CN207731154U - 一种太阳能面板清扫机器人接驳系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能面板清扫机器人接驳系统，包括两个以上太阳能面板，彼此间隔排布；导轨，其一部分设置于所述太阳能面板的边缘处；接引车，在所述导轨上行驶或停止；机器人，在任一太阳能面板和/或所述接引车上行进或停止或后退；其中，所述接引车用于将位于一个太阳能面板上的机器人转移到另一个太阳能面板上。

Description

一种太阳能面板清扫机器人接驳系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能面板清扫机器人等领域，具体为一种太阳能面板清扫机器人接驳系统。

背景技术

在化石燃料日趋减少的情况下，作为一种新兴的可再生能源的太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，近十年来，太阳能应用技术在世界各国都得到迅猛发展。太阳能面板是指利用半导体材料在光照条件下发生的光生伏特效应(photovoltaic)将太阳能直接转换为电能的器件。有太阳光的地方就能发电，因此太阳能面板适用于从大型发电站到小型便携式充电器等多种场合，近年来得到飞速发展。

太阳能面板的工作环境只能是户外，影响其工作的最大问题并不是风雨雷电，而是常年累积的灰尘。太阳能面板上附着有灰尘或其它附着物，会影响面板板的透光率，阻碍光电效率，从而会严重影响面板直接获取阳光的效率，降低面板的能量吸收和转换效率，降低发电效率。现有技术的太阳能面板在使用中只能依靠人工定期完成清理工作，由于太阳能面板面积较大、大型电站同时使用的面板较多，而灰尘会反复累积，需要反复清洗；因此人力成本很高、清理效率低、清理效果较差。在很多场合，为了提高空间利用率，太阳能面板都是利用支架设置在高处，这就给清理工作带来更大的难度和风险。很多太阳能面板的用户为了降低清理成本只能选择不清理，这样只能被迫承担灰尘导致的电能损耗。这样，就需要有一个新的自动清理设备，对太阳能面板进行自动清理。

太阳能面板清扫机器人是对太阳能面板进行清理的设备。通常情况下，每一个区域的太阳能面板相互连接，无较大的间隔排布，那么这一区域的太阳能面板上即可配置一个清扫机器人。如果该区域的面积足够大，那么一个区域清扫机器人是合理的。但一般情况下，一个区域内的太阳能面板的面积相对来说较小，一个区域单独配置一个清扫机器人，其造价和维护成本太过昂贵，因此，在合理配置降低成本的情况下，几个区域的太阳能面板配置同一清扫机器人。

但由于不同区域的太阳能面板之间相互间隔，该清扫机器人无法从一个区域的太阳能面板到另一个区域的太阳能面板上。因此需要提供一个接驳系统，使清扫机器人能够有效的安全的从从一个区域的太阳能面板到另一个区域的太阳能面板上，继续完成清洁工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种太阳能面板清扫机器人接驳系统，能够将机器人从一个太阳能面板上转运到另一个太阳能面板上，满足清扫机器人在多个不同的且相互间隔的太阳能面板上工作，以清洁节省成本。

实现上述目的的技术方案是：一种太阳能面板清扫机器人接驳系统，包括两个以上太阳能面板，彼此间隔排布；导轨，其一部分设置于所述太阳能面板的边缘处；接引车，在所述导轨上行驶或停止；机器人，在任一太阳能面板和/或所述接引车上行进或停止或后退；其中，所述接引车用于将位于一个太阳能面板上的机器人转移到另一个太阳能面板上。

所述接引车包括接引车车体，位于所述导轨上；主动力系统，组装于所述接引车车体，且设于所述导轨上；接引面板，固定于所述接引车车体的上表面，所述接引面板用于承载所述机器人，所述接引面板的上表面与所述太阳能面板的上表面在同一平面内；接引车控制系统，所述主动力系统连接于所述接引车控制系统；所述动力系统用于根据所述控制系统的指令沿所述导轨行驶到指定位置，该指定位置包括第一指定位置和第二指定位置，所述第一指定位置对应于所述机器人在太阳能面板上的第一位置，所述第二指定位置对应于所述机器人在太阳能面板上的第二位置，所述第一位置为机器人在太阳能面板上的预先设定的等待装载位置，所述第二位置为机器人在太阳能面板上预先设定的完成卸载后的驻留位置。

在本实用新型一较佳实施例中，所述接引面板包括一接引边；其中，当所述接引车行驶到指定位置时，所述接引边平行接洽于所述太阳能面板的边缘；当所述接引车位于所述第一指定位置时，所述机器人从所述第一位置行进预设距离后，驻留在所述接引面板上；当所述接引车位于所述第二指定位置时，所述机器人从所述接引面板的驻留位置后退至所述第二位置后，驻留在太阳能面板上。

在本实用新型一较佳实施例中，所述机器人包括机器人通信模块；所述接引车包括接引车通信模块，连接至所述机器人通信模块；所述接引车与所述机器人通过所述接引车通信模块与所述机器人通信模块实现信号交换。

在本实用新型一较佳实施例中，所述机器人包括机器人定位模块，用于获取所述机器人的实时坐标；所述接引车包括接引车定位模块，用于获取所述接引车的实时坐标。

在本实用新型一较佳实施例中，所述机器人包括机器人动力系统；机器人控制系统，所述机器人动力系统、机器人定位模块、机器人通信模块连接于所述机器人控制系统；所述机器人控制系统用于从所述机器人定位模块获取机器人的实时位置坐标，以及通过所述机器人通信模块向所述接引车发送接驳指令并确认所述接引车的反馈信号，以及控制所述机器人动力系统的开启驱动或停止驱动。

在本实用新型一较佳实施例中，所述机器人包括影像传感器，设于所述机器人的前端和后端并连接于所述机器人控制系统，所述影像传感器用于获取机器人前方或后方的影像，该影像包括接引面板与太阳能面板接洽处的影像；当所述机器人接收到所述接引车发送的到达指定位置的信号时，所述机器人控制系统根据所述影像判断所述接引面板的到达位置与指定位置是否匹配，若不匹配，所述机器人控制系统用于向所述接引车发送接引面板调整指令，若匹配，所述机器人控制系统用于向所述接引车发送开始装载信号，并控制所述机器人动力系统驱动开启。

在本实用新型一较佳实施例中，所述导轨为双导轨，包括第一轨体和平行于第一轨体的第二轨体。

本实用新型的优点是：本实用新型的太阳能面板清扫机器人接驳系统，合理的规划了清扫机器人从一个区域的太阳能面板上到另一个区域的太阳能面板上，接驳方法有效的提高了清扫机器人的转运效率、结构简单、接驳、转运安全可靠，有效的防止了接驳时损坏太阳能面板的情况，以及发生翻车的情况，进一步的提高了清洁效率，降低了太阳能面板清洁维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步解释。

图1是本实用新型实施例的机器人装载过程示意图。

图2是本实用新型实施例机器人卸载过程示意图。

图3是本实用新型实施例接引车位于导轨上的结构示意图。

图4是本实用新型实施例的机器人的模块图。

图5是本实用新型实施例的接引车的模块图。

图6是本实用新型实施例的接驳方法步骤流程图。

图7是图6中步骤S1）的具体步骤流程图。

图8是图6中步骤S2）的具体步骤流程图。

图9是图6中步骤S3）的具体步骤流程图。

图10是图9中步骤S31）的具体步骤流程图。

图11是图6中步骤S4）的具体步骤流程图。

图12是图6中步骤S5）的具体步骤流程图。

图13是图12中步骤S51）的具体步骤流程图。

其中，

1太阳能面板；

2机器人； 21影像传感器；

22机器人通信模块； 23机器人定位模块；

24机器人控制系统； 25机器人动力系统

3接引车； 31接引车控制系统；

32主动力系统； 33接引车车体；

34接引面板； 35接引车通信模块；

36接引车定位模块； 341第一接引边；

342第二接引边； 4导轨。

具体实施方式

以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

实施例，如图1至3所示,一种太阳能面板清扫机器人接驳系统，包括两个以上太阳能面板1、机器人2、接引车3以及导轨4。其中，所述接引车3用于沿导轨4将位于一个太阳能面板1上的机器人2转移到另一个太阳能面板1上。

本实施例中，所述太阳能面板1彼此间隔排布。其排布结构根据实际需要设计，如阵列式的排布，或者无规则的排布等等。

本实施例中，所述导轨4中的一部分设置于所述太阳能面板1的边缘处。为了简化说明，本实施例提供一个简单的方案，即导轨4中包括第一导向段和第二导向段，第一导向段对应于所述太阳能面板的边缘，且与太阳能面板1的边缘平行设置，第二导向段连接在第一导向段之间。本实施例中，为了提高接引车3在导轨4上行驶的平稳性，所述导轨4设计为双导轨，包括第一轨体和平行于第一轨体的第二轨体，第一轨体和第二轨体上设有导槽。

本实施例中，如图5所示,所述接引车3在所述导轨4上行进或停止。具体的，该接引车3包括接接引车控制系统31、主动力系统32、接引车车体33、以及接引面板34。其中，所述主动力系统32组装在接引车车体33的底部，主动力系统32安装在导轨4上，其中，所述主动力系统32为具体结构均为现有技术，如主动力系统32可以选择主驱动电机以及连接于所述主驱动电机的滚轮，所述主驱动电机电连接于所述控制系统，所述滚轮安装于所述导轨4上。主动力系统32包括一对前滚轮和一对后滚轮，一对前滚轮分别安装在第一轨体和第二轨体上的导槽中，同样的，一对后滚轮分别安装在第一轨体和第二轨体上的导槽中。所述接引面板34安装在接引车车体33的上方。其中，所述主动力系统32连接于接引车控制系统31，所述接引车控制系统31用于控制主动力系统32的启动和停止。所述主动力系统32用于带动所述接引车车体在导轨4上行驶，根据所述控制系统的指令将所述机器人2输送至指定位置。对此不再赘述。

其中，所述指定位置包括第一指定位置和第二指定位置，第一指定位置对应于第一位置，第二指定位置对应第二位置，所述第一位置为机器人在太阳能面板上的预先设定的等待装载位置，所述第二位置为机器人在太阳能面板上预先设定的完成卸载后的驻留位置。

其中，所述接引面板34的上表面与所述太阳能面板的上表面在同一平面内，所述接引面板34包括一接引边，当所述接引车3行驶到指定位置时，所述接引边平行接洽于所述太阳能面板的边缘；其中，当所述接引车3位于所述第一指定位置时，所述机器人2从所述第一位置行进预设距离后，驻留在所述接引面板34上；当所述接引车3位于所述第二指定位置时，所述机器人2从所述接引面板34的驻留位置后退至所述第二位置后，驻留在太阳能面板1。

本实施例中，所述接引车3还包括接引车定位模块35、接引车通信模块36。其中，所述接引车定位模块35、接引车通信模块36均连接于所述控制系统。所述接引车定位模块35用于获取接引车的实时位置坐标，所述接引车通信模块36用于与机器人2实现信号交换。

本实施例中，如图4所示,所述机器人2在任一太阳能面板1和/或所述接引车3上行进、后退或停止，其中，所述机器人2包括影像传感器21、机器人通信模块22、机器人定位模块23、机器人控制系统24以及机器人动力系统5。其中，所述影像传感器21、机器人通信模块22、机器人定位模块23、机器人动力系统5均连接至机器人控制系统24。

其中，所述机器人通信模块22用于与接引车通信模块36进行通信，以实现信号交换；所述机器人定位模块23用于获取所述机器人2的实时位置坐标。

其中，所述影像传感器21设于所述机器人2的前端和后端，所述影像传感器用于获取机器人2前方和后方的影像，该影像包括接引面板34与太阳能面板接洽处的影像；所述机器人控制系统24根据所述影像判断所述接引面板34的到达位置是否与指定位置匹配，若不匹配，所述机器人控制系统24用于向所述接引车3发送接引面板34调整指令，若匹配，所述机器人控制系统24用于向所述接引车3发送开始装载信号，并控制所述机器人动力系统5启动。

其中，所述机器人控制系统24用于从所述机器人定位模块23获取机器人2的实时位置坐标，以及通过所述机器人2通信模块向所述接引车3发送接驳指令并确认所述接引车3的反馈信号，以及控制所述机器人2动力系统。当所述接引面板34与所述太阳能面板成功接洽，由于本实施例中，所述接引面板34的大小是一个定值，太阳能面板与接引面板34之间的距离是一个定值或者说在一个固定的范围内，因此，本实施例可以预先设置一个机器人2从第一位置行驶到接引面板34 的预设距离和机器人2从接引面板34到第二位置的预设距离，通过控制机器人动力系统25来控制行驶距离，式行驶距离与预设距离保持一致。

其中，所述机器人动力系统25设置于在机器人车体底部，用以带动机器人车体的行进、后退，所述机器人动力系统25包括一左前轮、一右前轮、一左后轮、一右后轮、一左驱动电机、一右驱动电机及两个履带。左前轮安装在所述车体底面前部的左侧，包括一左前轮毂及一左前轮轴，左前轮轴设置于左前轮毂中心处；右前轮安装在所述车体底面前部的右侧，包括一右前轮毂及一右前轮轴，右前轮轴设置于右前轮毂中心处；左后轮安装在所述车体底面后部的左侧，包括一左后轮毂及一左后轮轴，左后轮毂与左前轮毂设于同一直线上，所述左后轮轴设置于左后轮毂中心处；右后轮安装在所述车体底面后部的右侧，包括一右后轮毂及一右后轮轴，右后轮毂与右前轮毂设于同一直线上；所述右后轮轴设置于右后轮毂中心处。所述右后轮轴直接连接或通过一传动装置连接至所述左后轮轴。左驱动电机、右驱动电机通过一固定装置固定连接至机器人车体上，通过至少一导线连接至电力系统，通过至少一信号线连接至机器人控制系统24。左驱动电机直接连接或通过一传动装置连接至左前轮轴，右驱动电机直接连接或通过一传动装置连接至右前轮轴。两个履带皆为一柔性链环，其中一履带包覆在左前轮毂、左后轮毂的环形侧壁外部；另一履带包覆在右前轮毂、右后轮毂的环形侧壁外部。每一履带外部设有一个履带外壳，用以保护履带及轮毂，防止有杂物进入履带或轮毂中，影响车体正常行进。

为了简单说明，本实施例列举一个接驳方式。在具体的接驳时，当机器人2从一太阳能面板到另一太阳能面板处时，其机器人2驶进方向和驶出方向如图1所示。

根据上述的太阳能面板清扫机器人接驳系统而实现的太阳能面板清扫机器人接驳方法如下，如图6所示,其具体包括步骤S1）-步骤S5）。

步骤S1）机器人2在一太阳能面板上等待接驳；所述步骤S1）包括以下步骤：步骤S11）所述机器人获取到自身的实时位置坐标和第一位置，所述第一位置为所述机器人在该太阳能面板上的预先设定的等待装载位置；步骤S12）所述机器人根据自身的实时位置坐标和第一位置选择行驶路线，并沿行驶路线行驶到所述第一位置并驻留；步骤S13）所述机器人向所述接引车发送接引指令，所述接引指令包括第一位置的坐标和第二位置的坐标，所述第二位置为机器人在太阳能面板上预先设定的完成卸载后的驻留位置。例如，定义第一位置的坐标为（X1，Y1），第二位置的坐标为（X2，Y2），本实施例中所用的坐标为平面直角坐标，该坐标所在平面为太阳能面板的上表面和接引面板34的上表面所在的平面为坐标平面。为了方便说明，本实施例中，Y轴坐标平行于机器人2驶进或驶出太阳能面板的边缘所在直线，X轴则垂直于所述Y轴。

步骤S2）所述接引车3沿导轨4行驶到与所述装载位置的相对位置并驻留，以及接洽于所述装载位置所对应的太阳能面板边缘。所述步骤S2）包括以下步骤，如图8所示, 步骤S21）所述接引车接收并处理所述接引指令，并向所述机器人发送所述接引指令的反馈信号；步骤S22）所述接引车3获取接引车3此刻实时位置坐标（X2，Y2），并根据所述机器人2的第一位置的坐标确认行驶方向和所要到达的第一指定位置的坐标；在该步骤中，所述第一指定位置的坐标为（X1+a，Y1），行驶向量为（X1+a–X2，Y1-Y2）。步骤S23）所述接引车根据所述行驶方向行驶到第一指定位置，所述接引车的接引边平行接洽于第一指定位置处的太阳能面板的边缘；步骤S24）所述接引车向所述机器人发送第一到达信号。

步骤S3）所述机器人2从所述太阳能面板1上行进到所述接引车3上并驻留；所述步骤3）包括以下步骤，如图9所示, 步骤31）所述机器人接收并处理第一到达信号；步骤311）当所述机器人接收到所述第一到达信号后，所述机器人获取机器人前方的影像，该影像包括接引面板与太阳能面板接洽处的影像；步骤312）所述机器人对该影像进行处理并判断所述接引面板的第一到达位置是否与第一指定位置匹配，若不匹配，则进入步骤313），若匹配，则进入步骤32）；步骤313）所述机器人向所述接引车发送位置调整指令；步骤314）所述接引车接收到所述位置调整指令后对所述接引面板的第一达到位置进行调整，使所述接引面板的第一到达位置与所述第一指定位置匹配；步骤315）所述接引车重新向所述机器人发送第一到达位置的信号，并返回步骤311）。步骤32）所述机器人向所述接引车发送等待装载指令，并接受所述接引车的等待装载指令的反馈信号；步骤33）所述机器人行进预设距离，到达所述接引车的接引面板上并驻留；步骤34）所述机器人向所述接引车发送装载完成信号。

步骤S4）所述接引车3沿所述导轨4行驶到另一太阳能面板1的指定位置；所述步骤S4）包括以下步骤，如图11所示, 步骤S41）所述接引车根据所述第一位置的坐标和第二位置的坐标确定行驶方向和所要到达的第二指定位置的坐标，其具体的确定方法如步骤2）所述；步骤S42）所述接引车根据所述行驶方向行驶到第二指定位置，所述接引车的接引边平行接洽于第二指定位置处的太阳能面板的边缘；步骤S43）所述接引车向所述机器人发送第二到达信号。

步骤S5）所述机器人2从所述引车上3上后退至所述太阳能面板1上并驻留；所述步骤S5）包括以下步骤，如图12所示, 步骤51）所述机器人接收并处理第二到达信号。如图13所示，所述步骤51）还包括：步骤511）当所述机器人接收到到第二达信号后，所述机器人获取机器人后方的影像，该影像包括接引面板与太阳能面板接洽处的影像；步骤512）所述机器人对该影像进行处理并判断所述接引面板的第二到达位置是否与第二指定位置匹配，若不匹配，则进入步骤513），若匹配，则进入步骤52）；步骤513）所述机器人向所述接引车发送位置调整指令；步骤514）所述接引车接收到所述位置调整指令后对所述接引面板的第二达到位置进行调整，使所述接引面板的第二到达位置与所述第二指定位置匹配；步骤515）所述接引车重新向所述机器人发送第二到达位置的信号，并返回步骤511）。步骤52）所述机器人向所述接引车发送等待卸载指令，并接受所述接引车的等待卸载指令的反馈信号；步骤53）所述机器人后退预设距离，从所述接引面板的驻留位置后退至所述太阳能面板的第二位置；步骤54）所述机器人向所述接引车发送卸载完成信号。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能面板清扫机器人接驳系统，其特征在于，包括

两个以上太阳能面板，彼此间隔排布；

导轨，其一部分设置于所述太阳能面板的边缘处；

接引车，在所述导轨上行驶或停止；

机器人，在任一太阳能面板和/或所述接引车上行进或停止或后退；

其中，所述接引车用于将位于一个太阳能面板上的机器人转移到另一个太阳能面板上。

2.根据权利要求1所述的太阳能面板清扫机器人接驳系统，其特征在于，所述接引车包括

接引车车体，位于所述导轨上；

主动力系统，组装于所述接引车车体，且设于所述导轨上；

接引面板，固定于所述接引车车体的上表面，所述接引面板用于承载所述机器人，所述接引面板的上表面与所述太阳能面板的上表面在同一平面内；

接引车控制系统，所述主动力系统连接于所述接引车控制系统；

所述动力系统用于根据所述控制系统的指令沿所述导轨行驶到指定位置，该指定位置包括第一指定位置和第二指定位置，所述第一指定位置对应于所述机器人在太阳能面板上的第一位置，所述第二指定位置对应于所述机器人在太阳能面板上的第二位置，所述第一位置为机器人在太阳能面板上的预先设定的等待装载位置，所述第二位置为机器人在太阳能面板上预先设定的完成卸载后的驻留位置。

3.根据权利要求2所述的太阳能面板清扫机器人接驳系统，其特征在于，所述接引面板包括一接引边；其中，当所述接引车行驶到指定位置时，所述接引边平行接洽于所述太阳能面板的边缘；

当所述接引车位于所述第一指定位置时，所述机器人从所述第一位置行进预设距离后，驻留在所述接引面板上；

当所述接引车位于所述第二指定位置时，所述机器人从所述接引面板的驻留位置后退至所述第二位置后，驻留在太阳能面板上。

4.根据权利要求2所述的太阳能面板清扫机器人接驳系统，其特征在于，

所述机器人包括机器人通信模块；

所述接引车包括接引车通信模块，连接至所述机器人通信模块；

所述接引车与所述机器人通过所述接引车通信模块与所述机器人通信模块实现信号交换。

5.根据权利要求4所述的太阳能面板清扫机器人接驳系统，其特征在于，

所述机器人包括

机器人定位模块，用于获取所述机器人的实时坐标；

所述接引车包括

接引车定位模块，用于获取所述接引车的实时坐标。

6.根据权利要求5所述的太阳能面板清扫机器人接驳系统，其特征在于，所述机器人包括

机器人动力系统；

机器人控制系统，所述机器人动力系统、机器人定位模块、机器人通信模块连接于所述机器人控制系统；所述机器人控制系统用于从所述机器人定位模块获取机器人的实时位置坐标，以及通过所述机器人通信模块向所述接引车发送接驳指令并确认所述接引车的反馈信号，以及控制所述机器人动力系统的开启驱动或停止驱动。

7.根据权利要求6所述的太阳能面板清扫机器人接驳系统，其特征在于，

所述机器人包括影像传感器，设于所述机器人的前端和后端并连接于所述机器人控制系统，所述影像传感器用于获取机器人前方或后方的影像，该影像包括接引面板与太阳能面板接洽处的影像；当所述机器人接收到所述接引车发送的到达指定位置的信号时，所述机器人控制系统根据所述影像判断所述接引面板的到达位置与指定位置是否匹配，若不匹配，所述机器人控制系统用于向所述接引车发送接引面板调整指令，若匹配，所述机器人控制系统用于向所述接引车发送开始装载信号，并控制所述机器人动力系统驱动开启。

8.根据权利要求1所述的太阳能面板清扫机器人接驳系统，其特征在于，所述导轨为双导轨，包括第一轨体和平行于第一轨体的第二轨体。