CN206937332U - 智能光伏清扫机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能光伏清扫机器人，包括机架，在机架的下面相对设置有第一左行走轮和第一右行走轮，以及相对设置有第二左行走轮和第二右行走轮，其特征在于：所述第一左行走轮和第一右行走轮之间设置有差速器，该差速器的输入轴连接有驱动电机，差速器的第一输出轴驱动第一左行走轮旋转，差速器的第二输出轴驱动第一右行走轮旋转。本实用新型的智能光伏清扫机器人，具有转弯自动调节左右轮转速的功能，能够通过太阳能光伏阵列板之间搭设的转弯轨道或转弯电池板，可以实现对整个太阳能发电场的自动清扫。

Description

智能光伏清扫机器人

技术领域

本实用新型涉及光伏组件清洁技术领域，具体涉及一种智能光伏清扫机器人。

背景技术

光伏电池板积灰导致发电效率偏低，电池板的太阳辐射量越大，系统发电量越高，大气中的灰尘、杂物越容易附着在电池表面，长时间积聚会大大降低电池板发电效率。现有的清洁方式包人工清扫和机械清扫，其中人工清扫的缺点包括：1)清扫周期长，往往1-2个月清扫一次；2)清洁后的洁净度难以控制；3)成本高。

现有轮式(履带式)清扫机械的缺点包括：1)需要操作人员；2)只能在平坦地形进行清扫作业；3)清扫周期长，一般1-2周一次；4)使用成本高。目前已有的光伏清扫装置功能单一，清扫效率低下，故障率高，控制不智能，在实际应用时需耗费大量的人工，造成成本高居不下。

光伏组件是太阳能电站电能产生的根源，光伏组件的效率直接决定着太阳能电站的发电量。保持光伏组件清洁是保持光伏电站最大发电能力的有效途径。伴随着光伏发电的飞速发展，光伏组件的清洗问题已成为各光伏发电企业急需解决的难题。由于大型光伏电站一般分布在戈壁荒漠，风沙极易覆盖光伏组件表面，从而导致光伏组件发电效率大幅降低。

现在技术的缺陷是清扫机械由于自身结构限制，不具有自动转弯的能力， 因此很难跨越太阳能光伏阵列板之间的间隙，只能在清扫完一块太阳能电池板后，再将清扫机械移动到另外一块太阳能电池板上继续清扫，其缺点是人工劳动强度大，效率低下，不能实现全自动清扫。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种智能光伏清扫机器人，具有转弯自动调节左右轮转速的功能，能够通过太阳能光伏阵列板之间搭设的转弯轨道或转弯电池板，可以实现对整个太阳能发电场的自动清扫。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种智能光伏清扫机器人，包括机架，在机架的下面相对设置有第一左行走轮和第一右行走轮，以及相对设置有第二左行走轮和第二右行走轮，其关键在于：所述第一左行走轮和第一右行走轮之间设置有差速器，该差速器的输入轴连接有驱动电机，差速器的第一输出轴驱动第一左行走轮旋转，差速器的第二输出轴驱动第一右行走轮旋转。

现有光伏清扫机器人技术中，驱动电机通过减速机构与第一左行走轮、第一右行走轮直接连接。这就导致了第一左行走轮、第一右行走轮的行走速度一样，很难实现转弯的功能，因此只能在一块太阳能电池板上进行清扫，本实用新型的驱动电机通过差速器与第一左行走轮、第一右行走轮连接，当清扫机器人通过转弯轨道时，第一左行走轮、第一右行走轮的速度可以自动进行适应性改变，因此本实用新型的光伏清扫机器人能够实现转弯轮速自适应功能，通过在太阳能电池板之间搭设空间轨道或空间电池板，或者将太阳能电池板翻转到水平位置后通过半圆环形轨道或半圆环形电池板进行连接，即可实现对整个太阳能发电场的所有太阳能电池板进行清扫。

所述第一左行走轮经第一皮带机构带动所述第二左行走轮旋转，所述第一右行走轮经第二皮带机构带动所述第二右行走轮旋转；

所述第一左行走轮和第二左行走轮之间的机架上还旋转设置有左清扫轮，所述第一右行走轮和第二右行走轮之间的机架上还旋转设置有右清扫轮，左清扫轮和右清扫轮之间连接有滚刷。

第一左行走轮还通过皮带传动机构与第二左行走轮连接并驱动其旋转，第一右行走轮还通过皮带传动机构与第二右行走轮连接并驱动其旋转。此种方案设置使光伏清扫机器人采用四轮驱动，有利于保持清扫机器人行走的稳定性。

第二左行走轮与第一左行走轮的速度相同，第二右行走轮和第一右行走轮的速度相同，更适合在弯道上行走。

左清扫轮和右清扫轮均旋转设置在机架上，左清扫轮和右清扫轮之间连接有滚刷，滚刷用于清扫太阳能光伏电池板。

所述滚刷包括与左清扫轮连接的第一滚刷，与右清扫轮连接的第二滚刷，第一滚刷与第二滚刷之间的连接处为公母配合，第一滚刷靠近第二滚刷的一端设置有滚轴，第二滚刷靠近第一滚刷的一端设置有轴孔，滚轴与轴孔之间通过滚针轴承连接；

左清扫轮经第一皮带机构连接第一左行走轮，右清扫轮经第二皮带机构连接第一右行走轮。

通过上述结构设置滚刷，第一左行走轮经皮带传动机构连接左清扫轮并驱动其旋转，第一右行走轮经皮带传动机构连接右清扫轮并驱动其旋转，因此滚刷为双边驱动，滚刷的第一滚刷和第二滚刷在直线行走时其旋转速度相同，当 行走在弯道上时，滚针轴承旋转，使第一滚刷和第二滚刷的行走速度不同，更适合在弯道上行走。

滚刷的另一种驱动方案为：所述左清扫轮经第一皮带机构连接第一左行走轮驱动滚刷旋转，右清扫轮通过旋转轴承支承在机架上。

通过上述方案结构设置，第一左行走轮经皮带传动机构连接左清扫轮驱动滚刷旋转，单边驱动，不需要将滚刷分为两半，结构较为简单。

滚刷的第三种驱动方案为：所述第一左行走轮和第二左行走轮之间的机架上旋转设置有左清扫轮，所述第一右行走轮和第二右行走轮之间的机架上旋转设置有右清扫轮，左清扫轮和右清扫轮之间连接有滚刷；

机架上还设置有滚刷电机，滚刷电机的输出轴经皮带机构连接左清扫轮，从而驱动滚刷旋转。

通过上述结构设置，光伏清扫机器人仅通过第一左行走轮和第一右行走轮驱动行走，两轮驱动，结构较为简单；另外滚刷电机经皮带传动机构连接所述左清扫轮驱动滚刷旋转，为单边驱动。

所述差速器包括壳体，所述差速器的输入轴的外端伸出壳体后与驱动电机的输出轴连接，差速器的输入轴的内端固套有主动锥齿轮，与主动锥齿轮啮合有从动锥齿轮，在从动锥齿轮的小端上设置有两个对称的支架，两个支架通过圆轴连接，圆轴的两端分别旋转套设有一个行星锥齿轮，两个行星锥齿轮的小端相对，与两个行星锥齿轮均啮合的有左锥齿轮、右锥齿轮，左锥齿轮、右锥齿轮的小端相对设置，差速器的第一输出轴的内端与左锥齿轮的大端相连，差速器的第一输出轴的外端伸出壳体后与第一左行走轮固连，差速器的第二输出轴的内端与右锥齿轮的大端相连，差速器的第二输出轴的外端伸出壳体后与第一右行走轮固连。

从动锥齿轮还与右锥齿轮同轴设置。

驱动电机通过上述设置的差速器与第一左行走轮、第一右行走轮连接，当清扫机器人通过转弯轨道时，第一左行走轮、第一右行走轮的速度可以自动进行适应性改变，因此本实用新型的光伏清扫机器人能够实现转弯功能。

所述第一左行走轮和第一右行走轮均为橡胶轮。

橡胶材质的第一左行走轮和第一右行走轮不会损伤太阳能电池板，并且橡胶轮能够发生一定的塑性变形，更适合在弯道和坡道上行走。

所述机架的底部左右两侧还分别旋转设置有限位轮，所述限位轮为橡胶轮。

左右两个限位轮分别位于第一左行走轮和第一右行走轮的外侧，限位轮的轴心线朝下，左右两个限位轮卡在太阳能电池板的两侧，限位轮能够将清扫机器人固定在倾斜或弯曲的太阳能电池板上，并且橡胶轮能够发生一定的塑性变形，更适合在弯道和坡道上行走。

所述机架上还设置有电池箱，电池箱内设置有电池组，电池组为驱动电机供电。

电池箱为驱动电机提供电能。

显著效果:本实用新型提供了一种智能光伏清扫机器人，具有转弯自动调节左右轮转速的功能，能够通过太阳能光伏阵列板之间搭设的转弯轨道或转弯电池板，可以实现对整个太阳能发电场的自动清扫。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的结构图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的右视图；

图4为图1的后视图；

图5为差速器的结构图；

图6为本实用新型的第一种使用状态图；

图7为太阳能光伏电池板的俯视图；

图8为本实用新型第二实施例的结构图；

图9为图8的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图7所示，一种智能光伏清扫机器人，包括机架1，在机架1的下面相对设置有第一左行走轮2和第一右行走轮3，以及相对设置有第二左行走轮9和第二右行走轮10，所述第一左行走轮2和第一右行走轮3之间设置有差速器8，该差速器8的输入轴81连接有驱动电机5，差速器8的第一输出轴82驱动第一左行走轮2旋转，差速器8的第二输出轴83驱动第一右行走轮3旋转。

第一左行走轮2固套在差速器8的第一输出轴82上，第一输出轴82的左端穿出第一左行走轮2后旋转支承在机架1的左侧壁，第一输出轴82的左端穿出机架1的左侧壁后固套有皮带轮，通过皮带轮和皮带带动左清扫轮11和第二左行走轮9旋转；第一右行走轮3固套在差速器8的第二输出轴83上，第二输出轴83的右端穿出第一右行走轮3后旋转支承在机架1的右侧壁，第二输出轴83的右端穿出机架1的右侧壁后也固套有皮带轮，通过皮带轮和皮带带动右清扫轮12和第二右行走轮10的旋转；所述滚刷4包括与左清扫轮11连接的第一滚刷41，与右清扫轮12连接的第二滚刷42，第一滚刷41与第二滚刷42通过滚针轴承43连接。

现有光伏清扫机器人技术中，驱动电机5通过减速机构与第一左行走轮2、 第一右行走轮3直接连接。这就导致了第一左行走轮2、第一右行走轮3的行走速度一样，很难实现转弯的功能，因此只能在一块太阳能电池板上进行清扫，本实用新型的驱动电机5通过差速器8与第一左行走轮2、第一右行走轮3连接，当清扫机器人通过转弯轨道时，第一左行走轮2、第一右行走轮3的速度可以自动进行适应性改变，因此本实用新型的光伏清扫机器人能够实现转弯轮速自适应功能，通过在太阳能电池板之间搭设空间轨道或空间电池板，或者将太阳能电池板翻转到水平位置后通过半圆环形轨道或半圆环形电池板进行连接，即可实现对整个太阳能发电场的所有太阳能电池板进行清扫。

所述第一左行走轮2经第一皮带机构带动所述第二左行走轮9旋转，所述第一右行走轮3经第二皮带机构带动所述第二右行走轮10旋转。

如图4所示，第二左行走轮9和第二右行走轮10通过支架旋转安装在机架1的下面，第二左行走轮9和第二右行走轮10均设置有转轴，第二左行走轮9和第二右行走轮10固套在转轴上，转轴旋转支承在机架1上，转轴的外端穿出机架1的侧壁后固套有皮带轮，第二左行走轮9的皮带轮与第一左行走轮2的皮带轮通过皮带连接，第二右行走轮10的皮带轮与第一右行走轮3的皮带轮通过皮带连接。

所述第一左行走轮2和第二左行走轮9之间的机架1上还旋转设置有左清扫轮11，所述第一右行走轮3和第二右行走轮10之间的机架1上还旋转设置有右清扫轮12，左清扫轮11和右清扫轮12之间连接有滚刷4。

左清扫轮11和右清扫轮12的转轴与滚刷4的滚筒固连，滚刷4可以由电机单独驱动，也可以由第一左行走轮2、第一右行走轮3带动旋转，也可以由摩擦力带动旋转。

第一左行走轮2还通过皮带传动机构与第二左行走轮9连接并驱动其旋转， 第二右行走轮3还通过皮带传动机构与第二右行走轮10连接并驱动其旋转。此种方案设置使光伏清扫机器人采用四轮驱动，有利于保持清扫机器人行走的稳定性。

第二左行走轮9与第一左行走轮2的速度相同，第二右行走轮10和第一右行走轮3的速度相同，更适合在弯道上行走。

左清扫轮11和右清扫轮12均旋转设置在机架1上，左清扫轮11和右清扫轮12之间连接有滚刷4，滚刷4用于清扫太阳能光伏电池板。

所述滚刷4包括与左清扫轮11连接的第一滚刷41，与右清扫轮12连接的第二滚刷42，第一滚刷41与第二滚刷42之间的连接处为公母配合，第一滚刷41靠近第二滚刷42的一端设置有滚轴41a，第二滚刷42靠近第一滚刷41的一端设置有轴孔42a，滚轴41a与轴孔42a之间通过滚针轴承43连接；

左清扫轮11经第一皮带机构连接第一左行走轮2，右清扫轮12经第二皮带机构连接第一右行走轮3。

通过上述结构设置滚刷4，第一左行走轮2经皮带传动机构连接左清扫轮11并驱动其旋转，第一右行走轮3经皮带传动机构连接右清扫轮12并驱动其旋转，因此滚刷4为双边驱动，滚刷4的第一滚刷41和第二滚刷42在直线行走时其旋转速度相同，当行走在弯道上时，滚针轴承43旋转，使第一滚刷41和第二滚刷42的行走速度不同，更适合在弯道上行走。

滚刷4的另一种驱动方案为：所述左清扫轮11经第一皮带机构连接第一左行走轮2驱动滚刷4旋转，右清扫轮12通过旋转轴承与旋转支承在机架1上，图略。

通过上述方案结构设置，第一左行走轮2经皮带传动机构连接左清扫轮11驱动滚刷4旋转，单边驱动，不需要分为两半，结构较为简单。

如图8和图9所示，为本实用新型第二实施例的结构图，所述第一左行走轮2和第二左行走轮9之间的机架1上设置有左清扫轮11，所述第一右行走轮3和第二右行走轮10之间的机架1上设置有右清扫轮12，左清扫轮11和右清扫轮12之间连接有滚刷4；

机架1上还设置有滚刷电机16，滚刷电机16的输出轴经皮带连接左清扫轮11，从而驱动滚刷4旋转。

通过上述结构设置，光伏清扫机器人仅通过第一左行走轮2和第一右行走轮3驱动行走，两轮驱动，结构较为简单；另外滚刷电机16经皮带传动机构连接所述左清扫轮11驱动滚刷4旋转，为单边驱动。

所述差速器8包括壳体，所述差速器8的输入轴81的外端伸出壳体后与驱动电机5的输出轴连接，差速器8的输入轴81的内端固套有主动锥齿轮84，与主动锥齿轮84啮合有从动锥齿轮85，在从动锥齿轮85的小端上设置有两个对称的支架86，两个支架86通过圆轴87连接，圆轴87的两端分别旋转套设有一个行星锥齿轮88，两个行星锥齿轮88的小端相对，与两个行星锥齿轮88均啮合的有左锥齿轮89、右锥齿轮90，左锥齿轮89、右锥齿轮90的小端相对设置，差速器8的第一输出轴82的内端与左锥齿轮89的大端相连，差速器8的第一输出轴82的外端伸出壳体后与第一左行走轮2固连，差速器8的第二输出轴83的内端与右锥齿轮90的大端相连，差速器8的第二输出轴83的外端伸出壳体后与第一右行走轮3固连。

从动锥齿轮85还与右锥齿轮90同轴设置。

驱动电机5通过上述设置的差速器8与第一左行走轮2、第一右行走轮3连接，当清扫机器人通过转弯轨道时，第一左行走轮2、第一右行走轮3的速度可 以自动进行适应性改变，因此本实用新型的光伏清扫机器人能够实现转弯功能。

所述第一左行走轮2和第一右行走轮3均为橡胶轮。

橡胶材质的第一左行走轮2和第一右行走轮3不会损伤太阳能电池板，并且橡胶轮能够发生一定的塑性变形，更适合在弯道和坡道上行走。

所述机架1的底部左右两侧还分别旋转设置有限位轮6，限位轮6位于左行走轮2和右行走轮3的外侧，限位轮6的轴心线朝下，所述限位轮6为橡胶轮。左右两个限位轮6卡在太阳能电池板的两侧，限位轮6能够将清扫机器人固定在倾斜或弯曲的太阳能电池板上。

如图4所示，机架1的两侧设置有向下的圆柱，圆柱的上端与机架1固连，圆柱的下端旋转套有限位轮6。

限位轮6能够将清扫机器人固定在倾斜或弯曲的太阳能电池板上，并且橡胶轮能够发生一定的塑性变形，更适合在弯道和坡道上行走。

所述机架1上还设置有电池箱7，电池箱7内设置有电池组，电池组为驱动电机5供电。

电池箱7为驱动电机5提供电能。

如图6，图7所示，太阳能电池板14通过太阳能电池板支架15安装在地面上，相邻两块太阳能电池板支架15通过转弯连接轨道13连接，转弯连接轨道13可以是空间轨道也可以是半圆环形轨道，空间轨道用于将倾斜的两块太阳能电池板连接，也可通过电池板支架15将太阳能电池板14调节为水平位置后，通过半圆环形的转弯连接轨道13连接。从而实现对整个太阳能发电场的清扫。

本实用新型提供了一种智能光伏清扫机器人，具有转弯自动调节左右轮转速的功能，能够通过太阳能光伏阵列板之间搭设的转弯轨道或转弯电池板，可 以实现对整个太阳能发电场的自动清扫。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能光伏清扫机器人，包括机架(1)，在机架(1)的下面相对设置有第一左行走轮(2)和第一右行走轮(3)，以及相对设置有第二左行走轮(9)和第二右行走轮(10)，其特征在于：所述第一左行走轮(2)和第一右行走轮(3)之间设置有差速器(8)，该差速器(8)的输入轴(81)连接有驱动电机(5)，差速器(8)的第一输出轴(82)驱动第一左行走轮(2)旋转，差速器(8)的第二输出轴(83)驱动第一右行走轮(3)旋转。

2.根据权利要求1所述的智能光伏清扫机器人，其特征在于：所述第一左行走轮(2)经第一皮带机构带动所述第二左行走轮(9)旋转，所述第一右行走轮(3)经第二皮带机构带动所述第二右行走轮(10)旋转；

所述第一左行走轮(2)和第二左行走轮(9)之间的机架(1)上还旋转设置有左清扫轮(11)，所述第一右行走轮(3)和第二右行走轮(10)之间的机架(1)上还旋转设置有右清扫轮(12)，左清扫轮(11)和右清扫轮(12)之间连接有滚刷(4)。

3.根据权利要求2所述的智能光伏清扫机器人，其特征在于：所述滚刷(4)包括与左清扫轮(11)连接的第一滚刷(41)，与右清扫轮(12)连接的第二滚刷(42)，第一滚刷(41)与第二滚刷(42)之间的连接处为公母配合，第一滚刷(41)靠近第二滚刷(42)的一端设置有滚轴(41a)，第二滚刷(42)靠近第一滚刷(41)的一端设置有轴孔(42a)，滚轴(41a)与轴孔(42a)之间通过滚针轴承(43)连接；

左清扫轮(11)经第一皮带机构连接第一左行走轮(2)，右清扫轮(12) 经第二皮带机构连接第一右行走轮(3)。

4.根据权利要求2所述的智能光伏清扫机器人，其特征在于：所述左清扫轮(11)经第一皮带机构连接第一左行走轮(2)，右清扫轮(12)通过旋转轴承支承在机架(1)上。

5.根据权利要求1所述的智能光伏清扫机器人，其特征在于：所述第一左行走轮(2)和第二左行走轮(9)之间的机架(1)上旋转设置有左清扫轮(11)，所述第一右行走轮(3)和第二右行走轮(10)之间的机架(1)上旋转设置有右清扫轮(12)，左清扫轮(11)和右清扫轮(12)之间连接有滚刷(4)；

机架(1)上还设置有滚刷电机(16)，滚刷电机(16)的输出轴经皮带机构连接左清扫轮(11)，从而驱动滚刷(4)旋转。

6.根据权利要求1所述的智能光伏清扫机器人，其特征在于：所述第一左行走轮(2)和第一右行走轮(3)均为橡胶轮。

7.根据权利要求1所述的智能光伏清扫机器人，其特征在于：所述机架(1)的底部左右两侧还分别旋转设置有限位轮(6)，所述限位轮(6)为橡胶轮。

8.根据权利要求1所述的智能光伏清扫机器人，其特征在于：所述机架(1)上还设置有电池箱(7)，电池箱(7)内设置有电池组，电池组为驱动电机(5)供电。