CN115864946A - 一种光伏电站清洗机器人、系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光伏电站清洗机器人、系统及其工作方法，相对设置的端部连接板，设于端部连接板上的行走驱动机构，以及设于两个端部连接板之间的雨刮装置、滚刷装置和抽水装置；在端部连接板的两侧均设置雨刮装置，在两侧的雨刮装置之间设滚刷装置；清洗流程在单滚刷清扫的基础上增加了给水、喷水以及雨刮，包括一次冲水、清扫、二次冲水、湿刮等四个步骤，实现对一定规模光伏板的定期高效清洁，减少人员维护成本，操作方便、清洁度高、工作可靠且效率高。

Description

一种光伏电站清洗机器人、系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及光伏电站清洗技术领域，特别是涉及一种光伏电站清洗机器人、系统及其工作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

由现有光伏发电站的维护情况可知，光伏电站一般安装在人口稀少、不易维护、阳光充足、日照强烈、地势相对平坦的地区，而现有的大多数光伏电站仍然依靠人工或车载式清扫机械来对光伏板进行定期清洁，人工操作工作效率较低，并且会严重依赖人工，如光伏电站建在远离村庄、城市的地区很难实现定期清洁的基本维护，导致设备故障率提高。

其次，现有的光伏清扫机器人一般多采用小车轮机构，很容易产生一端打滑现象，另一端前移，造成机器错位上下两端卡在光伏板支架框架上。

再者，在常规的光伏清扫机器人只具备滚刷清扫功能，短期内清洁光伏板表面达到某一干净程度，而滚刷扫过光伏板表面会扬起灰尘，待机器人移动走之后，依然会有少部分灰尘落回光伏板表面，清扫工作很难进行彻底。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种光伏电站清洗机器人、系统及其工作方法，实现对一定规模光伏板的定期高效清洁，减少人员维护成本，操作方便、清洁度高、工作可靠且效率高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种光伏电站清洗机器人，包括：相对设置的端部连接板，设于端部连接板上的行走驱动机构，以及设于两个端部连接板之间的雨刮装置、滚刷装置和抽水装置；

所述行走驱动机构包括驱动电机，以及受驱动电机驱动且设于端部连接板上的行走涨紧轮、行走带轮和电机带轮，所述行走涨紧轮、行走带轮和电机带轮间通过行走同步带连接；

在端部连接板的两侧均设置雨刮装置，在两侧的雨刮装置之间设滚刷装置；

所述雨刮装置包括雨刮条、固定夹、夹紧套、雨刮转轴和转轴摇臂；所述雨刮条设于固定夹上，固定夹的两端均设有夹紧套，夹紧套连接雨刮转轴，雨刮转轴设于端部连接板上，并与用于带动雨刮条换向的转轴摇臂连接；

所述滚刷装置包括滚刷、滚刷驱动轮和滚刷涨紧轮，所述滚刷的两端均连接滚刷驱动轮，滚刷驱动轮和滚刷涨紧轮均设于端部连接板上，滚刷驱动轮、滚刷涨紧轮和电机带轮间通过驱动同步带连接；

所述抽水装置包括进水管和与进水管连接的出水管，出水管设于滚刷的两侧，且出水管上设有若干个喷头，以喷水至光伏板表面。

作为可选择的实施方式，所述雨刮装置还包括换向臂和换向弹簧，所述换向臂通过导向轨道设于端部连接板上，且换向臂的端部沿导向轨道延伸至端部连接板的外侧；

所述转轴摇臂的一端与雨刮转轴连接，另一端与换向臂连接，且设于端部连接板的槽口内；

所述转轴摇臂上设有摇臂销，所述摇臂销上连接换向弹簧，所述换向弹簧的另一端固定于端部连接板上。

作为可选择的实施方式，在光伏清洁机器人行进过程中，转轴摇臂抵在槽口一端，且受槽口限制，雨刮条朝向一侧；

当光伏清洁机器人行进至边缘时，在边缘处设有阻挡架，换向臂的一端与阻挡架接触后，受阻挡架的限位，使得换向臂沿导向轨道移动，从而带动转轴摇臂在槽口内，且当转轴摇臂越过槽口中线后，在换向弹簧的拉力作用下，转轴摇臂换向，带动雨刮转轴旋转，从而带动雨刮条换向。

作为可选择的实施方式，所述端部连接板上设有限位螺丝，通过旋转限位螺丝来调节雨刮条的转向角度。

作为可选择的实施方式，在端部连接板两侧的雨刮条不同时接触光伏板表面，在运行方向前侧的雨刮条远离光伏板表面，后侧的雨刮条接触光伏板表面。

作为可选择的实施方式，雨刮条接触光伏板表面后，雨刮条与光伏板表面成45°夹角。

作为可选择的实施方式，所述抽水装置还包括抽水头，所述抽水头为圆筒状，筒壁上有用于进水的孔，底部有直径小于圆筒内径的凸起圆柱，凸起圆柱上设有内螺纹；

所述进水管一端与抽水头的凸起圆柱连接，另一端与出水管连接；

所述出水管上每间隔一段距离设有V形分叉，在分叉末端安装喷头，喷头喷水呈扇形喷洒于光伏板表面。

作为可选择的实施方式，所述行走驱动机构还包括导向轮，所述导向轮的一端设置在端部连接板上，另一端卡在光伏板下方。

作为可选择的实施方式，所述行走同步带为单齿同步带，不带齿的一面接触光伏板，带齿的一面与行走涨紧轮、行走带轮和电机带轮啮合。

作为可选择的实施方式，所述驱动同步带为双面齿同步带，外侧齿面与滚刷驱动轮啮合，内侧齿面与滚刷涨紧轮、驱动同步带和电机带轮啮合，以使滚刷转动方向与驱动电机转动方向相反。

作为可选择的实施方式，行走带轮带动行走同步带，行走涨紧轮使行走同步带张紧，行走同步带与光伏板表面贴合，随行走同步带的运动而向前移动；滚刷驱动轮带动驱动同步带，清扫涨紧轮使驱动同步带张紧，滚刷驱动轮与驱动同步带的外侧齿面啮合，实现与驱动电机转动方向相反的转动，使滚刷转动方向与运动方向相反。

作为可选择的实施方式，在两个端部连接板之间设中间连接板，将雨刮装置、滚刷装置和抽水装置分为多段，每段之间通过中间连接板连接；

所述中间连接板上设有行走带轮和雨刮转轴，雨刮转轴与夹紧套连接；

所述中间连接板上设有滚刷驱动轮，所述滚刷驱动轮与滚刷连接。

作为可选择的实施方式，所述行走带轮和雨刮转轴采用嵌套式设计，所述嵌套式设计为在端部连接板上安装行走带轮轴，在行走带轮轴的外侧面上安装行走带轮，在行走带轮轴内安装雨刮转轴。

第三方面，本发明提供一种光伏电站清洗机器人系统，包括：支撑底座、供水机构和第一方面所述的光伏电站清洗机器人；

所述支撑底座的两侧分别设置光伏电站清洗机器人的停机位和光伏电站清洗机器人的清洁位，在停机位和清洁位的中间部分放置光伏板；

在支撑底座上与停机位垂直的一端设供水机构。

作为可选择的实施方式，所述支撑底座的四角上均设有阻挡架。

作为可选择的实施方式，所述供水机构包括水槽支撑架和设置在水槽支撑架上的水槽，所述水槽的侧面设有开口，开口面向光伏电站清洗机器人，以便光伏电站清洗机器人在水槽内抽水。

作为可选择的实施方式，所述清洁位包括支架和设于支架上的固定毛刷，所述固定毛刷的高度与光伏电站清洗机器人顶部设置的机器人光伏板的高度相匹配，以使光伏电站清洗机器人行驶至清洁位时，采用固定毛刷清洁机器人光伏板。

第三方面，本发明提供一种光伏电站清洗机器人系统的工作方法，采用第二方面所述的光伏电站清洗机器人系统，包括：

接收工作指令后，水槽内注水，且待水位上升至一定位置时，光伏电站清洗机器人开始工作，通过抽水装置从水槽内抽水，驱动电机转动；

电机带轮和行走带轮带动行走同步带，行走涨紧轮使行走同步带张紧，行走同步带与光伏板表面贴合，随行走同步带的运动，光伏电站清洗机器人向前移动；

电机带轮和滚刷驱动轮带动驱动同步带，清扫涨紧轮使驱动同步带张紧，滚刷驱动轮与驱动同步带的外侧齿面啮合，实现与驱动电机转动方向相反的转动，使滚刷转动方向与运动方向相反；

在起始位置时，调整雨刮条的方向和角度，随着光伏电站清洗机器人的移动，在行驶方向前侧的雨刮条离开光伏板表面，后侧的雨刮条与光伏板表面接触，在行驶方向前侧的喷头将水喷淋到滚刷前侧的光伏板上，并通过滚刷进行清洁，在行驶方向后侧的喷头冲刷由滚刷清洁后的光伏板表面，通过后侧的雨刮条刮走光伏板表面多余的水，直至行走至末端，完成一次清洁；

光伏电站清洗机器人行走至末端时，通过转轴摇臂调整雨刮条的方向，重复清洁过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提出一种光伏电站清洗机器人、系统及其工作方法，实现对一定规模光伏板的定期高效清洁，减少人员维护成本，操作方便、清洁度高、工作可靠且效率高，且仅需要定期更换易损件，维护成本低。

本发明所提出的光伏电站清洗机器人及系统，行走驱动机构采用同步带的方式，很大程度减少机器人姿态错误卡死的问题，极大地降低了机器人故障率，降低关键零部件的损耗，减少人工维护的难度和成本。

本发明所提出的光伏电站清洗机器人及系统，采用独立的电源供应，即机器人光伏板，在光照充足时可向机器人内置电源充电，为电机、水泵运转提供能源。

为了不影响光伏板发电效率，不占用光伏板工作面积，本发明采用嵌套式设计；在端部连接板上安装行走带轮轴，在行走带轮轴的外侧面上安装行走带轮，在行走带轮轴内安装雨刮转轴；行走带轮轴和雨刮转轴之间通过石墨铜套连接，相互转动互不干扰，行走带轮的转动不会影响雨刮转轴，不影响雨刮条的角度和力度，充分压缩机器人内部空间，缩小光伏清洗机器人的体积，减轻整机重量，运行稳定工作可靠。

为了提高光伏清洗设备的清洗质量，本发明在单滚刷清扫的基础上增加了给水、喷水以及雨刮；光伏板表面灰尘先经过第一遍喷淋，用水浸润干结在光伏板表面的灰尘，且水流还可以带走一部分浮尘，然后光伏板表面经滚刷清扫后，再进行第二遍水流冲洗，光伏板表面会更干净，最后一侧的雨刮条在机器人行走过程中，将表面残留的水和灰尘一并刮走，尽可能减少水渍，以此来达到最佳清洁效果。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1提供的光伏电站清洗机器人整体结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的光伏电站清洗机器人端部外侧示意图；

图3为本发明实施例1提供的光伏电站清洗机器人端部内侧示意图；

图4为本发明实施例2提供的光伏电站清洗机器人系统示意图；

其中，1、端部连接板，2、换向臂，3、限位螺丝，4、转轴摇臂，5、换向弹簧，6、雨刮转轴，7、导向轮，8、滚刷涨紧轮，9、滚刷，10、滚刷驱动轮，11、驱动同步带，12、传感器，13、行走带轮，14、旋转编码器，15、电机带轮，16、驱动电机，17、抽水头，18、进水管，19、行走带轮轴，20、夹紧套，21、雨刮条，22、行走涨紧轮，23、光伏板，24、水槽支撑架，25、水泵，26、出水管，27、水槽，28、电磁阀，29、行走同步带，30、清洁位，31、固定毛刷，32、机器人光伏板，33、光伏电站清洗机器人，34、阻挡架，35、停机位，36、支撑柱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1-图3所示，本实施例提供一种光伏电站清洗机器人，包括：相对设置的端部连接板，设于端部连接板上的行走驱动机构，以及设于两个端部连接板之间的雨刮装置、滚刷装置和抽水装置；在端部连接板的两侧均设置雨刮装置，在两侧的雨刮装置之间设滚刷装置。

两个端部连接板结构一致，下面以一侧的端部连接板为例进行说明。

在本实施例中，所述雨刮装置包括雨刮条21、固定夹、夹紧套20、雨刮转轴6和换向装置；

所述雨刮条21设于固定夹上，所述固定夹的两端设有夹紧套20以固定雨刮条，所述夹紧套20的一端连接固定夹，另一端连接雨刮转轴6，以在雨刮转轴6旋转时，带动雨刮条21和固定夹摆动。

作为可选择的一种实施方式，所述固定夹采用铝制深口U型夹，雨刮条设于该U型夹内，且两端采用夹紧套固定。

作为可选择的一种实施方式，所述固定夹内设两条雨刮条，两条雨刮条的两端和固定夹的两端通过夹紧套固定，以实现纵向的两条雨刮条的同时换向。

作为可选择的一种实施方式，所述光伏电站清洗机器人一侧的雨刮装置设有两条雨刮条，共设有四条雨刮条。

作为可选择的一种实施方式，所述夹紧套为半开口夹紧套，以夹紧固定雨刮条和固定夹。

由于雨刮条长时间工作会受到挤压摩擦，外加酷热和严寒，难免会造成磨损变形，导致刮水刮灰效果不佳，无法正常工作；所以，在本实施例中，只需要卸下夹紧套，便可对雨刮条进行更换，更换方式简单。

在本实施例中，所述雨刮转轴6连接换向装置，所述换向装置包括换向臂2、换向弹簧5和转轴摇臂4；

所述换向臂2通过导向轨道设于端部连接板1上，且换向臂2的端部可沿导向轨道延伸至端部连接板1的外侧；

所述转轴摇臂4的一端与雨刮转轴6连接，另一端与换向臂2连接，且设于端部连接板1的槽口内，以使得换向臂2沿导向轨道移动时，带动转轴摇臂4在槽口内滑动；

在端部连接板1上设有两个槽口，以用于分别连接两侧雨刮装置的转轴摇臂4；

所述转轴摇臂4上设有摇臂销，所述摇臂销上连接有换向弹簧5，所述换向弹簧5的另一端固定于端部连接板1上。

在光伏清洁机器人行进过程中，转轴摇臂抵在槽口的一端，受槽口的限制，雨刮条朝向一侧工作；

当光伏清洁机器人行进至边缘时，在边缘处会设有阻挡架，换向臂的一端与阻挡架接触后，受阻挡架的限位，当机器人继续前行时，换向臂会沿导向轨道移动，从而带动转轴摇臂在槽口内滑动，且当转轴摇臂越过槽口中线后，在换向弹簧拉力的作用下，转轴摇臂换向，带动雨刮转轴旋转，从而带动雨刮条换向。

在本实施例中，当光伏清洁机器人运动到支撑底座的一侧时，在支撑底座的四角上均设有阻挡架，且换向臂的端部延伸至端部连接板的外侧，所以换向臂的端部会首先碰撞到阻挡架，此时光伏清洁机器人会继续运动一段距离，在阻挡架的阻碍下，换向臂会沿导向轨道移动，从而带动转轴摇臂在槽口内滑动，转轴摇臂越过槽口中线后，在换向弹簧拉力的作用下，转轴摇臂换向，带动雨刮转轴旋转，从而带动雨刮条换向。

作为可选择的一种实施方式，所述转轴摇臂采用方管，转轴摇臂的两端塞入橡胶缓冲垫，转轴摇臂的一面切开两个矩形口，以用于插入雨刮转轴内。

作为可选择的一种实施方式，所述雨刮转轴的另一端焊接有与轴向垂直的转轴摇臂。

作为可选择的一种实施方式，所述转轴摇臂的中间位置垂直安装摇臂销，以便将换向弹簧勾住。

在本实施例中，所述端部连接板1上设有限位螺丝3，通过旋转限位螺丝3来调节雨刮条21的转向角度；

在光伏清洁机器人运行时，两侧的雨刮条并不同时接触光伏板表面，在运行方向前部的雨刮条需抬起不工作，后侧的雨刮条需进行刮洗作业，这样能够有效防止硬质大颗粒物体对光伏板表面的磨损；所以在光伏清洁机器人运行时，通过旋转限位螺丝来调节雨刮条的转向角度。

作为可选择的一种实施方式，所述雨刮条与光伏板表面成45°夹角，并有一定的下压力度确保将灰尘与水从光伏板表面刮走。

在本实施例中，所述滚刷装置包括滚刷9、滚刷驱动轮10和滚刷涨紧轮8，所述滚刷9的两端均连接滚刷驱动轮10，滚刷驱动轮10和滚刷涨紧轮8均设于端部连接板1上，滚刷驱动轮10的两侧均设有一个滚刷涨紧轮8，滚刷驱动轮10和滚刷涨紧轮8之间通过驱动同步带11连接。

在本实施例中，所述抽水装置包括抽水头17、进水管18和出水管26；

所述抽水头17用于插入水槽27内抽水；所述抽水头17为圆筒状，筒壁上有密集小孔，底部有直径小于圆筒内径的凸起圆柱，凸起圆柱上设有内螺纹；

所述进水管18的两端设有外螺纹，一端与抽水头17的凸起圆柱连接，另一端通过内螺纹接头与出水管26连接；

所述出水管26设有滚刷9的两侧，且出水管26上每间隔一段距离设有V形分叉，在分叉末端安装喷头，喷水呈扇形喷洒于光伏板表面。

作为可选择的一种实施方式，所述进水管26上有过滤海绵。

在本实施例中，在端部连接板1上还设有水泵25，用于启动抽水。

在本实施例中，在光伏电站清洗机器人两个端部连接板上均设有行走驱动机构，每个行走驱动机构均包括驱动电机16，以及受驱动电机16驱动的行走涨紧轮22、行走带轮13和电机带轮15，驱动电机16、行走涨紧轮22、行走带轮13和电机带轮15均设于端部连接板1上；

在端部连接板1的外侧，电机带轮1、滚刷涨紧轮8和滚刷驱动轮10之间通过驱动同步带11连接，以驱动滚刷工作；

且滚刷驱动轮10与驱动同步带11的外侧齿面啮合，滚刷涨紧轮8与驱动同步带11的内侧齿面啮合，以使滚刷转动的方向与驱动电机转动方向相反，即与机器人运动方向相反；

在端部连接板1的内侧，电机带轮15、行走涨紧轮22和行走带轮13通过行走同步带29连接，以驱动光伏电站清洗机器人行走；

所述行走同步带29的一侧面与电机带轮15、行走涨紧轮22和行走带轮13接触，另一侧面与光伏板23接触。

在本实施例中，所述行走驱动机构还包括导向轮7，所述导向轮7的一端设置在端部连接板上，另一端卡在光伏板23下方。

在本实施例中，行走同步带和驱动同步带分别被行走带轮和滚刷驱动轮带动；行走涨紧轮和行走带轮使行走同步带张紧，行走同步带与光伏板表面紧密贴合，随着行走同步带运动，机器人随之向前移动；

同时，滚刷驱动轮带动驱动同步带，清扫涨紧轮使驱动同步带张紧，放置在驱动同步带下方的滚刷驱动轮与驱动同步带的外侧齿面啮合，实现与电机转动方向相反的转动，使滚刷转动与机器人运动方向相反。

行走带轮和行走涨紧轮拉紧行走同步带，使行走同步带稳稳地压在光伏板边缘，防止行走产生滑移，以免两端运行位置不同步，导致机器卡死，改善滑移现象，且使得机器人更平稳的跨越两块光伏板边缘，在跨越过程中不会产生空转或越障困难的问题。

相较于其他光伏清洁机器人依靠车轮传递行走动力，综合考虑车轮容易产生错位滑移等问题，本实施例采用了对光滑玻璃表面附着力良好的同步带来驱动机器人行走，行走带轮和行走涨紧轮拉紧行走同步带，并保持紧密贴合光伏板，附着面积增加，不易产生滑移现象；

此外，本实施例中在端部连接板的两端设有传感器12，在电机上设有旋转编码器14，在运行过程中，如遇到特殊情况使机器人两端发生错位而造成的卡死问题，通过反馈信号给后台终端，以控制电机正反转矫正运行姿态。

作为可选择的一种实施方式，在滚刷驱动轮10两侧均设有一个清扫涨紧轮、行走涨紧轮22和一个行走带轮13，在滚刷驱动轮10的上方设有驱动电机和电机带轮15。

作为可选择的一种实施方式，所述行走同步带为单齿同步带，不带齿的一面接触光伏板，避免为光伏板造成损伤，带齿的一面与行走涨紧轮、行走带轮和电机带轮啮合。

作为可选择的一种实施方式，所述驱动同步带为双面齿同步带，外侧齿面与滚刷驱动轮啮合，内侧齿面与滚刷涨紧轮、驱动同步带和电机带轮啮合，以使滚刷转动的方向与驱动电机转动方向相反，即与机器人运动方向相反。

作为可选择的一种实施方式，所述机器人一端设有四个导向轮，共设8个导向轮。

为了不影响光伏板发电效率，不占用光伏板工作面积，本实施例采用嵌套式设计；具体地：在端部连接板1上安装行走带轮轴19，在行走带轮轴19的外侧面上安装行走带轮13，在行走带轮轴19内安装雨刮转轴6；行走带轮轴19和雨刮转轴6之间通过石墨铜套连接，相互转动互不干扰，行走带轮的转动不会影响雨刮转轴，不影响雨刮条的角度和力度，充分压缩机器人内部空间，缩小光伏清洗机器人的体积，减轻整机重量，运行稳定工作可靠。

在本实施例中，在两个端部连接板之间还可以设中间连接板，将雨刮装置、滚刷装置和抽水装置分为多段，每段之间通过中间连接板连接；

所述中间连接板上设有行走带轮轴，在行走带轮轴的外侧面上安装行走带轮，在行走带轮轴内安装雨刮转轴，雨刮转轴和夹紧套连接；

所述中间连接板上设有滚刷驱动轮，所述滚刷驱动轮与滚刷连接。

在本实施例中，在端部连接板和中间连接板的顶部连接平板，平板上安装机器人光伏板32。

为了提高光伏清洗设备的清洗质量，本实施例在单滚刷清扫的基础上增加了给水、喷水以及雨刮；光伏板表面灰尘先经过第一遍喷淋，用水浸润干结在光伏板表面的灰尘，且水流还可以带走一部分浮尘，然后光伏板表面经滚刷清扫后，再进行第二遍水流冲洗，光伏板表面会更干净，最后一侧的雨刮条在机器人行走过程中，将表面残留的水和灰尘一并刮走，尽可能减少水渍，以此来达到最佳清洁效果。

所以，本实施例的清洁过程共四个步骤，分别为一次冲水-清扫-二次冲水-湿刮；

第一步：一次冲水作用是浸润难以刮走的灰尘，机体内部一侧的喷头同时喷水，在光伏板表面形成水流，让干结在光伏板表面的异物湿润，易于滚刷清扫。

第二步：滚刷在电机驱动下与滚刷驱动轮反转，且转速高于行走带轮转速，滚刷在前进过程中高频率清扫光伏板。

第三步：二次冲水同样是通过喷头同时工作，在光伏板表面形成水流，带走部分灰尘和异物。

第四步：前进方向后侧的雨刮条刮去表面残余的水，防止水分蒸发后产生水渍。

实施例2

本实施例提供一种光伏电站清洗机器人系统，如图4所示，包括：支撑底座、供水机构和实施例1所述的光伏电站清洗机器人33；

在本实施例中，所述支撑底座的两侧分别设置光伏电站清洗机器人33的停机位35和光伏电站清洗机器人33的清洁位30，在停机位35和清洁位30的中间部分放置光伏板23；

所述支撑底座的四角上均设有阻挡架34，避免光伏电站清洗机器人行驶至边缘处掉落，同时用于与换向装置配合，实现雨刮条的换向。

作为可选择的一种实施方式，所述支撑底座的底端通过支撑柱36设于地面上；且一端要高于另一端，支撑底座构成斜面。

在本实施例中，所述供水机构包括水槽支撑架24和设置在水槽支撑架24上的水槽27，所述水槽支撑架24设于支撑底座上与停机位35垂直的一端；

作为可选择的一种实施方式，所述水槽27采用侧面敞开的方式，其开口面向机器人，以便于光伏电站清洗机器人在运行时，抽水头17能够不间断的在水槽27内抽水。

作为可选择的一种实施方式，所述水槽的敞开处设有一排密集毛刷，用于防止大颗粒风沙或小虫进入，避免积攒在水槽内阻塞机器人抽水。

作为可选择的一种实施方式，所述水槽的一端设有电磁阀28，在清扫作业结束时，打开电磁阀，排空水槽内的水，以免冬天低温结冰，夏天生长水藻。

在本实施例中，所述光伏电站清洗机器人的顶部安装有机器人光伏板32，可用于给光伏电站清洗机器人储能；

所述清洁位30包括支架和设于支架上的固定毛刷31，所述固定毛刷31的高度与机器人光伏板32的高度相匹配，以使光伏电站清洗机器人行驶至清洁位时，采用固定毛刷31清洁机器人光伏板32；

光伏电站清洗机器人从停机位出发行驶至光伏板处进行清洗，清洗完成后可行驶至清洁位清洗机器人光伏板，光伏电站清洗机器人在固定毛刷下前进一段距离，进入清洁位，在光伏电站清洗机器人转换运行方向驶出清洁位时，固定毛刷再次清洁机器人光伏板，实现机器人光伏板的清洁作业。

实施例3

本实施例提供一种实施例2所述的光伏电站清洗机器人系统的工作方法，包括：

接收工作指令后，水槽内开始注水，待水位上升至一定位置时，光伏电站清洗机器人开始工作，且通过抽水装置从水槽内抽水，驱动电机转动；

行走同步带和驱动同步带分别被行走带轮和滚刷驱动轮带动；电机带轮、行走涨紧轮和行走带轮带动行走同步带并使其张紧，行走同步带与光伏板表面紧密结合，随着行走同步带运动，机器人随之向前移动；

同时，电机带轮和滚刷驱动轮带动驱动同步带，清扫涨紧轮使驱动同步带张紧，放置在驱动同步带下方的滚刷驱动轮与驱动同步带的外侧齿面啮合，实现与电机转动方向相反的转动，使滚刷转动与机器人运动方向相反；

在起始位置时，通过换向装置和限位螺丝调整雨刮条的方向和角度，在行驶方向的前侧雨刮条离开光伏板表面，后侧雨刮条与光伏板表面接触；

随着光伏电站清洗机器人的移动，在行驶方向的前侧雨刮条不与光伏板表面接触，在行驶方向的前侧喷头将水喷淋到滚刷前侧，湿润光伏板表面灰尘，使滚刷更容易将顽固异物带离光伏板表面；

然后，在行驶方向的后侧喷头冲刷滚刷清洁后的光伏板表面，用水流汇集尘土，一部分泥水混合物在重力作用下流道地面，

最后，表面多余的水通过后侧雨刮条刮走，完成一次表面清洁。

光伏电站清洗机器人行走至末端，换向臂端部接触到阻挡架后，继续前行，在阻挡架的限位下，换向臂沿导向轨道移动，从而带动转轴摇臂在端部连接板的槽口内滑动，直至转轴摇臂转过槽口中线后，在换向弹簧拉力的作用下，转轴摇臂换向，带动雨刮转轴旋转，从而带动雨刮条换向，换向后可再重复上述清洁过程。

清洁结束后，光伏电站清洗机器人停在停机位，驱动电机停转，水泵断电，电磁阀打开，排空水槽内剩余的水，光伏电站清洗机器人停电待机，由自带的机器人光伏板持续充电，等待下次指令。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种光伏电站清洗机器人，其特征在于，包括：相对设置的端部连接板，设于端部连接板上的行走驱动机构，以及设于两个端部连接板之间的雨刮装置、滚刷装置和抽水装置；

所述行走驱动机构包括驱动电机，以及受驱动电机驱动且设于端部连接板上的行走涨紧轮、行走带轮和电机带轮，所述行走涨紧轮、行走带轮和电机带轮间通过行走同步带连接；

在端部连接板的两侧均设置雨刮装置，在两侧的雨刮装置之间设滚刷装置；

所述雨刮装置包括雨刮条、固定夹、夹紧套、雨刮转轴和转轴摇臂；所述雨刮条设于固定夹上，固定夹的两端均设有夹紧套，夹紧套连接雨刮转轴，雨刮转轴设于端部连接板上，并与用于带动雨刮条换向的转轴摇臂连接；

所述滚刷装置包括滚刷、滚刷驱动轮和滚刷涨紧轮，所述滚刷的两端均连接滚刷驱动轮，滚刷驱动轮和滚刷涨紧轮均设于端部连接板上，滚刷驱动轮、滚刷涨紧轮和电机带轮间通过驱动同步带连接；

所述抽水装置包括进水管和与进水管连接的出水管，出水管设于滚刷的两侧，且出水管上设有若干个喷头，以喷水至光伏板表面。

2.如权利要求1所述的一种光伏电站清洗机器人，其特征在于，

所述雨刮装置还包括换向臂和换向弹簧，所述换向臂通过导向轨道设于端部连接板上，且换向臂的端部沿导向轨道延伸至端部连接板的外侧；

所述转轴摇臂的一端与雨刮转轴连接，另一端与换向臂连接，且设于端部连接板的槽口内；

所述转轴摇臂上设有摇臂销，所述摇臂销上连接换向弹簧，所述换向弹簧的另一端固定于端部连接板。

3.如权利要求2所述的一种光伏电站清洗机器人，其特征在于，

在光伏清洁机器人行进过程中，转轴摇臂抵在槽口一端，且受槽口限制，雨刮条朝向一侧；

当光伏清洁机器人行进至边缘时，在边缘处设有阻挡架，换向臂的一端与阻挡架接触后，受阻挡架的限位，使得换向臂沿导向轨道移动，从而带动转轴摇臂在槽口内，且当转轴摇臂越过槽口中线后，在换向弹簧的拉力作用下，转轴摇臂换向，带动雨刮转轴旋转，从而带动雨刮条换向。

4.如权利要求1所述的一种光伏电站清洗机器人，其特征在于，

所述端部连接板上设有限位螺丝，通过旋转限位螺丝来调节雨刮条的转向角度；

或，在端部连接板两侧的雨刮条不同时接触光伏板表面，在运行方向前侧的雨刮条远离光伏板表面，后侧的雨刮条接触光伏板表面；

或，雨刮条接触光伏板表面后，雨刮条与光伏板表面成45°夹角。

5.如权利要求1所述的一种光伏电站清洗机器人，其特征在于，

所述抽水装置还包括抽水头，所述抽水头为圆筒状，筒壁上有用于进水的孔，底部有直径小于圆筒内径的凸起圆柱，凸起圆柱上设有内螺纹；

所述进水管一端与抽水头的凸起圆柱连接，另一端与出水管连接；

所述出水管上每间隔一段距离设有V形分叉，在分叉末端安装喷头，喷头喷水呈扇形喷洒于光伏板表面。

6.如权利要求1所述的一种光伏电站清洗机器人，其特征在于，

所述行走驱动机构还包括导向轮，所述导向轮的一端设置在端部连接板上，另一端卡在光伏板下方；

或，所述行走同步带为单齿同步带，不带齿的一面接触光伏板，带齿的一面与行走涨紧轮、行走带轮和电机带轮啮合；

或，所述驱动同步带为双面齿同步带，外侧齿面与滚刷驱动轮啮合，内侧齿面与滚刷涨紧轮、驱动同步带和电机带轮啮合，以使滚刷转动方向与驱动电机转动方向相反；

或，行走带轮带动行走同步带，行走涨紧轮使行走同步带张紧，行走同步带与光伏板表面贴合，随行走同步带的运动而向前移动；滚刷驱动轮带动驱动同步带，清扫涨紧轮使驱动同步带张紧，滚刷驱动轮与驱动同步带的外侧齿面啮合，实现与驱动电机转动方向相反的转动，使滚刷转动方向与运动方向相反。

7.如权利要求1所述的一种光伏电站清洗机器人，其特征在于，

在两个端部连接板之间设中间连接板，将雨刮装置、滚刷装置和抽水装置分为多段，每段之间通过中间连接板连接；

所述中间连接板上设有行走带轮和雨刮转轴，雨刮转轴与夹紧套连接；

所述中间连接板上设有滚刷驱动轮，所述滚刷驱动轮与滚刷连接；

或，所述行走带轮和雨刮转轴采用嵌套式设计，所述嵌套式设计为在端部连接板上安装行走带轮轴，在行走带轮轴的外侧面上安装行走带轮，在行走带轮轴内安装雨刮转轴。

8.一种光伏电站清洗机器人系统，其特征在于，包括：支撑底座、供水机构和权利要求1-7任一项所述的光伏电站清洗机器人；

所述支撑底座的两侧分别设置光伏电站清洗机器人的停机位和光伏电站清洗机器人的清洁位，在停机位和清洁位的中间部分放置光伏板；

在支撑底座上与停机位垂直的一端设供水机构。

9.如权利要求8所述的一种光伏电站清洗机器人系统，其特征在于，

所述支撑底座的四角上均设有阻挡架；

或，所述供水机构包括水槽支撑架和设置在水槽支撑架上的水槽，所述水槽的侧面设有开口，开口面向光伏电站清洗机器人，以便光伏电站清洗机器人在水槽内抽水；

或，所述清洁位包括支架和设于支架上的固定毛刷，所述固定毛刷的高度与光伏电站清洗机器人顶部设置的机器人光伏板的高度相匹配，以使光伏电站清洗机器人行驶至清洁位时，采用固定毛刷清洁机器人光伏板。

10.一种光伏电站清洗机器人系统的工作方法，其特征在于，采用权利要求8-9任一项所述的光伏电站清洗机器人系统，包括：

接收工作指令后，水槽内注水，且待水位上升至一定位置时，光伏电站清洗机器人开始工作，通过抽水装置从水槽内抽水，驱动电机转动；

行走带轮带动行走同步带，行走涨紧轮使行走同步带张紧，行走同步带与光伏板表面贴合，随行走同步带的运动，光伏电站清洗机器人向前移动；

滚刷驱动轮带动驱动同步带，清扫涨紧轮使驱动同步带张紧，滚刷驱动轮与驱动同步带的外侧齿面啮合，使滚刷转动方向与运动方向相反；

在起始位置时，调整雨刮条的方向和角度，随着光伏电站清洗机器人的移动，在行驶方向前侧的雨刮条离开光伏板表面，后侧的雨刮条与光伏板表面接触，在行驶方向前侧的喷头将水喷淋到滚刷前侧的光伏板上，并通过滚刷进行清洁，在行驶方向后侧的喷头冲刷由滚刷清洁后的光伏板表面，通过后侧的雨刮条刮走光伏板表面多余的水，直至行走至末端，完成一次清洁；

光伏电站清洗机器人行走至末端时，通过转轴摇臂调整雨刮条的方向，重复清洁过程。

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