CN215660278U - 多级清扫式柔性机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的多级清扫式柔性机器人，包括架体、主驱动、清扫辊组、行走限位组件，主驱动设置于架体的上端侧壁上，清扫辊组包括至少一个沿着光伏板倾斜方向设置的主滚刷，清扫辊组设置于架体下方，主驱动的传动输出端与清扫辊组活动连接，行走限位组件活动设置于架体的上、下两个侧壁上，本方案中通过行走限位组件将机器人悬挂放在光伏板上方，且行走限位组件无驱动，在受力后被动的沿着光伏板边框移动，将机器人限制在光伏板上不会跑位，主驱动提供动力，带动清扫辊组转动，转动的清扫辊组既可以作为清扫刷对面板进行清扫，又可以作为驱动件，通过与面板的接触摩擦，带动机器人沿着面板表面来回移动。

Description

多级清扫式柔性机器人

技术领域

本实用新型涉及光伏板清洁技术领域，尤其涉及一种多级清扫式柔性机器人。

背景技术

太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。单体太阳能电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体太阳能电池串、并联连接和严密封装成组件。太阳能板（也叫太阳能电池组件)是由多个太阳能电池片组装后形成的组装件,是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。

太阳能板的面板称为光伏面板，是接受太阳光的机构，其表面清洁程度直接影响到吸收的太阳能的多少，所以经常清洁面板能够增大吸收的太阳能能量。

由于某些地区，例如宁夏地区的光伏面板倾斜角度为39度，非水平安装，清洁时如何保持清洁工具的稳定安装并且避免清扫时的粉尘飞扬，是需要解决的问题。

发明内容

有必要提出一种多级清扫式柔性机器人。

一种多级清扫式柔性机器人，包括架体、主驱动、清扫辊组、行走限位组件，所述架体沿着光伏板倾斜方向设置，主驱动设置于架体的上端侧壁上，清扫辊组包括至少一个沿着光伏板倾斜方向设置的主滚刷，主滚刷的长度与光伏板长度适配，清扫辊组设置于架体下方，与架体之间活动连接，主驱动的传动输出端与清扫辊组活动连接，用于驱动清扫辊组转动，所述行走限位组件活动设置于架体的上、下两个侧壁上，行走限位组件相对于架体能够转动，行走限位组件的工作面用于与光伏面板上下边框滚动接触，还在机架上方设置遮挡板，遮挡板通过连接机构设置于机架上方，遮挡板的长度不小于光伏面板的长度，还在遮挡板的前后两端设置弧形罩，弧形罩包围在主滚刷的外部，弧形罩的上端与遮挡板铰接，弧形罩向下弯折，在弧形罩的下端端面上设置平刷。

优选的，所述清扫辊组清扫辊组为两根大直径的主滚刷，分别靠近架体的前后两个侧边设置。

优选的，所述行走限位组件为边辊，边辊与架体之间活动连接，边辊的工作面用于与光伏面板侧边框架接触。

优选的，所述行走限位组件还包括安装板、柔性形变件，安装板的一端与机架铰接，另一端连接拉簧的一端，拉簧的另一端与机架连接，边辊活动安装于安装板上，且靠近拉簧一端设置。

优选的，柔性形变件为拉簧。

优选的，还在机架下方设置板刷，所述板刷为长条状，固定于机架下方的两个主滚刷之间，板刷的长度不小于面板的长度。

优选的，所述弧形罩与遮挡罩之间设置阻尼铰链，实现铰接。

优选的，还在弧形罩上方设置摄像头。

优选的，所述机器人还包括控制器，控制器内设置电源单元及与其连接的通信单元，通信单元和电源单元均与摄像头连接，以将摄像头拍摄的视频或图片发送至外部终端。

本方案中通过行走限位组件将机器人悬挂放在光伏板上方，且行走限位组件无驱动，在受力后被动的沿着光伏板边框移动，将机器人限制在光伏板上不会跑位，主驱动提供动力，带动清扫辊组转动，转动的清扫辊组既可以作为清扫刷对面板进行清扫，又可以作为驱动件，通过与面板的接触摩擦，带动机器人沿着面板表面来回移动，通过遮挡板和弧形罩将粉尘遮挡在小空间内，避免飞扬。

附图说明

图1、2为机器人的两个角度的示意图。

图3为控制器的控制连接图。

图中：架体10、遮挡板11、弧形罩12、阻尼铰链13、主驱动20、主滚刷31、平刷32、板刷33、行走限位组件40、边辊41、安装板42、柔性形变件43、摄像头50、控制器60、电源单元61、通信单元62。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1-3，本实用新型实施例提供了一种多级清扫式柔性机器人，包括架体10、主驱动20、清扫辊组、行走限位组件40，所述架体10沿着光伏板倾斜方向设置，主驱动20设置于架体10的上端侧壁上，清扫辊组包括至少一个沿着光伏板倾斜方向设置的主滚刷31，主滚刷31的长度与光伏板长度适配，清扫辊组设置于架体10下方，与架体10之间活动连接，主驱动20的传动输出端与清扫辊组活动连接，用于驱动清扫辊组转动，所述行走限位组件40活动设置于架体10的上、下两个侧壁上，行走限位组件40相对于架体10能够转动，行走限位组件40的工作面用于与光伏面板上下边框滚动接触，还在机架上方设置遮挡板11，遮挡板11通过连接机构设置于机架上方，遮挡板11的长度不小于光伏面板的长度，还在遮挡板11的前后两端设置弧形罩12，弧形罩12包围在主滚刷31的外部，弧形罩12的上端与遮挡板铰接，弧形罩12向下弯折，在弧形罩12的下端端面上设置平刷32。

本方案中通过行走限位组件40将机器人悬挂放在光伏板上方，且行走限位组件40无驱动，在受力后被动的沿着光伏板边框移动，将机器人限制在光伏板上不会跑位，主驱动20提供动力，带动清扫辊组转动，转动的清扫辊组既可以作为清扫刷对面板进行清扫，又可以作为驱动件，通过与面板的接触摩擦，带动机器人沿着面板表面来回移动。该方案将主驱动20与清扫辊组组合使用，无需单独的驱动部件，结构简洁配合得当，简化了机器人的复杂度。

在清扫时，容易造成粉尘飞扬，通过遮挡板11将粉尘遮挡在小空间内，被主滚刷31粘接收集。而弧形罩12的设置，与遮挡板11形成一个半包围的空间，从而将清扫引起的粉尘笼罩，聚拢在主滚刷31的周围，避免飞扬。平刷32采用较稀疏的刷毛构成，对面板大颗粒杂质进行初步粗糙清扫，再由主滚刷31进行主要的、全面的清洁。本机器人可以实现沿着面板的横向方向来回往返移动，所以机器人为对称结构。

进一步，所述清扫辊组清扫辊组为两根大直径的主滚刷31，分别靠近架体10的前后两个侧边设置。

沿着光伏板上下长度方向（即倾斜方向）设置的主滚刷31，不同于沿着光伏板水平方向或横向方向设置的方案，沿着倾斜方向设置的主滚刷31将清扫下来的灰尘杂质粘接在主滚刷31上，或沿着倾斜方法的面板向较低的下端滑落，从而从面板最低端掉落在地面上，不会残留在面板上。若主滚刷31沿着横向方向设置，当当向下移动清扫时，不存在问题，而当向上移动时清扫下来的灰尘杂质只能粘接在主滚刷31上，无法掉落，导致主滚刷31清扫几次后就需要人工打理，操作非常麻烦。

进一步，所述行走限位组件40为边辊41，边辊41与架体10之间活动连接，边辊41的工作面用于与光伏面板侧边框架接触。

进一步，所述行走限位组件40还包括安装板42、柔性形变件43，安装板42的一端与机架铰接，另一端连接拉簧的一端，拉簧的另一端与机架连接，边辊41活动安装于安装板42上，且靠近拉簧一端设置。

进一步，柔性形变件43为拉簧。由于拉簧具有形变性，边辊41沿着框架行走时，有时存在位置差，刚性机械连接容易造成边辊41跑位或与框架边缘脱开，通过拉簧的形变可以使边辊41自适应这些突发情况，实现边辊41与框架的柔性有余量的接触。

进一步，还在机架下方设置板刷33，所述板刷33为长条状，固定于机架下方的两个主滚刷31之间，板刷33的长度不小于面板的长度。板刷33为固定式柔性毛刷，对面板全面接触、强力擦除，是主要的清洁部件，与其他滚动式清洁互补，形成不同的清洁方式。

进一步，所述弧形罩12与遮挡罩之间设置阻尼铰链13，实现铰接。阻尼铰链13具有一定的阻尼力，能够将弧形罩12翻折并固定至预设的位置，比如抬高至与面板脱离，便于操作。

进一步，还在弧形罩12上方设置摄像头50。用于拍摄面板的清洁情况。

进一步，所述机器人还包括控制器60，控制器60内设置电源单元61及与其连接的通信单元62（例如天线），通信单元62和电源单元61均与摄像头50连接，以将摄像头50拍摄的视频或图片发送至外部终端。

机器人在使用前，先悬挂停置在光伏面板行阵列（横向方向）的最右侧的支架上，启动主驱动20后，先从右向左沿着行的方向移动，完成一次性的清洁工作。然后停置在光伏面板行阵列的最左侧的支架上。启动主驱动20反向工作，下一次的清洁工作，则从左向右运动。

当整个机器人放置在光伏面板上时，由于面板是倾斜设置的，加上机器人自身重量的作用，边上的两个柔性的平刷32、中间的柔性板刷33、两个大直径滚刷都与光伏面板均匀接触并有一定的作用压力，保证所有的刷子都能起到清扫作用。

边上的两个小柔性的平刷32，在设备从起始位置工作时，主要起将面板上的灰尘先行推扫的作用。后面的大直径滚刷，一方面作为驱动轮，另一方面作为第二道清扫，紧接着由中间柔性的板刷33作为第三道清扫，将面板上的水渍擦干或进一步的擦扫的作用。

本实用新型实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本专利文件较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种多级清扫式柔性机器人，其特征在于：包括架体、主驱动、清扫辊组、行走限位组件，所述架体沿着光伏板倾斜方向设置，主驱动设置于架体的上端侧壁上，清扫辊组包括至少一个沿着光伏板倾斜方向设置的主滚刷，主滚刷的长度与光伏板长度适配，清扫辊组设置于架体下方，与架体之间活动连接，主驱动的传动输出端与清扫辊组活动连接，用于驱动清扫辊组转动，所述行走限位组件活动设置于架体的上、下两个侧壁上，行走限位组件相对于架体能够转动，行走限位组件的工作面用于与光伏面板上下边框滚动接触，还在机架上方设置遮挡板，遮挡板通过连接机构设置于机架上方，遮挡板的长度不小于光伏面板的长度，还在遮挡板的前后两端设置弧形罩，弧形罩包围在主滚刷的外部，弧形罩的上端与遮挡板铰接，弧形罩向下弯折，在弧形罩的下端端面上设置平刷。

2.如权利要求1所述的多级清扫式柔性机器人，其特征在于：所述清扫辊组清扫辊组为两根大直径的主滚刷，分别靠近架体的前后两个侧边设置。

3.如权利要求1所述的多级清扫式柔性机器人，其特征在于：所述行走限位组件为边辊，边辊与架体之间活动连接，边辊的工作面用于与光伏面板侧边框架接触。

4.如权利要求3所述的多级清扫式柔性机器人，其特征在于：所述行走限位组件还包括安装板、柔性形变件，安装板的一端与机架铰接，另一端连接拉簧的一端，拉簧的另一端与机架连接，边辊活动安装于安装板上，且靠近拉簧一端设置。

5.如权利要求4所述的多级清扫式柔性机器人，其特征在于：柔性形变件为拉簧。

6.如权利要求1所述的多级清扫式柔性机器人，其特征在于：还在机架下方设置板刷，所述板刷为长条状，固定于机架下方的两个主滚刷之间，板刷的长度不小于面板的长度。

7.如权利要求6所述的多级清扫式柔性机器人，其特征在于：所述弧形罩与遮挡罩之间设置阻尼铰链，实现铰接。

8.如权利要求1所述的多级清扫式柔性机器人，其特征在于：还在弧形罩上方设置摄像头。

9.如权利要求8所述的多级清扫式柔性机器人，其特征在于：所述机器人还包括控制器，控制器内设置电源单元及与其连接的通信单元，通信单元和电源单元均与摄像头连接，以将摄像头拍摄的视频或图片发送至外部终端。

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