CN223790507U - 一种机器人的集联结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机器人的集联结构，涉及光伏板清洁的领域，其包括两个清洁机器人，两个所述清洁机器人之间通过两组连接机构连接；所述连接机构包括连接绳和拉力传感器，所述拉力传感器固定安装在所述连接绳上；其中一个所述清洁机器人的车体内部设置有两个绞盘，另一个所述清洁机器人的车体内部固定设置有接杆，所述接杆与所述绞盘之间通过所述连接绳连接。本实用新型能够清洁机器人的作业效率，降低作业风险。

Description

一种机器人的集联结构

技术领域

本实用新型涉及光伏板清洁的领域，尤其是一种机器人的集联结构。

背景技术

随着光伏发电技术的快速发展，光伏电站的规模不断扩大，尤其是大型集中式光伏电站和海上光伏电站的广泛应用，对光伏板的清洁维护提出了更高的要求。光伏板的清洁度直接影响其发电效率，灰尘、污垢等污染物会显著降低光伏板的透光率，进而影响其能量转换效率。因此，定期清洁光伏板是确保光伏电站高效运行的重要环节。

现有的光伏板清洁机器人通常设计为单独作业，缺乏协同工作的能力，存在坠落和滑落的风险。

为了解决上述问题，亟需一种创新的机器人集联结构，以解决单机作业模式导致清洁效率低下，在跨越光伏板或在不平整表面上作业时，稳定性和安全性不足的问题。

实用新型内容

为了提高清洁机器人的作业效率，降低作业风险，本实用新型提供一种机器人的集联结构。

本实用新型提供一种机器人的集联结构，采用如下的技术方案：

一种机器人的集联结构，包括两个清洁机器人，两个所述清洁机器人之间通过两组连接机构连接；

所述连接机构包括连接绳和拉力传感器，所述拉力传感器固定安装在所述连接绳上；

其中一个所述清洁机器人的车体内部设置有两个绞盘，另一个所述清洁机器人的车体内部固定设置有接杆，所述接杆与所述绞盘之间通过所述连接绳连接。

可选地，所述连接机构还包括防坠器和安全绳，所述防坠器的上端与所述连接绳固定连接，所述安全绳的第一端设置在所述防坠器内，所述安全绳的第二端与所述清洁机器人车体内部的所述绞盘或所述接杆连接。

可选地，所述防坠器包括外壳、棘轮、棘轮主轴、拉簧、双止键收线盘和卷簧，所述外壳的顶端与所述连接绳的底端连接，所述棘轮主轴转动设置在所述外壳内部，所述棘轮与所述棘轮主轴固定连接，所述双止键的其中一部分与所述外壳转动连接，所述双止键的其中一端与所述拉簧的一端固定连接，所述拉簧的另一端与所述外壳的内壁固定连接，其中一部分的所述安全绳的一端收卷在防坠器内部的收线盘内，且所述收线盘与所述棘轮主轴同轴传动连接，所述卷簧一端与所述外壳的内壁固定连接，所述卷簧的另一端与所述棘轮主轴固定连接。

可选地，所述防坠器还包括保护环，所述保护环固定安装在所述外壳的底端出线口的位置，所述安全绳通过所述保护环在所述防坠器上进行收线和放线。

可选地，所述连接机构还包括缓冲杆，所述缓冲杆一端与所述安全绳远离所述防坠器的一端固定连接，所述缓冲杆的另一端与所述接杆或所述绞盘连接。

可选地，其中一个所述清洁机器人的上端设置有悬挂导向机构，所述悬挂导向机构包括悬挂架，所述悬挂架的一端与所述清洁机器人固定连接，所述悬挂架的另一端用于与光伏板的顶端边缘可接触连接。

可选地，所述悬挂导向机构还包括悬挂轮，所述悬挂轮转动设置在所述悬挂架靠近所述光伏板的一端，所述悬挂轮在光伏板的顶端滚动。

可选地，所述悬挂导向机构还包括悬挂轴和驱动器，所述悬挂轴转动设置在所述悬挂架上，所述驱动器的一端与所述悬挂架固定连接，所述驱动器的输出端与所述悬挂轴传动连接，所述驱动器用于驱动所述悬挂轴在所述悬挂架上转动。

可选地，所述悬挂架与所述清洁机器人的车体转动连接，所述驱动器与所述清洁机器人的车体转动连接，所述驱动器的输出端与所述悬挂架的底端转动连接，所述悬挂轴与所述悬挂架固定连接，所述驱动器用于驱动所述悬挂架转动。

可选地，所述悬挂导向机构还包括导向座和导向杆，所述导向座与所述清洁机器人的车体固定连接，所述导向杆的其中一端与所述悬挂架固定连接，所述导向杆的另一端与所述导向座滑动连接。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.两个清洁机器人通过连接机构互相连接，位移上端的清洁机器人为1号，位移下端的清洁机器人为2号；通过设置拉力传感器，拉力传感器实时监测两个清洁机器人之间的拉力读数，一旦检测到拉力数据的突变或异常，2号清洁机器人在自身系统进行修正的情况下，通过使1号清洁机器人或2号清洁机器人中对应的绞盘进行收紧或放松，来调节两个连接绳之间的长度，来辅助调整2号清洁机器人的车身姿态，修正2号清洁机器人的行进轨迹，以确保清洁作业的连续性和准确性。

2.通过设置防坠器，当安全绳的放线速度过快时，判定连接的2号清洁机器人滑落，防坠器的双止键一端锁止在棘轮上，锁定结构生效。利用物体下坠速度差进行自控，能够在限定距离内快速制动锁定坠落物体，用于保障清洁机器人安全，防止意外滑落；通过安装卷簧，能够实现自动收绳功能，当清洁机器人停止坠落，安全绳的拉力减小，卷簧储存的能量通过棘轮主轴传递给棘轮，驱动棘轮旋转，从而将钢丝绳重新卷回防坠器内部；由于卷簧的能量释放是逐渐的，因此安全绳的回收过程也是平稳的，避免了安全绳的突然回收对清洁机器人造成冲击。这个过程不仅提高了作业效率，还通过外部拉力的帮助下减少清洁机器人用于爬坡电量，减少了清洁机器人的工作强度，使得防坠器更加绿色化和智能化。

3.通过设置悬挂导向机构，主要起到钩挂导向和防坠落作用，在清洁时，两个悬挂轮分别与光伏板顶端边沿滚动配合。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型的防坠器的结构示意图；

图3是图2中防坠器内部的剖视示意图；

图4是图3另一个视角的剖视示意图；

图5是悬挂导向机构的第一种实施方式的结构示意图；

图6是悬挂导向机构的第二种实施方式的结构示意图。

附图标记说明：100、清洁机器人；200、连接机构；210、连接绳；230、拉力传感器；240、防坠器；241、外壳；242、棘轮；243、棘轮主轴；244、拉簧；245、双止键；246、卷簧；247、保护环；250、缓冲杆；300、悬挂导向机构；310、悬挂架；320、悬挂轮；330、悬挂轴；340、驱动器；350、导向座；360、导向杆；400、清洁机构；500、安全绳。

具体实施方式

下面结合附图1-附图6，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型实施例公开一种机器人的集联结构。参照附图1-附图6，一种机器人的集联结构主要包括两个清洁机器人100，两个清洁机器人100之间通过两组连接机构200连接；

连接机构200包括连接绳210和拉力传感器230，拉力传感器230固定安装在连接绳210上；

其中一个清洁机器人100的车体内部设置有两个绞盘(未标出)，另一个清洁机器人100的车体内部固定设置有接杆(未标出)，接杆与两个绞盘之间通过连接绳210连接，接杆为长杆，接杆的两端各与一根连接绳210连接；举例，若1号清洁机器人100中设置有两个绞盘，则2号清洁机器人100中设置有一个接杆。

两个清洁机器人100通过连接机构200互相连接，位移上端的清洁机器人100为1号，位移下端的清洁机器人100为2号；通过设置拉力传感器230，拉力传感器230实时监测两个清洁机器人100之间的拉力读数，一旦检测到拉力数据的突变或异常，通过RS485通信传给控制系统，2号清洁机器人100自身控制系统会修正轨迹，同时1号清洁机器人100再根据控制系统分发的指令调整绞盘转动，通过使1号清洁机器人100或2号清洁机器人100中对应的绞盘进行收紧或放松，来调节两个连接绳210之间的长度，来辅助调整2号清洁机器人100的车身姿态，修正2号清洁机器人100的行进轨迹，以确保清洁作业的连续性和准确性。

在一些实施例中，连接机构200还包括防坠器240和安全绳500，防坠器240的上端与连接绳210固定连接，安全绳500的第一端设置在防坠器240内，安全绳500的第二端与清洁机器人100车体内部的绞盘或接杆连接；举例，若1号清洁机器人100中设置有两个绞盘，则2号清洁机器人100中设置有一个接杆，则此时安全绳500底端与接杆连接。通过防坠器240与安全绳500，将2号清洁机器人100吊起，当2号机器人意外坠落时，安全绳500放线速度异常，防坠器240对安全绳500进行锁定，进而将2号清洁机器人100拉住，提高安全性。

在一些实施例中，防坠器240包括外壳241、棘轮242、棘轮主轴243、拉簧244、双止键245收线盘和卷簧246，外壳241的顶端与连接绳210的底端连接，棘轮主轴243转动设置在外壳241内部，棘轮242与棘轮主轴243固定连接，双止键245的其中一部分与外壳241转动连接，双止键245的其中一端与拉簧244的一端固定连接，拉簧244的另一端与外壳241的内壁固定连接，其中一部分的安全绳500的一端收卷在防坠器240内部的收线盘内，且收线盘与棘轮主轴243同轴传动连接，卷簧246一端与外壳241的内壁固定连接，卷簧246的另一端与棘轮主轴243固定连接。

当安全绳500的放线速度过快时，判定连接的2号清洁机器人100滑落，防坠器240的双止键245一端锁止在棘轮242上，锁定结构生效。利用物体下坠速度差进行自控，能够在限定距离内快速制动锁定坠落物体，用于保障清洁机器人100安全，防止意外滑落；通过安装卷簧246，能够实现自动收绳功能，当清洁机器人100停止坠落，安全绳500的拉力减小，卷簧246储存的能量通过棘轮主轴243传递给棘轮242，驱动棘轮242旋转，从而将钢丝绳重新卷回防坠器240内部。

这个过程不仅提高了作业效率，还通过外部拉力的帮助下减少清洁机器人100用于爬坡电量，减少了清洁机器人100的工作强度，使得防坠器240更加绿色化和智能化。

在一些实施例中，防坠器240还包括保护环247，保护环247固定安装在外壳241的底端出线口的位置，安全绳500通过保护环247在防坠器240上进行收线和放线。保护环247能够在安全绳500放线和收线的过程中，对安全绳500起到保护的作用，降低对安全绳500的磨损，同时提高安全绳500的通过性。

在一些实施例中，连接机构200还包括缓冲杆250，缓冲杆250一端与安全绳500远离防坠器240的一端固定连接，缓冲杆250的另一端与接杆或绞盘固定连接，缓冲杆250可以是橡胶制成的也可以是其他柔性材料制成的。缓冲杆250能够起到在安全绳500收到冲击或清洁机器人100意外下落时，能够吸收一部分的冲击力，提高对连接机构200抗冲击保护能力。

在一些实施例中，其中一个清洁机器人100的上端设置有悬挂导向机构300，悬挂导向机构300包括悬挂架310，悬挂架310的一端与清洁机器人100固定连接，悬挂架310的另一端用于与光伏板的顶端边缘可接触连接。在清洁机器人100意外坠落时，悬挂架310能够与光伏板顶端卡接，降低清洁机器人100从光伏板上掉落的可能，提高了安全性。

在一些实施例中，悬挂导向机构300还包括悬挂轮320，悬挂轮320转动设置在悬挂架310靠近光伏板的一端，悬挂轮320在光伏板的顶端滚动。两个悬挂轮320分别与光伏板顶端边沿滚动配合，在清洁机器人100移动过程中，能够通过悬挂轮320在光伏板顶端滚动，降低坠落风险的同事，能够对清洁机器人100的行走轨迹起到一定的导向作用。

在一些实施例中，悬挂导向机构300还包括悬挂轴330和驱动器340，悬挂轴330转动设置在悬挂架310上，驱动器340的一端与悬挂架310固定连接，驱动器340的输出端与悬挂轴330传动连接，驱动器340用于驱动悬挂轴330在悬挂架310上转动。驱动器340可以为驱动电机或伸缩缸，在需要收起悬挂轮320时，通过驱动器340驱动悬挂轴330转动，将悬挂轮320抬起，进而提高1号清洁机器人100的作业面积和灵活性。

在一些实施例中，悬挂架310与清洁机器人100的车体转动连接，驱动器340与清洁机器人100的车体转动连接，驱动器340的输出端与悬挂架310的底端转动连接，悬挂轴330与悬挂架310固定连接，驱动器340用于驱动悬挂架310转动。驱动器340可以驱动悬挂架310进行转动，进而实现抬起悬挂轮320的功能。

在一些实施例中，悬挂导向机构300还包括导向座350和导向杆360，导向座350与清洁机器人100的车体固定连接，导向杆360的其中一端与悬挂架310固定连接，导向杆360的另一端与导向座350滑动连接。导向杆360在导向座350内滑动，可以实现1号清洁机器人100能够根据清洁需要，调节竖直方向上清洁面积，同时能够提供一定到悬挂导向作用。

清洁机器人100上设置有清洁机构400，用于对光伏板进行清洁作业。

在一些实施例中，当1号清洁机器人100完成其预定的清洗任务后，控制系统将及时检测到这一状态，并自动下达指令以暂停上方机器人的清洁装置运作。此时，1号清洁机器人100不再执行清洗动作，而是转而承担起辅助角色，专注于配合调整2号清洁机器人100的行进轨迹。这种转换是基于对能源效率的考虑，避免在清洗任务完成后，1号清洁机器人100继续无谓地消耗能源。

本实用新型实施例一种机器人的集联结构的实施原理为：

两个清洁机器人100通过连接机构200连接，1号机器人位于上端，2号清洁机器人位于下端。拉力传感器230实时监测两者间的拉力，一旦检测到异常，先2号清洁机器人自身进行修正，同时通过调1号清洁机器人或2号清洁机器人中的两个绞盘调整连接绳210的长度，来帮助调整2号清洁机器人100的方向，进而辅助修正行进路径，确保清洁作业的连续性和准确性。防坠器240在2号清洁机器人100滑落时通过双止键245锁止棘轮242，快速制动并防止坠落，同时卷簧246实现安全绳500的平稳回收，减少对清洁机器人100的冲击。悬挂导向机构300通过悬挂轮320与光伏板边沿滚动配合，起到钩挂导向和防坠落作用，提升作业效率和安全性，同时降低清洁机器人100爬坡能耗，实现绿色化和智能化操作。

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人的集联结构，包括两个清洁机器人(100)，两个所述清洁机器人(100)之间通过两组连接机构(200)连接；

所述连接机构(200)包括连接绳(210)和拉力传感器(230)，所述拉力传感器(230)固定安装在所述连接绳(210)上；

其中一个所述清洁机器人(100)的车体内部设置有两个绞盘，另一个所述清洁机器人(100)的车体内部固定设置有接杆，所述接杆与所述绞盘之间通过所述连接绳(210)连接。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：所述连接机构(200)还包括防坠器(240)和安全绳(500)，所述防坠器(240)的上端与所述连接绳(210)固定连接，所述安全绳(500)的第一端设置在所述防坠器(240)内，所述安全绳(500)的第二端与所述清洁机器人(100)车体内部的所述绞盘或所述接杆连接。

3.根据权利要求2所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：所述防坠器(240)包括外壳(241)、棘轮(242)、棘轮主轴(243)、拉簧(244)、双止键(245)收线盘和卷簧(246)，所述外壳(241)的顶端与所述连接绳(210)的底端连接，所述棘轮主轴(243)转动设置在所述外壳(241)内部，所述棘轮(242)与所述棘轮主轴(243)固定连接，所述双止键(245)的其中一部分与所述外壳(241)转动连接，所述双止键(245)的其中一端与所述拉簧(244)的一端固定连接，所述拉簧(244)的另一端与所述外壳(241)的内壁固定连接，其中一部分的所述安全绳(500)的一端收卷在防坠器(240)内部的收线盘内，且所述收线盘与所述棘轮主轴(243)同轴传动连接，所述卷簧(246)一端与所述外壳(241)的内壁固定连接，所述卷簧(246)的另一端与所述棘轮主轴(243)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：所述防坠器(240)还包括保护环(247)，所述保护环(247)固定安装在所述外壳(241)的底端出线口的位置，所述安全绳(500)通过所述保护环(247)在所述防坠器(240)上进行收线和放线。

5.根据权利要求2所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：所述连接机构(200)还包括缓冲杆(250)，所述缓冲杆(250)一端与所述安全绳(500)远离所述防坠器(240)的一端固定连接，所述缓冲杆(250)的另一端与所述接杆或所述绞盘连接。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：其中一个所述清洁机器人(100)的上端设置有悬挂导向机构(300)，所述悬挂导向机构(300)包括悬挂架(310)，所述悬挂架(310)的一端与所述清洁机器人(100)固定连接，所述悬挂架(310)的另一端用于与光伏板的顶端边缘可接触连接。

7.根据权利要求6所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：所述悬挂导向机构(300)还包括悬挂轮(320)，所述悬挂轮(320)转动设置在所述悬挂架(310)靠近所述光伏板的一端，所述悬挂轮(320)在光伏板的顶端滚动。

8.根据权利要求7所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：所述悬挂导向机构(300)还包括悬挂轴(330)和驱动器(340)，所述悬挂轴(330)转动设置在所述悬挂架(310)上，所述驱动器(340)的一端与所述悬挂架(310)固定连接，所述驱动器(340)的输出端与所述悬挂轴(330)传动连接，所述驱动器(340)用于驱动所述悬挂轴(330)在所述悬挂架(310)上转动。

9.根据权利要求8所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：所述悬挂架(310)与所述清洁机器人(100)的车体转动连接，所述驱动器(340)与所述清洁机器人(100)的车体转动连接，所述驱动器(340)的输出端与所述悬挂架(310)的底端转动连接，所述悬挂轴(330)与所述悬挂架(310)固定连接，所述驱动器(340)用于驱动所述悬挂架(310)转动。

10.根据权利要求8所述的一种机器人的集联结构，其特征在于：所述悬挂导向机构(300)还包括导向座(350)和导向杆(360)，所述导向座(350)与所述清洁机器人(100)的车体固定连接，所述导向杆(360)的其中一端与所述悬挂架(310)固定连接，所述导向杆(360)的另一端与所述导向座(350)滑动连接。