路DR和太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。例如,若输送路DR的表面相对于太阳电池阵列LP1、LP2的表面所形成的角度大于20度,则难以从输送路DR向太阳电池阵列LP1、LP2移动。因此,可以在输送路DR设置检测输送部Db的摆动角度的传感器,若传感器检测到为一定角度以上的情况,则控制部130控制移动机构104的工作,使得作业机器人101不在输送路DR和太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。当然,也可以在作业机器人101本身设置检测输送路DR的倾斜的传感器,控制部130基于来自该传感器的信号,控制移动机构104的工作。
特别是,在太阳电池阵列LP1、LP2摆动的情况下,若太阳电池阵列LP1、LP2的摆动角度产生偏差,则作业机器人101难以移动。例如,在太阳电池阵列LP1的表面上移动时的作业机器人101相对于摆动轴SS的角度(绕摆动轴SS的角度)和太阳电池阵列LP2的表面的角度有可能不同。在该情况下,若作业机器人101通过输送路DR从太阳电池阵列LP1移动至太阳电池阵列LP2,则作业机器人101有可能与太阳电池阵列LP2接触而导致作业机器人101掉落。为了防止该问题,只要将输送路DR的长度设为在太阳电池阵列LP1、LP2的摆动角度的偏差达到一定以上时,使输送路DR的另一端部从保持板LM的上表面脱离即可。即,如果是图22,只要太阳电池阵列LP1、LP2的摆动角度相同,就能够维持输送路DR的另一端部被载置于保持板LM的上表面的状态(图22的(A)),而在太阳电池阵列LP2比太阳电池阵列LP1相对于水平大幅倾斜的情况下,只要以使输送路DR的另一端部从保持板LM的上表面脱离的方式(图22的(B))调整输送部Db的长度即可。
在该情况下,也可以在输送路DR设置检测输送部Db的摆动角度的传感器,使作业机器人101的控制部130控制移动机构104的工作。即,也可以设为若传感器检测到输送部Db的表面相对于太阳电池阵列LP1、LP2的表面为一定的角度以上,则通过控制部130控制移动机构104的动作,使得作业机器人101不在输送路DR和太阳电池阵列LP1、LP2之间移动。当然,也可以在作业机器人101本身设置检测输送路DR的倾斜、输送路DR的有无的传感器,使控制部130基于来自该传感器的信号,控制移动机构104的工作。
另外,输送路DR的配置不限于图18的配置,能够采取各种配置。
工业实用性
本发明的作业装置适合固定式、跟踪式的太阳电池模块的表面的清扫。
附图标记说明
1 作业装置
10 作业器
11 底板框架
15 清扫部件
20 移动部
21 牵引机构
22 牵引部件
25 驱动机构
30 退让部
50 辅助机构
51 第一辅助部
51a 自由辊
52 第二辅助部
52a 自由辊
101 作业用机器人
102 机器人主体部
104 移动机构
110 清扫部
112 刷子
130 控制部
131 边缘检测部
132 外侧检测部
132a 边缘传感器
132b 边缘传感器
133 内侧检测部
133a 边缘传感器
133b 边缘传感器
140 危险控制部
141 危险检测部
SP 太阳光发电设备
LP 太阳电池阵列
P 太阳电池模块
SS 摆动轴
DR 输送路。

Claims (17)

1.一种作业装置,对排列设置了多块太阳电池模块的太阳电池阵列的表面实施作业,其特征在于,具备:
作业器,对所述太阳电池阵列的表面实施作业;
移动部,使该作业器沿着所述太阳电池模块排列的方向移动,
所述移动部具备利用索状部件使所述作业器移动的移动机构。
2.如权利要求1所述的作业装置,其特征在于,
所述移动部具备:
所述索状部件,与所述作业器连结;
驱动机构,使该索状部件移动,
所述索状部件的一端以及另一端与所述作业器连结而形成为无端环状。
3.如权利要求1所述的作业装置,其特征在于,
所述移动部具备:
所述索状部件,与所述作业器连结;
驱动机构,使该牵引部件移动,
所述索状部件是无端部件。
4.如权利要求1、2或者3所述的作业装置,其特征在于,
所述索状部件被设置成与所述太阳电池阵列的表面不接触。
5.如权利要求1、2、3或者4所述的作业装置,其特征在于,
所述索状部件被配设于在所述太阳电池阵列的发电状态下,该索状部件的影子不形成在所述太阳电池阵列的表面的位置。
6.如权利要求1所述的作业装置,其特征在于,
所述移动部具备:
所述索状部件,沿着所述太阳电池阵列的表面张紧;
驱动机构,驱动在该索状部件的表面进行转动的辊。
7.如权利要求6所述的作业装置,其特征在于,
所述驱动机构具备以夹着所述索状部件的方式配置的一对辊。
8.如权利要求1~7的任一项所述的作业装置,其特征在于,
具备退让部,在所述作业器通过所述移动部的移动机构进行移动的方向上,使所述作业器从所述太阳电池阵列的表面退让至所述太阳电池阵列的一方的端部的外侧。
9.如权利要求8所述的作业装置,其特征在于,
具备到达检测部,检测所述作业器到达所述太阳电池阵列中的设置有所述退让部的一侧的相反侧的端部。
10.一种作业装置,对排列设置了多块太阳电池模块的太阳电池阵列的表面实施作业,其特征在于,具备:
作业机器人,具有用于自主行走的移动机构和对所述太阳电池阵列的表面实施作业的作业部;
退让部,用于使所述作业机器人从所述太阳电池阵列的表面退让,
所述作业机器人在向所述退让部移动时,在移动至所述太阳电池阵列的端缘后,沿着该太阳电池阵列的端缘移动至所述退让部。
11.如权利要求10所述的作业装置,其特征在于,
所述退让部被设置在多个部位。
12.一种作业装置,对沿着摆动轴的轴向排列设置了多块太阳电池模块的太阳电池阵列的表面实施作业,其特征在于,具备:
作业机器人,具有用于自主行走的移动机构和对所述太阳电池阵列的表面实施作业的作业部;
输送路,被设置在沿着所述摆动轴的轴向排列配设的相邻的太阳电池阵列间,能够供所述作业机器人行驶,
该输送路被设置为,
其第一端部能够相对于相邻的一个太阳电池阵列绕与该太阳电池阵列的表面平行的轴摆动,
其第二端部被载置于相邻的一个太阳电池阵列。
13.一种作业装置,对沿着摆动轴的轴向排列设置了多块太阳电池模块的太阳电池阵列的表面实施作业,其特征在于,具备:
作业机器人,具有用于自主行走的移动机构和对所述太阳电池阵列的表面实施作业的作业部;
输送路,被设置在相邻的太阳电池阵列间,且能够供所述作业机器人行驶,
该输送路被设置为,其上表面大致水平,且在所述太阳电池阵列的表面为大致水平的状态下,该太阳电池阵列的表面和其上表面几乎为相同的高度。
14.如权利要求13所述的作业装置,其特征在于,
所述输送路被设置为将沿着与所述摆动轴的轴向相交的方向排列配设的相邻的太阳电池阵列间连接,
被配设为位于比相邻的太阳电池阵列的摆动轴的轴向的端部更靠外侧。
15.如权利要求1~14的任一项所述的作业装置,其特征在于,
具备状态检测机构,检测所述太阳电池阵列的状态,
该状态检测机构具备:
状态检测部,检测所述太阳电池阵列的状态;
判断部,基于该状态检测部检测到的信息,判断所述太阳电池阵列的状态。
16.如权利要求15所述的作业装置,其特征在于,
所述状态检测部具备检测所述太阳电池阵列的温度的温度检测部。
17.如权利要求15所述的作业装置,其特征在于,
所述状态检测部具备:
光照射部,对所述太阳电池阵列的表面照射光;
受光部,接收该光照射部照射的光在所述太阳电池阵列的表面反射后的反射光,
所述判断部具备基于所述受光部接收到的反射光来判断所述太阳电池阵列的表面的污垢的功能。
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