CN204953491U - 一种太阳能电站清洁用全自动机器人 - Google Patents

Abstract

一种太阳能电站清洁用全自动机器人，包括行走主体、设置在所述行走主体一侧的清洁机构以及设置在所述行走主体下方为所述行走主体提供位移的移动装置，当所述行走主体移动时，所述清洁机构位于所述行走主体的行走轨迹的一侧，所述清洁机构包括支撑臂，所述支撑臂可以相对于所述行走主体上升或者下降，同时所述支撑臂可以绕其自身的下端旋转，当所述支撑臂绕其自身的下端旋转时，所述支撑臂与所述行走主体之间的夹角会增大或者减小。所述支撑臂上设置有清洁模块。在所述行走主体另一侧也设置有清洁机构，当所述行走主体移动时，位于所述行走主体另一侧的清洁机构同时位于所述行走主体的行走轨迹的另一侧。这种结构的太阳能电站清洁用全自动机器人能够自动且高效的清洁太阳能电池板，从而大幅提升光伏电站的发电效率。

Description

一种太阳能电站清洁用全自动机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种能够自动且高效的清洁太阳能电池板的太阳能电站清洁用全自动机器人。

背景技术

太阳能发电站电池板的洁净程度对发电效率的影响极大，如何及时对太阳能发电站的电池板进行高效的清洁是业内一直渴望解决的问题。业内专家估算理论上太阳能电池板在洁净状态下的发电效率可达23-25%，如果太阳能电池板受到粉尘等污染，则发电效率会降至17-18%左右，由此可见，如果能够及时的对电池板进行清洁，将大大提升太阳能电站的发电效率。如何高效的对电池板进行清洁是一个亟待解决的问题。这一问题已经引起国家相关部门以及本领域各方的重视。大家一直在寻求好的解决方案，但一直没有令人满意的结果。目前，很多地方都是依靠雇用人力用拖把或者其他专用的清洁工具来对清洁电池板，这种方法不仅效率不高，而且清洁的质量没办法保证。同时这种耗时耗力的清洁方法并不适合我国西部沙漠戈壁建设的太阳能电站。还有一种方法是在车辆上安装工作臂，并在工作臂上安装清洁装置，通过车辆的行走和调整工作臂来完成电池板的清洁，这种方法清洁效率不高且会对太阳能电池板造成冲击导致太阳能电池板损坏。目前急需一种能够对太阳能电池板进行自动且高效清洁的清洁机器人。

发明内容

本发明所要解决技术问题是，提供一种能够自动且高效的清洁太阳能电池板的清洁机器人。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其关键是：包括行走主体、设置在所述行走主体一侧的清洁机构以及设置在所述行走主体下方为所述行走主体提供位移的移动装置，当所述行走主体移动时，所述清洁机构位于所述行走主体的行走轨迹的一侧，所述清洁机构包括支撑臂，所述支撑臂可以相对于所述行走主体上升或者下降，同时所述支撑臂可以绕其自身的下端旋转，当所述支撑臂绕其自身的下端旋转时，所述支撑臂与所述行走主体之间的夹角会增大或者减小。所述支撑臂上设置有清洁模块。

作为本发明的改进一，还包括设置在所述行走主体另一侧的清洁机构，当所述行走主体移动时，位于所述行走主体另一侧的清洁机构同时位于所述行走主体的行走轨迹的另一侧。

作为本发明进一步的改进，所述清洁模块包括沿所述支撑臂从上往下依次排布的多个旋转刷盘，所述旋转刷盘由旋转动力装置驱动其旋转。

作为本发明更进一步的改进，所述清洁模块还包括吸尘孔，在所述旋转刷盘与待清洁的太阳能电池板接触时，所述吸尘孔的孔口朝向待清洁的太阳能电池板的板面。

作为本发明再进一步的改进，所述清洁模块还包括设置在所述支撑臂一侧的风刀，所述风刀与所述支撑臂平行且与所述支撑臂连接在一起，所述风刀的长度接近于所述最上端旋转刷盘的上边缘到所述最下端旋转刷盘的下边缘的距离。

作为本发明的改进二，所述清洁机构还包括竖直设置且与所述行走主体连接的滑动轨道以及与所述滑动轨道配合的滑动块，所述滑动块与直线运动驱动单元连接，所述支撑臂的下端与所述滑动块连接。

作为本发明进一步的改进，所述支撑臂的下端与旋转运动驱动单元连接，所述支撑臂的下端设置有第一齿轮，所述旋转运动驱动单元的输出轴上设置有第二齿轮，所述第二齿轮驱动所述第一齿轮以使所述支撑臂绕其自身的下端旋转。

作为本发明更进一步的改进，所述旋转运动驱动单元为第一马达，所述滑动轨道为两条，所述滑动块包括分别与所述两条滑动轨道配合的升降导向轮，所述直线驱动单元包括设置在所述行走主体上方的第一带轮、设置在所述行走主体下方的第二带轮以及同时与所述第一带轮和第二带轮配合的皮带，所述第一带轮或者所述第二带轮与第二马达的输出轴连接，所述皮带与所述滑动块连接在一起。

作为本发明再进一步的改进，还包括设置在所述行走主体上方的监控系统以及设置在所述行走主体内的控制处理系统，所述监控系统与所述控制处理系统电性连接，所述监控系统包括图像传感器，所述直线运动驱动单元、旋转运动驱动单元、旋转动力装置以及行走动力装置均与所述控制系统电性连接。所述移动装置包括与所述行走主体连接的行走机构以及与所述行走机构配合的轨道，所述行走机构包括由行走动力装置驱动的动力轮，所述动力轮与所述轨道接触配合。

通过实施本发明可取得以下有益效果：

一种太阳能电站清洁用全自动机器人，包括行走主体、设置在所述行走主体一侧的清洁机构以及设置在所述行走主体下方为所述行走主体提供位移的移动装置，当所述行走主体移动时，所述清洁机构位于所述行走主体的行走轨迹的一侧，所述清洁机构包括支撑臂，所述支撑臂可以相对于所述行走主体上升或者下降，同时所述支撑臂可以绕其自身的下端旋转，当所述支撑臂绕其自身的下端旋转时，所述支撑臂与所述行走主体之间的夹角会增大或者减小。所述支撑臂上设置有清洁模块。行走主体带动清洁机构在太阳能电站的电池板之间移动，当移动到待清洁的太阳能电池板附近时，设置在行走主体一侧的清洁机构上的支撑臂升起或者降下并同时绕自身的下端旋转，从而使得支撑臂上的清洁模块能够顺利的对太阳能电池板进行高效的清洁，对某一区域的太阳能电池板清洁完毕后，行走主体带动清洁机构移动到下一待清洁的太阳能电池板附近继续进行清洁，这样就实现了自动且高效的对太阳能电池板进行清洁，从而大大提升太阳能电站的发电效率。在所述行走主体另一侧也同样设置有清洁机构，当所述行走主体移动时，位于所述行走主体另一侧的清洁机构同时位于所述行走主体的行走轨迹的另一侧。这样能够对位于行走主体两侧的太阳能电池板同时进行清洁，从而进一步提升清洁的效率。所述清洁模块包括沿所述支撑臂从上往下依次排布的多个旋转刷盘，所述旋转刷盘由旋转动力装置驱动其旋转，这种结构的清洁模块清洁效率高，能够在行走机构缓慢行走的同时进行同步的清洁，从而提升清洁的效率，同时旋转刷盘能够将太阳能电池板上不易用擦掉的污染物顺利去除掉，这也保证了清洁的效果。所述清洁模块还包括吸尘孔，在所述旋转刷盘与待清洁的太阳能电池板接触时，所述吸尘孔的孔口朝向待清洁的太阳能电池板的板面，在旋转刷盘将污染物摩擦松动后，部分污染物会被吸尘孔吸走，从而避免旋转刷盘摩擦松动的部分污染物继续留在太阳能面板上，这也提升了清洁的效果。所述清洁模块还包括设置在所述支撑臂一侧的风刀，所述风刀与所述支撑臂平行且与所述支撑臂连接在一起，所述风刀的长度接近于所述最上端旋转刷盘的上边缘到所述最下端旋转刷盘的下边缘的距离。在经过旋转刷盘的摩擦以及吸尘孔的吸附后，高压风刀会将剩余的污染物吹走，从而保证清洁能够达到较好的效果。所述清洁机构还包括竖直设置且与所述行走主体连接的滑动轨道以及与所述滑动轨道配合的滑动块，所述滑动块与直线运动驱动单元连接，所述支撑臂的下端与所述滑动块连接。所述支撑臂的下端与旋转运动驱动单元连接，所述支撑臂的下端设置有第一齿轮，所述旋转运动驱动单元的输出轴上设置有第二齿轮，所述第二齿轮驱动所述第一齿轮以使所述支撑臂绕其自身的下端旋转。所述旋转运动驱动单元为第一马达，所述滑动轨道为两条，所述滑动块包括分别与所述两条滑动轨道配合的升降导向轮，所述直线驱动单元包括设置在所述行走主体上方的第一带轮、设置在所述行走主体下方的第二带轮以及同时与所述第一带轮和第二带轮配合的皮带，所述第一带轮或者所述第二带轮与第二马达的输出轴连接，所述皮带与所述滑动块连接在一起。这种结构能够精确地控制支撑臂的运动，从而保证支撑臂上的旋转刷盘、吸尘孔以及风刀与太阳能电池板之间保持一个最优的距离，从而达到保证清洁效果的目的。在所述行走主体上方设置有监控系统，所述行走主体内设置有控制处理系统，所述监控系统与所述控制处理系统电性连接，所述监控系统包括图像传感器，所述直线运动驱动单元、旋转运动驱动单元、旋转动力装置以及行走动力装置均与所述控制系统电性连接。所述移动装置包括与所述行走主体连接的行走机构以及与所述行走机构配合的轨道，所述行走机构包括由行走动力装置驱动的动力轮，所述动力轮与所述轨道接触配合。控制处理系统能够根据太阳能电池板的位置及时的通过控制直线运动驱动单元以及旋转运动驱动单元来控制旋转刷盘、吸尘孔以及风刀与太阳能电池面板之间的相对位置关系，从而保证能够有较好的清洁效果。控制处理系统通过控制旋转动力装置从而能够控制旋转刷盘的转速，控制处理系统通过控制动力轮能够控制行走主体的移动速度，通过图像传感器回传的数据能够判断出太阳能电池面板上污染物的多少，从而通过控制刷盘的转速和行走主体的移动速度来对电池面板上的污染物进行高效的清洁。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的描述，其中：

图1是本发明除轨道外的结构的示意图一；

图2是本发明除轨道外的结构的示意图二；

图3是本发明应用在太阳能电站上的示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种太阳能电站清洁用全自动机器人，包括行走主体10、设置在所述行走主体10一侧的清洁机构20以及设置在所述行走主体10下方为所述行走主体10提供位移的移动装置30，当所述行走主体10移动时，所述清洁机构20位于所述行走主体10的行走轨迹的一侧，所述清洁机构20包括支撑臂21，所述支撑臂21可以相对于所述行走主体10上升或者下降，同时所述支撑臂21可以绕其自身的下端旋转，当所述支撑臂21绕其自身的下端旋转时，所述支撑臂21与所述行走主体10之间的夹角会增大或者减小。所述支撑臂21上设置有清洁模块22。在所述行走主体10另一侧设置有清洁机构20，当所述行走主体10移动时，位于所述行走主体10另一侧的清洁机构20同时位于所述行走主体10的行走轨迹的另一侧。所述清洁模块22包括沿所述支撑臂21从上往下依次排布的多个旋转刷盘221，所述旋转刷盘221由旋转动力装置驱动其旋转。所述清洁模块22还包括吸尘孔，在所述旋转刷盘221与待清洁的太阳能电池板接触时，所述吸尘孔的孔口朝向待清洁的太阳能电池板的板面。所述清洁模块22还包括设置在所述支撑臂21一侧的风刀222，所述风刀222与所述支撑臂21平行且与所述支撑臂21连接在一起，所述风刀222的长度接近于所述最上端旋转刷盘221的上边缘到所述最下端旋转刷盘221的下边缘的距离。所述清洁机构20还包括竖直设置且与所述行走主体10连接的滑动轨道231以及与所述滑动轨道231配合的滑动块232，所述滑动块232与直线运动驱动单元连接，所述支撑臂21的下端与所述滑动块232连接。所述支撑臂21的下端与旋转运动驱动单元连接，所述支撑臂21的下端设置有第一齿轮241，所述旋转运动驱动单元的输出轴上设置有第二齿轮242，所述第二齿轮242驱动所述第一齿轮241以使所述支撑臂21绕其自身的下端旋转。所述旋转运动驱动单元为第一马达，所述滑动轨道231为两条，所述滑动块232包括分别与所述两条滑动轨道231配合的升降导向轮2321，所述直线驱动单元包括设置在所述行走主体10上方的第一带轮251、设置在所述行走主体10下方的第二带轮252以及同时与所述第一带轮251和第二带轮252配合的皮带，所述第二带轮252与第二马达的输出轴连接，所述皮带与所述滑动块232连接在一起。在所述行走主体10上方设置有监控系统40，在所述行走主体10内设置有控制处理系统，所述监控系统40与所述控制处理系统电性连接，所述监控系统40包括图像传感器，所述直线运动驱动单元、旋转运动驱动单元、旋转动力装置以及行走动力装置均与所述控制处理系统电性连接。

如图1至3所示，所述移动装置30包括与所述行走主体10连接的行走机构31以及与所述行走机构31配合的轨道32，所述行走机构31包括由行走动力装置驱动的动力轮311，所述动力轮311与所述轨道32接触配合。

必须指出，上述实施例只是对本发明做出的一些非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明做出修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：包括行走主体（10）、设置在所述行走主体（10）一侧的清洁机构（20）以及设置在所述行走主体（10）下方为所述行走主体（10）提供位移的移动装置（30），当所述行走主体（10）移动时，所述清洁机构（20）位于所述行走主体（10）的行走轨迹的一侧，所述清洁机构（20）包括支撑臂（21），所述支撑臂（21）可以相对于所述行走主体（10）上升或者下降，同时所述支撑臂（21）可以绕其自身的下端旋转，当所述支撑臂（21）绕其自身的下端旋转时，所述支撑臂（21）与所述行走主体（10）之间的夹角会增大或者减小，所述支撑臂（21）上设置有清洁模块（22）。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：还包括设置在所述行走主体（10）另一侧的清洁机构（20），当所述行走主体（10）移动时，位于所述行走主体（10）另一侧的清洁机构（20）同时位于所述行走主体（10）的行走轨迹的另一侧。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：所述清洁模块（22）包括沿所述支撑臂（21）从上往下依次排布的多个旋转刷盘（221），所述旋转刷盘（221）由旋转动力装置驱动其旋转。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：所述清洁模块（22）还包括吸尘孔，在所述旋转刷盘（221）与待清洁的太阳能电池板接触时，所述吸尘孔的孔口朝向待清洁的太阳能电池板的板面。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：所述清洁模块（22）还包括设置在所述支撑臂（21）一侧的风刀（222），所述风刀（222）与所述支撑臂（21）平行且与所述支撑臂（21）连接在一起，所述风刀（222）的长度接近于所述最上端旋转刷盘（221）的上边缘到所述最下端旋转刷盘（221）的下边缘的距离。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：所述清洁机构（20）还包括竖直设置且与所述行走主体（10）连接的滑动轨道（231）以及与所述滑动轨道（231）配合的滑动块（232），所述滑动块（232）与直线运动驱动单元连接，所述支撑臂（21）的下端与所述滑动块（232）连接。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：所述支撑臂（21）的下端与旋转运动驱动单元连接，所述支撑臂（21）的下端设置有第一齿轮（241），所述旋转运动驱动单元的输出轴上设置有第二齿轮（242），所述第二齿轮（242）驱动所述第一齿轮（241）以使所述支撑臂（21）绕其自身的下端旋转。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：所述旋转运动驱动单元为第一马达，所述滑动轨道（231）为两条，所述滑动块（232）包括分别与所述两条滑动轨道（231）配合的升降导向轮（2321），所述直线驱动单元包括设置在所述行走主体（10）上方的第一带轮（251）、设置在所述行走主体（10）下方的第二带轮（252）以及同时与所述第一带轮（251）和第二带轮（252）配合的皮带，所述第一带轮（251）或者所述第二带轮（252）与第二马达的输出轴连接，所述皮带与所述滑动块（232）连接在一起。

9.根据权利要求8所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：所述移动装置（30）包括与所述行走主体（10）连接的行走机构（31）以及与所述行走机构（31）配合的轨道（32），所述行走机构（31）包括由行走动力装置驱动的动力轮（311），所述动力轮（311）与所述轨道（32）接触配合。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能电站清洁用全自动机器人，其特征是：还包括设置在所述行走主体（10）上方的监控系统（40）以及设置在所述行走主体（10）内的控制处理系统，所述监控系统（40）与所述控制处理系统电性连接，所述监控系统（40）包括图像传感器，所述直线运动驱动单元、旋转运动驱动单元、旋转动力装置以及行走动力装置均与所述控制系统电性连接。