JP2019500063A - ソーラーパネル清掃ロボット - Google Patents

Abstract

本発明は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供する。該ソーラーパネル清掃ロボットは、車体を含み、前記車体が少なくとも1つのソーラーパネルを走行でき、前記車体の内部又は外部に清掃装置、動力システム、制御システム、及び電力システムが設けられる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、清掃ロボット分野に関し、特に、ソーラーパネル清掃ロボットに関する。

化石燃料が日々減少しているため、新型の再生可能エネルギーである太陽エネルギーは、人間のエネルギー利用の重要部分となっている。過去10年間、太陽エネルギー応用技術は、全世界で急速な発展を遂げていた。ソーラーパネルとは、半導体材料が光照射により発生した光起電力効果(photovoltaic)を利用して太陽エネルギーを電気エネルギーに直接変換するデバイスを意味する。ソーラーパネルは、太陽光が当たる場所であれば電気を発生できるため、大型発電所から小型ポータブル充電器までの多くの領域に適用されており、近年、急速に発展している。

ソーラーパネルは、通常戸外で使用されている。その作動に最も影響を与えるのは、悪天候ではなく、ソーラーパネルに長年蓄積された埃である。ソーラーパネルに埃又は他の付着物が付着すると、パネルの光透過率に影響を与え、光電効率を低下させることで、パネルが太陽光を直接取得する効率に大きな影響を与え、パネルのエネルギー吸収及び変換効率を低下させ、発電効率を低下させる場合がある。従来のソーラーパネルにおいて、人力で定期的に清掃を行っているが、ソーラーパネルの面積が大きく、大型発電所で同時に使用するパネルが多いことに加えて、埃が繰り返し累積するので繰り返し清掃を必要とするため、人件費が高く、清掃効率が低く、清掃効果が悪いという問題がある。また、多くの場合には、空間の利用率を高めるために架台によりソーラーパネルを高い場所に設置するようにしているので、清掃作業が困難となり、リスクが大きくなる問題がある。また、清掃コストを低減するためにソーラーパネルを清掃しない使用者もいる。しかし、このようにして、埃による電気エネルギーの損失が大きくなってしまう。そのため、ソーラーパネルを自動清掃できる新型の自動清掃装置を必要とする。

従来の清掃ロボットは、水平面上の清掃にしか使用できず、ソーラーパネルのような傾斜平面に使用できない。従来の清掃ロボットをそのままソーラーパネルに使用すると、以下の問題が発生する場合がある。
（1）清掃ロボットは、駆動力が不足であるので、自由に走行できず、清掃効果が悪いことがある。ソーラーパネルの傾斜角度が一般に10度〜40度であるため、従来の清掃ロボットは、このような傾斜平面を自由に走行できず、無理に走行しても、電力が不足になりやすい。
（2）清掃ロボットは、ソーラーパネルから滑り落ちることがある。ソーラーパネルが比較的滑りやすく、且つ従来の清掃ロボットの重量及びホイールの摩擦係数が小さく、摩擦力も小さいため、清掃ロボットの走行が困難であり、滑り落ちやすい。
（3）清掃ロボットは、所定のルートに従って走行できず、走行に伴う清掃の面積が小さく、ソーラーパネルのエッジから転落することがある。従来の清掃ロボットは、一般に、障害物に衝突すると自動に方向を転換するように設定されている。ソーラーパネルに障害物がないため、自動走行する清掃ロボットが単一のルートに沿ってしか走行できず、走行に伴う清掃の面積が小さく、ソーラーパネルのエッジから転落する問題がある。予めルートを設定したとしても、従来の清掃ロボットは、走行中に重力及びパネルの付着物によりルートを外れやすいため、直線走行を確保することが困難であり、且つ清掃ロボットその自体が気づくことができないので、満遍なくパネル上を走行できず、清掃されないままのスペースが多く残る問題がある。
（4）清掃ロボットを充電することが困難である。ソーラーパネルの高度が高く、且つ面積が大きいため、清掃ロボットをソーラーパネル上に置いたら、取外しにくい。従来技術において、人力で清掃ロボットを現場から取外したり、電池を引出したりして充電する必要があるため、現場作業を長時間継続することができないとともに、ソーラーパネルが一般に架台で高い場所に設置されるため、充電操作が非常に面倒で、多くの労力が必要である。
（5）清掃ロボットの作業状態を監視するのが困難である。ソーラーパネルが高い場所に設置されるので、地面上の作業員がその作業過程を常時監視することができないため、清掃ロボットが故障することで動作が停止したり、ルートを外れたりするときに、作業員がすぐに対応することができない。

本発明の一目的は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供することにより、従来の人力清掃方式における、人件費が高く、清掃効率が低く、清掃効果が悪いという技術問題を解決することである。

上記問題を解決するために、本発明は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供する。該ソーラーパネル清掃ロボットは、車体を含み、上記車体が少なくとも1つのソーラーパネルを走行できる。上記車体の内部又は外部に清掃装置、動力システム、制御システム、及び電力システムが設けられる。上記清掃装置は、上記ソーラーパネルを清掃する。上記動力システムは、上記車体の上記ソーラーパネルでの進行方向及び走行速度を調整する。上記制御システムは、上記動力システム及び上記清掃装置にそれぞれ接続される。上記制御システムは、上記動力システムに少なくとも1つの進行制御指令を送信し、上記動力システムは、上記進行制御指令に応じて上記車体の走行を制御する。上記制御システムは、上記清掃装置に少なくとも1つの清掃制御指令を送信し、上記清掃装置は、上記清掃制御指令に応じて上記ソーラーパネルに対する清掃を開始又は停止する。上記電力システムは、上記動力システム、上記清掃装置、上記制御システムにそれぞれ接続され、上記動力システム、上記清掃装置、上記制御システムに電力を提供する。

本発明の別の目的は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供することにより、従来の清掃ロボットが斜面を進行するのが困難であり、滑り落ちやすいという技術問題を解決することである。

上記問題を解決するために、本発明は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供する。該ソーラーパネル清掃ロボットにおいて、上記動力システムは、左前輪、右前輪、左駆動モータ、及び右駆動モータを含む。上記左前輪は、上記車体底面の前部の左側に取り付けられ、左前輪ハブ及び上記左前輪ハブの中心に設けられた左前輪軸を含む。上記右前輪は、上記車体底面の前部の右側に取り付けられ、右前輪ハブ及び上記右前輪ハブの中心に設けられた右前輪軸を含む。上記左駆動モータは、上記車体の底部に設けられ、左駆動回転軸を含み、該左駆動回転軸が上記左前輪軸に固定接続され、上記左前輪の回転速度及び回転方向を制御する。上記右駆動モータは、上記車体の底部に取り付けられ、右駆動回転軸を含み、該右駆動回転軸が上記右前輪軸に固定接続され、上記右前輪の回転速度及び回転方向を制御する。

本発明の別の目的は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供することにより、従来の清掃ロボットの走行に伴う清掃の面積が小さく、ソーラーパネルのエッジから転落しやすいという技術問題を解決することである。

上記問題を解決するために、本発明は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供する。該ソーラーパネル清掃ロボットにおいて、上記制御システムは、データ採取システム、プロセッサー、及び少なくとも1つのメモリシステムを含む。上記データ採取システムは、上記車体の進行過程における少なくとも1つの作業パラメータを採取する。上記プロセッサーは、上記データ採取システムに接続され、上記動力システムに少なくとも1つの進行制御指令を送信し、上記清掃装置に少なくとも1つの清掃制御指令を送信する。上記少なくとも1つのメモリシステムは、上記プロセッサーに接続され、上記車体の進行過程における上記作業パラメータを記憶する。

本発明の別の目的は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供することにより、従来技術において、清掃ロボットのソーラーパネルでの作業状態を監視するのが困難である技術問題を解決することである。

上記問題を解決するために、本発明は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供する。該ソーラーパネル清掃ロボットは、少なくとも1つの無線通信システムを含む。該無線通信システムは、サーバーに無線接続され、上記ソーラーパネル清掃ロボットと上記サーバーとの間に通信を構築する。

本発明の別の目的は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供することにより、従来技術において、清掃ロボットのソーラーパネルでの充電が困難である技術問題を解決することである。

上記問題を解決するために、本発明は、ソーラーパネル清掃ロボットを提供する。該ソーラーパネル清掃ロボットにおいて、上記電力システムは、少なくとも1つの無線充電システム、少なくとも1つの無線電力送信装置、及び無線電力受信装置をさらに含む。上記少なくとも1つの無線充電システムは、充電可能な電池を含み、該充電可能な電池が上記車体の内部に設けられ、動力を提供する。上記少なくとも1つの無線電力送信装置は、上記車体の外部に設けられ、各無線電力送信装置は、電源に接続された送信コイルを含む。上記無線電力受信装置は、上記車体の内部又は外面に設けられ、上記充電可能な電池に接続された受信コイルを含む。上記受信コイルが上記送信コイルの上方にあるときに、上記受信コイルと上記送信コイルとの間に電磁誘導結合が形成され、上記送信コイルが無線電力を上記受信コイルに伝送する。

本発明は、ソーラーパネルで自由に作業することができ、パネル上の埃及び他の付着物を効果的に除去でき、ゴミ除去効果が良好であるソーラーパネル清掃ロボットを提供する。本発明の清掃ロボットは、ソーラーパネル上で作業する過程において、所定の最適ルートに従って走行し、重複せずにパネル全体を満遍なく清掃でき、作業効率が高い。本発明の清掃ロボットは、プログラムに応じて自動的に方向転換し又は折り返し、自動制御を実現でき、操作が便利である。本発明の清掃ロボットは、ソーラーパネル上で自動的に充電でき、繰り返してパネルから取り外す必要がないため、操作手順を減少させ、メンテナンスの難しさ及び操作のリスクを低減させ、人件費を大幅に低減できる。

図1は、本発明の実施例1に係る清掃ロボットの全体模式図である。 図2は、本発明の実施例1に係る清掃ロボットの内部構造の模式図である。 図3は、本発明の実施例1に係る清掃ロボットの分解構造模式図である。 図4は、本発明の実施例1に係る清掃装置の構造模式図である。 図5は、本発明の実施例1に係る別の清掃装置の構造模式図である。 図6は、本発明の実施例1に係る液体分配容器の底部構造の模式図である。 図7は、本発明の実施例1に係る、斜面における液体分配容器の作業状態の構造模式図である。 図8は、本発明の実施例1に係る液体分配容器の構造模式図である。 図9は、本発明の実施例1に係る別の液体分配容器の構造模式図である。 図10は、本発明の実施例1に係る液体分配容器の断面構造模式図である。 図11は、本発明の実施例1に係る液位センサの構造模式図である。 図12は、本発明の実施例1に係る注入口カバーの断面構造模式図である。 図13は、本発明の実施例1に係る双方向圧力リリーフ弁の断面構造模式図である。 図14は、本発明の実施例1に係る動力システムの全体構造の模式図である。 図15は、本発明の実施例1に係る動力システムの、履帯ハウジングが取り除かれた後の構造模式図である。 図16は、本発明の実施例1に係る第1履帯緊張装置の構造模式図である。 図17は、本発明の実施例1に係る第1履帯緊張装置の履帯側板が取り除かれた後の構造模式図である。 図18は、本発明の実施例1に係る第1履帯緊張装置の、履帯が取り除かれた後の構造模式図である。 図19は、本発明の実施例1に係る第2履帯緊張装置の、履帯側板が取り除かれた後の構造模式図である。 図20は、本発明の実施例1に係る第3履帯緊張装置の、履帯側板が取り除かれた後の構造模式図である。 図21は、本発明の実施例1に係る制御システムのブロック図である。 図22は、本発明の実施例1に係る、ロボットに対して作成した三次元座標系の模式図である。 図23は、ロボットが第1ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面を走行する走行ルートの模式図である。 図24は、ロボットが第1ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面を走行する別の走行ルートの模式図である。 図25は、ロボットが第2ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面を走行する走行ルートの模式図である。 図26は、ロボットが第2ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面を走行する別の走行ルートの模式図である。 図27は、ロボットが第3ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面を走行する走行ルートの模式図である。 図28は、ロボットが第3ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面を走行する別の走行ルートの模式図である。 図29は、ロボットが第4ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面を走行する走行ルートの模式図である。 図30は、ロボットが第4ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面を走行する別の走行ルートの模式図である。 図31は、本発明の実施例2に係る無線充電システムの構造模式図である。 図32は、本発明の実施例2に係る、送信コイルがソーラーパネルの下面に設けられた状態の模式図である。 図33は、本発明の実施例2に係る受信コイルと送信コイルとが結合したときの作業状態の模式図である。 図34は、本発明の実施例2に係る送信コイルが2つのソーラーパネルの接続箇所の隙間下方に設けられた状態の模式図である。 図35は、本発明の実施例2に係る受信コイルと送信コイルとが結合したときの別の作業状態の模式図である。 図36は、本発明の実施例2に係る無線電力送信装置の構造模式図である。 図37は、本発明の実施例2に係る無線電力送信装置の別の構造模式図である。 図38は、本発明の実施例2に係る無線通信システムの構造模式図である。 図39は、本発明の実施例3に係る充電パネルがソーラーパネルに嵌め込まれた状態の模式図である。 図40は、本発明の実施例3に係る充電パネルがソーラーパネルのエッジに取り付けられた状態の模式図である。

100ソーラーパネル清掃ロボット/清掃ロボット/ロボット，200ソーラーパネル，300傾斜平面，400サーバー，500充電パネル;
1車体，2清掃装置，3動力システム，4制御システム，5電力システム，6無線充電システム;11車ボディ;
21清掃モータ，22ロールブラシ，23伝動機構，24ゴミバリア，25液体分配容器，26ノズルヘッド，27分岐管路，28吸水ポンプ;
31左前輪，32右前輪，33左後輪，34右後輪，35、左駆動モータ，36右駆動モータ，37履帯，38輪ハブ輪歯，39履帯緊張装置;
41データ採取ユニット，42プロセッサー，43メモリユニット，44アラームユニット，45無線通信ユニット;51電池ボックス;
61無線電力送信装置，62無線電力受信装置，63無線通信システム;
201ソーラーパネル接続箇所の隙間;
211清掃モータ回転軸，221ロールブラシ従動軸，231駆動ギヤ，232従動ギヤ，233二重ギヤ;
251液体排出口，252柱形部，253錐形部，254容器カバー板，255注入口，256注入口カバー，257双方向圧力リリーフ弁，258環状開口，259液位センサ;
261ノズル，271主管;
311左前輪ハブ，312左前輪軸，321右前輪ハブ，322右前輪軸，331左後輪ハブ，341右後輪ハブ;
371履帯ハウジング，372履帯内歯，373滑り止めブロック，374上伝動ベルト，375下伝動ベルト;
391上緊張部，392下押圧部，393弾性支持部，394履帯側板，395履帯頂板，396長穴，397取付軸，398ギヤ支持フレーム;
411加速度センサ，412磁気センサ，413距離センサ，414カウンター，415映像センサ;
611送信コイル，612直流電源，613インバータ回路，614送信端制御器;
621受信コイル，622充電可能な電池，623整流回路，624DC-DC変換回路，625受信端制御器，626電池情報コレクター，627無線充電スイッチ，628電池管理器;
631送信端信号導入ユニット，632送信端信号導出ユニット，633受信端信号導入ユニット，634受信端信号導出ユニット;
2331大リングギヤ，2332小リングギヤ;
2541接続溝孔，2591長細棒体，2592フロートセンサ，2593円盤状コネクタ，2594環状ブロック，2595導線;
2571弁体，2572弁室，2573密封弁ブロック，2574密封ストッパー，2575第1通気孔，2576第2通気孔，2577第1弾性部材，2578第2弾性部材，2579環状肩部;
3911「V」字状フレーム，3912緊張伝動輪，3913緊張ギヤ，3914「V」字状平板，3915横梁，3916円筒ギヤ，3917円筒連動部;
3921緊張圧板，3931「∧」状弾性部材;
3971ギヤ取付軸，3972伝動輪取付軸;
6121太陽光発電モジュール，6122DC-DC電圧安定化回路，6123交流電源，6124AC-DCアダプター

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を説明することで、本発明が実施可能なものであることを証明する。これらの実施例に基づいて、当業者であれば本発明の技術内容を完全に理解できるべきである。本発明は、様々な実施例により具体的に表現されることができるため、本発明の保護範囲は、以下の実施例に限定されない。

図面において、構造が同一の部品を同一の数字で示し、構造又は機能が類似する部品を類似する数字で示す。図面に示す各部品のサイズ及び厚さが任意であるため、限定するものではない。図示をより明確にするために、部品の一部を拡大して示すことがある。

本発明で使用される方向用語、例えば、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「側面」等は、図面における方向で、本発明を解釈及び説明するものに過ぎず、本発明の保護範囲を限定しない。

ある部品が別の部品「上」に位置するという表現は、上記部品を上記別の部品に直接位置させること、或いは、上記部品をある中間部品に位置させ、且つ上記中間部品を別の部品に位置させることを意味する。ある部品を別の部品に「取付ける」又は「接続する」という表現は、直接「取付ける」又は「接続する」こと、或いは、中間部品を介してある部品を別の部品に間接「取付ける」又は「接続する」ことを意味する。

実施例1
図1〜3に示すように、本実施例は、ソーラーパネル清掃ロボット100（以下、「清掃ロボット」又は「ロボット」と略称する）を提供する。該ソーラーパネル清掃ロボット100は、車体1を含む。車体1は、少なくとも1つのソーラーパネルを走行することができる。車体1の内部又は外部に清掃装置2、動力システム3、制御システム4、及び電力システム5が設けられている。

清掃装置2は、車体の進行過程においてソーラーパネル200を清掃するものである。動力システム3は、車体1のソーラーパネル200での進行方向及び走行速度を調整し、車体1の走行、停止又は方向変換を制御する。制御システム4は、それぞれ動力システム3及び清掃装置2に接続され、動力システム3及び清掃装置2に様々な制御信号を送信する。電力システム5は、それぞれ動力システム3、清掃装置2、制御システム4に接続され、動力システム3、清掃装置2、制御システム4に電力を提供する。

本実施例において、ソーラーパネル清掃ロボット100がソーラーパネルを正常に作業している場合に、当電力システム5が起動したときに、制御システム4が少なくとも1つの進行制御指令及び少なくとも1つの清掃制御指令を送信し、動力システム3が該進行制御指令に応じて車体1を所定のルートに沿って走行するように制御するとともに、清掃装置2が該清掃制御指令に応じて清掃装置2を起動し、ソーラーパネル200の清掃作業を開始する。車体1の走行過程において、制御システム4は、動力システム3に複数の進行制御指令（例えば、ずれ補正指令、方向転換指令、折り返し指令等）を送信することにより、車体1が直進ルートを外れたときに元のルートに戻るように命令（ずれ補正処理）したり、一定の条件若しくは一定の位置で車体1を方向転換又はUターン（折り返し）するように命令したりすることで、車体1が根据所定の最適ルートに沿って走行できる。具体的なナビゲーション方法、ずれ補正方法、車体の方向転換制御方法又はUターン（折り返し）制御方法の詳細は、後述する。走行過程にわたって、車体1の進行方式（直行、外れ、ずれ補正、方向転換又はUターン）にかかわらず、清掃装置2は作業状態を常に保持する。制御システム4がある作業パラメータ（例えば、所定のルートを走行完了、又は電力システム5がバッテリ不足）に応じて進行停止の進行制御指令を送信したときに、車体1は走行を停止するとともに、制御システム4は清掃制御指令を送信することで清掃装置2をオフにし、清掃を停止させる。

図4に示すように、本実施例の上記清掃装置2は、清掃モータ21と、ロールブラシ22と、伝動機構23を含む。

図4、5に示すように、本実施例において、清掃モータ21は、清掃モータ回転軸211を含む。上記ロールブラシの中心にロールブラシ従動軸221が設けられている。伝動機構23は、清掃モータ回転軸211及びロールブラシ従動軸221に同時に接続され、清掃モータ回転軸211は、伝動機構23によりロールブラシ従動軸221を回転させる。ロールブラシ22は、車体1の前端の下方に設けられる。ロールブラシ22の下端は、ソーラーパネルに直接接触することでソーラーパネルを清掃する。

伝動機構23は、互いに噛み合った2以上のギヤからなるギヤセットであり、清掃モータ回転軸211の動力をロールブラシ従動軸221に伝送するとともに、清掃モータ21の出力回転速度を低減させることにより、比較的遅い回転速度でロールブラシ22を回転させるために使用される。本実施例において、伝動機構23は、駆動ギヤ231、従動ギヤ232、及び二重ギヤ233を含む。駆動ギヤ231は、清掃モータ回転軸211に設けられ、清掃モータ回転軸211は、駆動ギヤ231のギヤ面に垂直である。従動ギヤ232は、ロールブラシ従動軸221に設けられ、ロールブラシ従動軸221は、従動ギヤ232のギヤ面に垂直である。ロールブラシ従動軸221は、清掃モータ回転軸211に平行である。二重ギヤ233は、一体形成の大リングギヤ2331及び小リングギヤ2332を含む。大リングギヤ2331は駆動ギヤ231に噛み合い、小リングギヤ2332は従動ギヤ232に噛み合っている。清掃モータ21が起動したときに、清掃モータ回転軸211が高速回転し、ロールブラシ従動軸221が二重ギヤ233による減速処理により比較的遅い速度でロールブラシ22を回転させることで、ロールブラシ22にソーラーパネル200を清掃させる。ここで、清掃モータ回転軸211とロールブラシ従動軸221との回転速度比は、大リングギヤ2331と小リングギヤ2332との半径比に依存する。

ロールブラシ22は、螺旋型ロールブラシである。該螺旋型ロールブラシは、少なくとも1つの螺旋羽根222を含む。螺旋羽根222は、複数のシート状ブレード223に分けられる。ブレード223を等距離で配置することにより、ロールブラシ22がソーラーパネル200と完全に接触し、車体1がパネルを走行した部分が漏れずに清掃され得る。本実施例の車体1が進行するときに、ロールブラシ22は、ソーラーパネル200上の埃等の付着物を清掃し続ける。

図5に示すように、清掃装置2は、ゴミバリア24をさらに含む。ゴミバリア24は、ロールブラシ22の側面に固定して取付けられ、ロールブラシ22の中心のロールブラシ従動軸221がゴミバリア24に平行である。図2に示すように、清掃装置2（清掃装置）は、清掃ロボット100の前端（即ち、車体前部）に設けられる。清掃ロボット100の后端（即ち、車体後部）は、車ボディ11を含む。ゴミバリア24は、清掃装置2と車ボディ11との間に設けられる。清掃過程において、ゴミバリア24は、埃、屑、汚水等のゴミを集めることで効果的に取り除くとともに、ゴミが清掃装置2又は動力システム3内に入るのを阻止することで車体1内の各部品の損害を防止することができる。

図5に示すように、清掃装置2は、液体分配容器25、少なくとも1つのノズルヘッド26、及び分岐管路27をさらに含む。

図5〜10に示すように、液体分配容器25（以下、「容器25」と略称）は、着脱可能な密閉容器であり、水又は洗浄剤溶液を保存する。その底部に液体排出口251が設けられ、ノズルヘッド26がロールブラシ22の上方又は側方に設けられる。各ノズルヘッドはノズル261を含む。ノズル261はロールブラシ22の方向に向かっている。分岐管路27は、互いに連通する主管271及び少なくとも1つの分岐管（図示せず）を含む。主管271は液体排出口に連通し、各分岐管はノズルヘッドに連通する。本実施例において、2つのノズルヘッドはそれぞれロールブラシ22の両端に設けられ、ノズルがロールブラシ22に向かっていることが好ましい。分岐管路27は、好ましくは、1本の主管271及び2本の分岐管からなるものであり、液体分配容器25における水又は洗浄剤溶液を2つのノズルヘッド26に輸送する。

図5、6に示すように、清掃装置2は、吸水ポンプ28をさらに含む。吸水ポンプ28は、制御システム4に接続され、制御システム4から少なくとも1つの吸水ポンプ制御信号を受信する。吸水ポンプ28は、主管27に設けられ、液体分配容器25が液体排出するのを制御するスイッチとして、上記吸水ポンプ制御信号に応じて液体排出速度を調整する。

本実施例において、ロールブラシ22がソーラーパネルを清掃する過程において、制御システム4は、必要に応じて、少なくとも1つの吸水ポンプ制御信号を吸水ポンプ28に送信することで吸水ポンプ28を起動し、吸水速度を調整することにより、液体分配容器25内の水又は洗浄剤溶液は、分岐管路27を介してノズルヘッド26に流出し、小液滴を形成し、ロールブラシ22に対し放射状にスプレーされる。それによって、スプレーされた液体がロールブラシ22に均一に落下することができる。回転するロールブラシ22は、水又は洗浄剤をソーラーパネルに付着させながらパネルを清掃することにより、ゴミ除去効果を効果的に向上できる。液体分配容器25内の液体残量が不足する場合、電力システムの電力が不足する場合、又は清掃作業が完了した場合に、制御システム4は、吸水を停止する制御信号を吸水ポンプ28に送信し、吸水ポンプ28をオフにする。液体分配容器25内の液体残量の判断方法及び電力システム5の残留電気量の判断方法の詳細は、後述する。

本実施例において、清掃装置2の技術的効果は、清掃ロボット100の進行中にソーラーパネル200に対する清掃作業を完成することができ、必要に応じて、処理されるパネルに水又は洗浄剤をスプレーすることで頑固な汚れをより効果的に取り除くことができることである。また、清掃装置2は、清掃速度が速く、効果が良好であり、人力監視又は輔助の必要がなく、人件費を有効に低減できる。

本実施例に提供される清掃ロボットはソーラーパネル200のような傾斜平面に使用されるため、清掃装置の液体分配容器として通常の円柱状水タンク又は直方体水タンクを採用する場合に、液体排出口をどのように設置しても、液体排出口が容器の最低点に終始位置することを確保できない。液体分配容器内の液体が少ないときに、角度によって、液面が液体排出口より低い場合がある。この場合に、一部の液体を順調に排出することができない。一般に、ソーラーパネルが高い場所に設置されるため、清掃ロボットに液体を補充する操作が煩雑であり、液体分配容器内部の液体を十分に利用するようにできるだけ液体を全て排出しなければならない。そのため、ロボットがどんな方向に走行（上り坂、下り坂又は水平走行）しても、容器内の液体を十分に排出できる、特殊な形状を有する液体分配容器25を開発する必要がある。

図5〜10に示すように、本実施例は、傾斜平面上で液体分配を行う液体分配容器25（以下、「容器」と略称する）を提供する。ソーラーパネル清掃ロボットがソーラーパネルを進行する過程において、車体内部の液体分配容器25は液体を分配することができる。液体分配容器25主体は、良好に密封された容器であり、主に互いに接続された柱形部252及び錐形部253を含む。錐形部253は、底部を上にするように柱形部252の下方に倒置され、錐形部253の底面が柱形部252の下底面に接続され、錐形部253の最下方の頂点（錐体の先端）に液体排出口251が設けられている。

図7に示すように、液体分配容器25における液体が完全に排出され得るために、液体分配容器25が傾斜平面300をいずれの方向に移動しても、液体排出口251が液体分配容器25の最低点に常に位置することを確保しなければならないため、錐形部253の側面と錐形部253の底面との角度を傾斜平面300と水平面との角度以上にする必要がある。本実施例において、ソーラーパネル200は傾斜平面300である。液体分配容器25がソーラーパネル200をいずれの方向に移動しても、液体排出口251が液体分配容器25の最低点に常に位置することを確保するために、錐形部253の側面と錐形部253の底面との角度をソーラーパネル200と水平面との角度、即ち、ソーラーパネル200の傾角以上にする必要がある。ソーラーパネル200の傾角が一般に10度〜40度であるため、錐形部の側面と錐形部の底面との角度が一般に15〜45度であるべきである。錐形部の側面と錐形部の底面との角度が大きいほど、液体分配容器25全体の容積が小さいため、ソーラーパネル200の傾角（好ましくは25度〜35度）に応じて適切な形状を有する錐形部を選ぶことができる。

図7に示すように、液体分配容器25は清掃ロボット100の車体内に固定され、液体分配容器25の中心軸線が清掃ロボット100の車体底面に垂直である。錐形部253の該液体排出口251を除いた他の部分は、いずれも液体排出口251の中心が位置する水平面より高いことにより、液体排出口251が液体分配容器25の最低点に常に位置することが確保され得る。

本実施例において、2つの技術案を提供する。1）図8に示すように、柱形部252は角柱体、錐形部253は角錐体であり、角錐体の角錐底面は角柱体の下底面である。好ましくは、角柱体が四角柱体である場合に、上記角錐体も四角錐体であり、同様に、上記角柱体は三角柱体である場合に、上記角錐体も三角錐体である。2）図9に示すように、柱形部252は円柱体、錐形部253は円錐体であり、円錐体の底面は円柱体の下底面である。それによって、液体分配容器25の占める区間範囲が一定である場合に、容器の容量を最大限に増加できる。

図10に示すように、本発明に記載の液体分配容器25は、容器カバー板254、注入口255、注入口カバー256、及び双方向圧力リリーフ弁257をさらに含む。

容器カバー板254は、柱形部252の上底面に固定して取付けられる。注入口255は、容器カバー板254に設けられ、該容器カバー板254を貫通する。注入口カバー256は、注入口255に取り外し可能に取付けられ、注入口255を密封するために用いられる。双方向圧力リリーフ弁257は、注入口カバー256に貫通して取付けられ、液体分配容器25の内部と外部を接続することにより、容器25の内圧と外圧がバランスし、液体が容器25内から順調に排出され得る。

本実施例において、注入口255の水平断面は円状であり、注入口255の周辺に容器カバー板254に垂直である環状開口258が設けられる。環状開口258の外側面に第1ネジ山（図示せず）が設けられる。注入口カバー256は円柱状であり、サイズが注入口255に合う。注入口カバー256の内側壁に第2ネジ山（図示せず）が設けられる。上記第2ネジ山は上記第1ネジ山に螺合される。上記第1ネジ山と上記第2ネジ山との螺合により、注入口カバー256と注入口255との着脱可能な接続を達成できる。

液体分配容器25内の液体（水又は洗浄剤）は消耗品であり、定期的に補充する必要がある。容器内の液体が使い切られたときに注入口カバー256をねじ外すだけで、液体分配容器25内に液体（水又は洗浄剤）を注入することができる。注入口カバー256と注入口255との接続箇所は、密封液又は密封具でさらに密封してもよい。容器カバー板254と柱形部252との接続箇所、注入口カバー256と注入口255との接続箇所の密封が良好であれば、容器カバー板254と柱形部252とは、一体成形するように設計されてもよく、別々に設計されてもよい。

図10、11に示すように、液体分配容器25内に液体分配容器25内の液位データを採取するための液位センサ259が設けられる。液位センサ259は制御システム4の一部である。本実施例において、液位センサ259は、長細棒体2591及び長細棒体に周設されたフロートセンサ2592を含む。フロートセンサ2592は、液体分配容器25内の液面に浮かび、液位の昇降に伴って長細棒体2591に沿って昇降する。長細棒体2591は、液体分配容器25内部における高さが最大の軸線、即ち、液体分配容器25の中心軸線に位置することにより、フロートセンサ2592が全面的で正確な液位データをできるだけ多く取得できる。容器カバー板254の中心に接続溝孔2541が設けられ、長細棒体2591は、接続溝孔2541を通過し、容器カバー板254に垂直である。長細棒体2591の上端に円盤状コネクタ2593が設けられ、接続溝孔2541に固定して接続される。長細棒体2591の下端が錐形部253の液体排出口251の近くに設けられる。長細棒体2591の下端に、フロートセンサが長細棒体2591から滑り落ちるのを防止する突出の環状ブロック2594が設けられる。フロートセンサは、長細棒体2591の内部を通過する少なくとも1つの導線2595を介して制御システム4の他の部品に接続される。清掃装置の作業中、制御システム4は、液体分配容器25内のリアルタイム液位データに応じて吸水ポンプ28に少なくとも1つの吸水ポンプ28制御信号を送信することで、吸水ポンプ28を起動若しくは停止し、又は液体排出速度を制御することができる。

本実施例において、液体分配容器25の技術的効果は、車体1（又は液体分配容器25）が傾斜平面300をいずれの方向に走行しても、その液体排出口251が容器25全体の最低点に常に位置することにより、容器25内の液体が完全に排出され、十分に利用され得、液体の漏出、又は、排液が液体排出口251から排出できないことが発生しないことである。

本実施例において、液体分配容器25は、その最低点の液体排出口251から液体を排出できる以外、全体として密閉容器であるため、容器に他の通気孔が設けられないと、大気圧の影響により、液体は、液体排出口251から排出されにくい。容器の注入口255が常に開放状態に保持される場合に、吸水ポンプ28がオンにされると、容器内の液体の流出速度が継続的に速くなり、流速の制御が困難となり、且つ液体が注入口255から揮発することがある。そのため、本実施例は、注入口カバー256に双方向圧力リリーフ弁257を設けることにより、液体分配容器25の液面上方の気圧変化に応じて圧力リリーフ弁を開閉することができる。

図12、13に示すように、双方向圧力リリーフ弁257は、注入口カバー256に貫通して取付けられ、液体分配容器25の内部及び外部に選択的に連通する。双方向圧力リリーフ弁257は、中空弁体2571を含む。弁体2571内に弁室2572が設けられ、弁室2572内に密封弁ブロック2573及び密封ストッパー2574が設けられる。

弁体2571は、一体の円柱体に設計され、その弁室2572の円柱体の密封室である。弁体2571の頂部に弁室2572と容器25の外部とを連通する第1通気孔2575が設けられる。弁体2571の底面に弁室2572と容器25の内部とを連通する第2通気孔2576が設けられる。双方向圧力リリーフ弁257の弁体2571の頂部が注入口カバー256に密封接続される。本実施例において、弁体2571と注入口カバー256とが一体成形されることにより、部品の加工工程、例えば、密封液又は密封具の配置等を減少させることができる。

本実施例は、第1弾性部材2577及び第2弾性部材2578をさらに含んでもよい。第1弾性部材2577は、上端が弁室2572の頂部に固定され、下端が密封弁ブロック2573に接続される。第2弾性部材2578は、上端が密封弁ブロック2573に接続され、下端が弁室2572の底部に固定される。密封弁ブロック2573は、弁室2572内に摺動可能に取り付けられる。密封ストッパー2574は、弁室2572の側壁の中間部に突出しており、弁室2572の内部側壁が滑らかな側壁である。密封弁ブロック2573は、第1弾性部材2577、第2弾性部材2578の共同作用により、上下に摺動可能である。弁室内では、密封弁ブロック2573の上方気圧が大気圧で、密封弁ブロック2573の下方気圧が容器25の液面上方の気圧である。

具体的には、密封弁ブロック2573は、上段、中段、下段を含み、いずれも円柱体状である。密封弁ブロック2573は、密封弁ブロック側壁の中間部に突出する環状肩部2579を含む。環状肩部2579は中段であり、その上段と下段のサイズが同じである。環状肩部2579（中段）の底面直径は上段、下段の底面直径より大きい。環状肩部2579の外側壁は、密封ストッパー2574の外側壁及び弁室2572の内側壁に相接する。環状肩部2579の上方（上段）は第1弾性部材2577に接続され、下方（下段）は第2弾性部材に接続される。本実施例において、第1弾性部材2577、第2弾性部材2578はバネであることが好ましいが、他の弾性部材であってもよい。

吸水ポンプ28の動作が停止した状態で、液体分配容器25の液面上方の気圧が外部大気圧と同じであり、第1弾性部材2577及び第2弾性部材2578に歪みが発生せず、又は、歪みが小さく、密封弁ブロック2573は、それに加える力が平衡し、比較的な静止状態にある。密封弁ブロック2573の最も広い箇所（環状肩部）の側壁は、密封ストッパー2574の側壁、弁室2572の内側壁に相接する。弁室2572の中間部に密封弁ブロック2573及び密封ストッパー2574によって満たされることにより、弁室2572の上部及び弁室2572の下部は、連通せず、密封した状態に仕切られる。

清掃ロボット100が作動状態にある場合に、清掃装置2が正常に作業し、吸水ポンプ28が液体を吸引することで、液体分配容器25内の液面上方の気圧が小さくなり、液体分配容器25内の気圧が外部大気圧より小さくなり、密封弁ブロック2573の上下に気圧差が発生し、大気圧が弾性部材2577、2578の弾力及び密封弁ブロック2573の重力を克服して密封弁ブロック2573を下に摺動させることにより、環状肩部2579が密封ストッパー2574から分離し、環状肩部2579と弁室2572の内側壁との間に空気チャンネルが形成される。気圧差の作用により、外気がこのチャンネルから液体分配容器25内に入る。液体分配容器25内の液面上方の気圧が外部大気圧と等しい（気圧差がゼロである）とき、又はほぼ等しい（気圧差が小さい）ときに、液体分配容器25の内外気圧が新しい平衡となり、弾性部材2577、2578の弾力作用により、密封弁ブロック上に摺動して元の位置に復帰し、環状肩部2579の側壁が再び密封ストッパー2574の側壁、弁室2572の内側壁に相接するようになり、空気チャンネルが閉じられる。清掃装置の作動過程において、吸水ポンプ28が液体を継続的に吸引するため、上記過程が繰り返される。清掃装置が作業を停止したとき、液体分配容器25内の液面が一定の閾値に低下したとき、又は、電力システム5の残留電気量が一定の閾値に低下したときに、吸水ポンプ28は、制御システム4によりオフにされ、液体吸引を停止する。

清掃ロボット100が静止状態にある場合に、清掃装置2が動作を停止する。清掃ロボット100がソーラーパネル200に長時間置かれ、太陽光に継続的に直接照射されるため、液体分配容器25内の液体及び空気の温度が高くなることがある。熱膨脹と冷収縮の物理現象により、液体分配容器25内の気圧が外部大気圧より高くなり、密封弁ブロック2572の上下に気圧差が発生することにより、密封弁ブロック2573が上に摺動し、環状肩部2579が密封ストッパー2574から分離し、環状肩部2579と弁室2572の内側壁との間に空気チャンネルが形成される。気圧差の作用により、外気がこのチャンネルから液体分配容器25内に入る。液体分配容器25内の液面上方の気圧が外部大気圧と等しい（気圧差がゼロである）とき、又はほぼ等しい（気圧が小さい）ときに、液体分配容器25の内外の気圧が新しい平衡となり、弾性部材2577、2578の弾力の作用により、密封弁ブロック2573が下に摺動し、ひいては、元の位置に復帰し、環状肩部2579の側壁が再び密封ストッパー2574の側壁、弁室2572の内側壁に相接するようになり、空気チャンネルが閉じられる。清掃ロボットが静止状態にある場合に、液体分配容器25が太陽光に長時間曝されるため、上記過程が繰り返されることがある。それにより、容器25の内部の気圧が適時に放出され、安全事故の発生が防止され得る。

本実施例において、双方向圧力リリーフ弁257の技術的効果は、液体分配容器25の内外気圧の平衡を維持することにより、吸水ポンプ28は、液体分配容器25から液体を正常に吸引することができ、又は、容器内部の気圧を適時に放出し、安全事故の発生を防止することである。

図14、15に示すように、本実施例において、動力システム3は、車体1の底部に設けられ、車体1を進行させるためのものである。動力システム3は、左前輪31、右前輪32、左後輪33、右後輪34、左駆動モータ35、右駆動モータ36、及び2つの履帯37を含む。

左前輪31は、上記車体底面の前部の左側に取り付けられ、左前輪ハブ311及び左前輪軸312を含む。左前輪軸312は、左前輪ハブ311の中心に設けられる。右前輪32は、上記車体底面の前部の右側に取り付けられ、右前輪ハブ321及び右前輪軸322を含む。右前輪軸322は、右前輪ハブ321の中心に設けられる。左後輪33は、上記車体底面の後部の左側に取り付けられ、左後輪ハブ331及び左後輪軸332（図示せず）を含む。左後輪ハブ331は、左前輪ハブ311と同一の直線に設けられ、上記左後輪軸は、後輪ハブ331の中心に設けられる。右後輪34は、上記車体底面の後部の右側に取り付けられ、右後輪ハブ341及び右後輪軸（図示せず）を含む。右後輪ハブ341は、右前輪ハブ321と同一の直線に設けられ、上記右後輪軸は、右後輪ハブ341の中心に設けられる。上記右後輪軸は、直接に、又は伝動装置（図示せず）を介して上記左後輪軸に接続される。左駆動モータ35、右駆動モータ36は、固定装置により車体1に固定接続され、少なくとも1つの導線により電力システム5に接続され、少なくとも1つの信号線により制御システム4に接続される。左駆動モータ35は、直接、又は伝動装置（図示せず）を介して左前輪軸312に接続され、右駆動モータ36は、直接、又は伝動装置（図示せず）を介して右前輪軸322に接続される。2つの履帯37は、ともにフレキシブルチェーンリンクである。1つの履帯37は、左前輪ハブ311、左後輪ハブ331の環状側壁の外部に被覆され、もう1つの履帯37は、右前輪ハブ321、右後輪ハブ341の環状側壁の外部に被覆される。各履帯37の外部に履帯ハウジング371が設けられることにより、履帯及び輪ハブを保護し、ゴミの履帯又は輪ハブへの進入により車体1の正常進行に影響を与えることを防止する。

本実施例において、制御システム4は、所定の最適ルートに応じて左駆動モータ35、右駆動モータ36に少なくとも1つの進行制御信号を送信することで、左駆動モータ35及び右駆動モータ36が左前輪31、右前輪32の回転速度及び回転方向を同期に調整し、ひいては車体1の進行方向及び進行速度を調整することにより、車体の直行、ずれ補正、90度方向転換、Uターン等の動作を達成する。

車体が直線進行する必要がある場合に、制御システム4は、左駆動モータ35、右駆動モータ36に直線進行制御指令を同時に送信する。制御指令には、同一のモータ回転速度（例えば、左駆動モータ及び右駆動モータの回転速度がともに60回転/分間である）、駆動モータ回転軸の回転方向（例えば、左駆動モータが時計回りに回し、右駆動モータが反時計回りに回す）が含まれる。それによって、左前輪31、右前輪32を同期に前に回転させる。左後輪33及び右後輪34は、従動輪であり、履帯37の駆動により左前輪31、右前輪32と同期に前に回転する。それによって、車体1全体が前に進行する。

車体1が右に偏向する必要がある場合に、制御システム4は、左駆動モータ35、右駆動モータ36にずれ補正進行制御指令を同時に送信する。左駆動モータ35が受信した制御指令におけるモータ回転速度は、右駆動モータ36が受信した制御指令におけるモータ回転速度よりも大きい。回転速度の差は、調整すべき偏差角度に依存し、偏差角度が小さいほと、回転速度の差が小さい。同様に、車体1が左に偏向する必要がある場合に、左駆動モータ35が受信した制御指令におけるモータ回転速度は、右駆動モータ36が受信した制御指令におけるモータ回転速度より小さい。車体1が元の所定進行方向に復帰した後、制御システム4は、直線進行制御指令を再度送信することにより、左駆動モータ35と右駆動モータ36の回転速度が再び同一になり、車体1が直線進行し続ける。

車体が90度方向転換する必要がある場合に、制御システム4は、所定の方向転換半径の大きさに応じて左駆動モータ35、右駆動モータ36の回転速度及び回転方向を算出する。方向転換半径が比較的大きい場合に、それらの駆動モータの回転方向が反対（1つが時計回り、もう1つが反時計回り）することで左前輪31及び右前輪32が同期に前に回転するか、又は1つの車輪が回転を停止するように設定することにより、進行しながら方向を変える効果を達成することができる。方向転換半径が比較的小さい、又は進行せずに方向転換する場合に、左駆動モータ35と右駆動モータ36の回転方向が同一（ともに時計回りまたは反時計回り）に設計されることができる。それによって、左前輪31及び右前輪32のうちの1つは前に回転し、もう1つは後に回転し、車体1の一側が前進し、他側が後退することにより、小半径の方向転換又は進行せずに方向転換する効果を達成することができる。

車体がUターン（「折り返し」とも呼ばれる）をする必要がある場合に、車体は、180度方向転換した後、元の車道に隣接する車道に走行するする必要がある。この場合に、一回的Uターン又は段階的Uターンを含む。制御システム4は、所定の方向転換半径の大きさに応じて出左駆動モータ35、右駆動モータ36の回転速度及び回転方向を算出する。一回的Uターンにおいて、方向転換半径は車体幅の半分と等しく、方向転換の内側の前輪が回転を停止するか、又は極めて遅い速度で前に回転し（左にUターンするときに、左前輪が回転を停止し;右にUターンするときに、右前輪が回転を停止し）、方向転換の外側の前輪が高速で前に回転することにより、左右へのUターンを達成する。段階的Uターンにおいて、具体的な状況に応じて異なる方法を決定することができる。本実施例において、まず、車体1を進行せず左又は向に90度方向転換させ、そして、車体が前に1つの車ボディの幅の距離走行させ、最後に、車体を進行せず左又は向に90度方向転換させることが好ましい。それによって、左右へのUターンを達成できるとともに、Uターンした後、ちょうど前の車道に隣接する車道に走行することにより、本実施例のロボットは、重複せず、満遍なく走行できる効果を達成できる。

動力システム3は、少なくとも1つの輪ハブ輪歯38及び少なくとも1つの履帯内歯372をさらに含む。輪ハブ輪歯38は、左前輪ハブ311、左後輪ハブ331、右前輪ハブ321、及び右後輪ハブ341の環状側壁の外部表面に均一に設けられる。履帯内歯372は、履帯37の内側壁の表面に均一に設けられ、輪ハブ輪歯38と噛み合うことにより、2つの前輪31、32が回転するときに、履帯37が2つの輪ハブと共同で正常に作動できることが確保される。

ソーラーパネルが相対的になめらかであり、且つ一定の傾斜度を有するため、清掃ロボット車体が走行する過程において滑り落ちやすい。この問題を解決するために、図14に示すように、動力システム3は、少なくとも1つの滑り止めブロック373をさらに含む。滑り止めブロック373は、2つの履帯37の外側壁に突出しており、規則的なアレイに配列され、履帯37全体に均一に分布され得る。本実施例の車体1は、履帯構造を採用し、且つ履帯の外壁に滑り止めブロック373を配置することにより、摩擦係数が増大され、トラクションが増強され、車体1の進行過程にける滑り落ちが防止される。同様に、本実施例の履帯37には、少なくとも1つの滑り止めパターン（図示せず）が設けられてもよい。滑り止めパターンは、2つの履帯の外側壁に凹んでおり、履帯全体に均一に分布される。その効果は滑り止めブロックと同様である。

本実施例において、動力システム3の技術的効果は、以下の通りである。履帯及び滑り止めブロック構造を採用することにより、清掃ロボットの車体が滑り落ちることがなくソーラーパネルを自由に走行することができる。左右の前輪は、ダブルモータにより別々に駆動されることにより、車体の進行状況を正確に制御でき、車体が必要に応じて進行方向をより柔軟に調整でき、進行せずに方向転換することを達成し、走行ルートの範囲をできるだけ増大できる。

図14、15に示すように、動力システム3は、2つの履帯緊張装置39をさらに含む。各履帯緊張装置39は、それぞれ1つの履帯37内に設けられる。履帯が組み立てられた後、一定の弛緩度を有するので、履帯の正常作動を確保するためにそのフレキシブルチェーンリンクを緊張調整する必要がある。従来技術では、履帯の前に誘導輪を実装し、誘導輪に分離機構及び2つのウォームを配置し、分離機構及びウォームを調整することにより緊張調整を行う。しかし、このような調整方法及び構造は、複雑で、一回で完全に調整しかできず、履帯の作動過程においてリアルタイムに調整することができない。

本実施例は、以下の3種類の履帯緊張装置を提供する。図16〜18に示すように、第1履帯緊張装置39は、上緊張部391、下押圧部392、及び弾性支持部393を含む。

履帯37は、フレキシブルチェーンリンクであり、その内側面に均一に分布された履帯内歯372が設けられる。履帯37は、上伝動ベルト374及び下伝動ベルト375を含む。上伝動ベルト374は、履帯37の上部であり、下伝動ベルト375は、履帯37の下部である。上伝動ベルト374の下面及び下伝動ベルト375の上面のいずれにも少なくとも1つの履帯内歯372が設けられる。

上緊張部391は、その上端が上伝動ベルト374の下面に相接するか、又は噛み合い、上伝動ベルト374を緊張させる。履帯の作動中、上緊張部391が上伝動ベルト374に摺動接続又は回動接続される。下押圧部は、その下端が下伝動ベルト375の上面に相接し、下伝動ベルト375を押圧する。弾性支持部393は、その一端が上緊張部391に接続され、他端が下押圧部392に接続され、上記上緊張部及び上記下押圧部を支持する。

図16に示すように、履帯緊張装置39は、履帯37の両側にそれぞれ設けられた2つの履帯側板394を含んでもよい。2つの履帯側板394は、1つの履帯頂板395により接続され、一体の履帯ハウジング371を形成することができる。履帯ハウジング371は、少なくとも1つのボルトにより車体1の輪軸に固定接続される。各履帯側板394の上部に少なくとも1つの鉛直の長穴396が設けられる。履帯緊張装置39は、両端が対応する2つの長穴396に上下摺動して設けられた少なくとも1つの取付軸397をさらに含む。2つの長穴396は、2つの履帯側板394にそれぞれ設けられる。取付軸397及び取付軸397に実装された部品は、長穴396により制限される範囲内で上下移動できる。履帯緊張装置39は、ロボット履帯37の外側に設けられた1つの履帯側板394のみを含んでもよい。該履帯側板の上部に少なくとも1つの鉛直の長穴が設けられ、取付軸397の一端のみが長穴396内に上下摺動して設けられる。本実施例において、1つの履帯側板に3つの長穴が設けられることが好ましい。3つの長穴は、「品」字状に配列される。

取付軸397は、少なくとも1つのギヤ取付軸3971及び少なくとも1つの伝動輪取付軸3972を含む。ギヤ取付軸3971は、伝動輪取付軸3972に平行であり、2つの伝動輪取付軸3972の中間の上方に位置する。本実施例において、1つのギヤ取付軸3971及び2つの伝動輪取付軸3972を「品」字状に配列することが好ましい。上緊張部391は、「V」字状フレーム3911、少なくとも1つの緊張伝動輪3912、及び少なくとも1つの緊張ギヤ3913を含む。本実施例において、1つの緊張ギヤ3913と2つの緊張伝動輪3912を「品」字状に配列することが好ましい。

「V」字状フレーム3911の上部の両端にそれぞれ伝動輪取付軸3972が設けられる。「V」字状フレーム3911は、互いに平行に設けた2枚の「V」字状平板3914及び2本の横梁3915を含む。各横梁3915の両端は、それぞれ2枚の「V」字状平板3914に固定接続される。伝動輪取付軸3972は、「V」字状平板3914に垂直である。ギヤ取付軸3971は、「V」字状フレーム3911の上方に設けられ、2つの伝動輪取付軸3972の中間に向かう。「V」字状フレーム3911の下端は、弾性支持部393に接続される。

緊張伝動輪3912は、転がり軸受（図示せず）を介して上記伝動輪取付軸3972に取り付けられる。各緊張ギヤは、転がり軸受（図示せず）を介してギヤ取付軸3971に取り付けられ、その上端が上伝動ベルト374の下面に噛み合う。

2つの緊張伝動輪3912は、緊張ギヤ3913の両側の下方に設けられる。緊張伝動輪3912と上記緊張ギヤ3913とは、相接し、又は噛み合うことにより、伝動を達成できる。緊張ギヤ3913、緊張伝動輪3912にギヤ面があってもなくてもよい。ギヤ面がある場合に、両者が噛み合う一方、ギヤ面がない場合に両者が相接する。

本実施例において、緊張ギヤ3913は、二重直歯円柱ギヤであり、2つの円筒ギヤ3916及び1つの円筒連動部3917を含む。2つの円筒ギヤ3916は、上伝動ベルト374の下面に噛み合い、円筒連動部3917は、2つの円筒ギヤ3916の間に設けられる。2つの円筒ギヤ3916の直径が同じである。連動部3917の直径が円筒ギヤ3916の直径より小さい。各緊張伝動輪3912は、緊張ギヤ3913の連動部に相接する。

下押圧部392は、少なくとも1つの緊張圧板3921であり、好ましくは2つの緊張圧板3921が下伝動ベルト375の上面に相接する。弾性支持部393は、「∧」状弾性部材3931を含み、その上部の折り曲がり箇所が上押圧部391の下端、即ち、「V」字状フレーム3911の下部の折り曲がり箇所に接続され、その下部の両端がそれぞれ下押圧部392、即ち、緊張圧板3921に接続される。

「V」字状フレーム3911の下端の折り曲がり箇所に円弧状孔がある。「∧」状弾性部材3931の上部の折り曲がり箇所は、半円形角である。半円形角を有する「∧」状弾性部材3931の上部が該円弧状孔内に組み立てられる。「∧」状弾性部材3931の下部の両端に、それぞれ、2つの下押圧部392（緊張圧板3921の上面）に接続された円状フックリングが接続される。具体的には、各緊張圧板3921の上面に凹溝が設けられ、凹溝内に緊張圧板3921の接続軸が設けられる。各円状フックリングは、緊張圧板3921の接続軸に対応して接続される。

本実施例の履帯が作動する過程において、履帯37がフレキシブルチェーンリンクであるため、その内表面の履帯内歯が前後2つの輪ハブ側壁に噛み合うとともに、緊張ギヤ3913が上伝動ベルト374の下面に噛み合う。それによって、履帯37が前に転がると、緊張ギヤ3913を回転させる。

上記各部品が組み立てられる前に、「∧」状弾性部材3931は、歪みが生じていない状態で、その開き角が比較的小さい。上記各部品が組み立てられた後、「∧」状弾性部材は、歪みが生じた状態となり、その開き角が大きくなることで、履帯37が緊張状態となる。この場合に、「∧」状弾性部材は、元の形状（開き角が比較的小さい状態）に回復する傾向がある。

輪ハブ付きの履帯が前後運動するときに、履帯37は、緊張ギヤ3913に作用して緊張ギヤ3913を回転させる。つまり、履帯37の作用力が下方向の分力を生じ、緊張ギヤ3913を長穴396に沿って下に移動するように押し、このとき、緊張伝動輪3912が緊張ギヤ3913に相接し、緊張ギヤ3913の作用力により下に移動し、「∧」状弾性部材3931をさらに圧縮することで、「∧」状弾性部材3931の開き角が増大し続け、「∧」状弾性部材3931の歪みが大きくなり、形成した弾力がさらに増大する。

履帯と緊張ギヤ3913とが離れたか、又は緊張ギヤ3913と伝動輪とが離れた場合に、「∧」状弾性部材3931は、圧縮による弾性エネルギーの一部を解放して開き角が小さくなり、再度履帯37を緊張させる。このように繰り返すことにより、履帯37の運動状態に応じて、弾性支持部393は、緊張力リアルタイムに調整でき、部品同士の剛性摩擦を減少させ、部品の耐用年数の延長に有利である。

図19に示すように、本実施例は、第2履帯緊張装置を提供する。該第2履帯緊張装置では、取付軸に伝動輪取付軸3972が含まれず、少なくとも1つのギヤ取付軸3971のみ、好ましくは、平行に配列された2つのギヤ取付軸3971が含まれる以外、第1履帯装置と大体同じである。上緊張部391は、「V」字状フレーム3911及び少なくとも1つの緊張ギヤ3913を含む。本実施例において、1つの「V」字状フレーム3911と2つの緊張ギヤ3913とが「品」字状に配列されることが好ましい。「V」字状フレーム3911の上部の両端にそれぞれ「V」字状平板3914に垂直であるギヤ取付軸3971が設けられる。下押圧部392は、少なくとも1つの緊張圧板3921であり、下伝動ベルト375の上面に相接する。弾性支持部393は、1つのバネ又は複数のバネからなるバネ群であってもよいが、ゴムガスケットであってもよい。弾性支持部393の一端が上緊張部391の下端、即ち、「V」字状フレーム3911の下部の折り曲がり箇所に接続され、他端が下押圧部392、即ち、緊張圧板3921に接続される。第2履帯緊張装置は、構造が比較的簡単で、製造コストが低いが、緊張効果がやや悪く、弾性支持部393の材質に対する要求が高い。その作動原理が第1履帯緊張装置と類似するため、説明を省略する。

図20に示すように、本実施例は、第3履帯緊張装置を提供する。第3履帯緊張装置は、上緊張部391に少なくとも1つ、好ましくは1つの緊張ギヤ3913が含まれ、各緊張ギヤ3913が転がり軸受を介してギヤ取付軸3971に取付けられる以外、第2履帯装置と大体同じである。第3履帯緊張装置は、「V」字状フレームの代わりに、ギヤ支持フレーム398をさらに含む。ギヤ支持フレーム398の上端にギヤ取付軸3971が取付けられ、下端が弾性支持部393に接続される。下押圧部392は、少なくとも1つの緊張圧板3921であり、弾性支持部393は、1つのバネ又は複数のバネからなるバネ群であってもよいが、ゴムガスケットであってもよい。弾性支持部393の一端がギヤ支持フレーム398の下端に接続され、他端が緊張圧板3921に接続される。第3履帯緊張装置は、構造が比較的簡単で、製造コストが低いが、緊張効果がやや悪く、弾性支持部393及びギヤ支持フレーム398の材質に対する要求が高い。その作動原理が第2履帯緊張装置と類似するため、説明を省略する。

本実施例において、履帯緊張装置の技術的効果は、「摺動取付設計」を採用し、つまり、上緊張部391と下押圧部392との間に弾性支持部393を取付け、長穴により該緊張装置の上下摺動を達成することでリアルタイムな調整の目的を達成することである。このような調整は、柔軟な調整であり、履帯自体の作動に応じて達成するリアルタイムな調整であり、剛性調整による部品の摩耗を改善し、部品同士の摩擦力を低減させ、履帯の耐用年数を延長することができる。調整後の履帯は、路面にタイムリーに適応でき、該履帯緊張装置を用いたロボットは、節電の目的を達成でき、且つ構造が簡単で、組立てに便利である。

図21に示すように、本実施例において、制御システム4は、データ採取ユニット41、プロセッサー42、及び少なくとも1つのメモリユニット43を含む。データ採取ユニット41は、複数種のセンサを含み、車体1の進行過程における少なくとも1つの作業パラメータを採取する。プロセッサー42は、データ採取ユニット41に接続され、上記作業パラメータに応じて動力システム3に少なくとも1つの進行制御指令を送信し、上記作業パラメータに応じて清掃装置2に少なくとも1つの清掃制御指令を送信する。メモリユニット43は、プロセッサー42に接続され、車体1の進行過程における作業パラメータ、及び予め算出又は設定された他のパラメータを記憶する。上記作業パラメータは、車体1のリアルタイムの加速度データ、リアルタイムの進行方向データ、液体分配容器のリアルタイム液位データ、各距離センサとソーラーパネルとの距離、及び車体前方の映像等のパラメータを含む。予め算出又は設定された他のパラメータは、作業員が予め設定した種々の作業データ、例えば、予め算出又は計画された清掃ロボット走行ルート（最適ルート）、液体分配容器25内の液位データアラーム閾値（この閾値に達したときに、アラームユニットがアラームする）、液位データ停止閾値（この閾値に達したときに、吸水ポンプ28が動作を停止する）等を含む。

清掃ロボット車体にルートナビゲーションを提供するために、作業員は、計画された最適ルートを制御システム4に予め記録しておく。制御システム4は、上記最適ルートに応じて計算及び計画を行い、起動のタイミング、停止のタイミング、直線走行の時点、90度左折又は右折のタイミング、Uターンのタイミング等の制御情報を、様々な制御指令として動力システムに送信することにより、車体の進行中の動作を制御する。

車体制御技術では、車体が傾斜平面を直線走行するか否かを判断すること、車体の傾斜平面での直線走行を制御することは、最も基本的な問題である。車体が直線走行する過程に監視が欠如する場合に、車体がある原因（例えば、路面が平坦ではない、又は路面に障害物がある等）により外れると、走行すればするほど、ずれが大きくなる現象が発生する。本発明において、ロボットが既存のナビゲーションルートから外れることで、最短時間内で傾斜平面全体を満遍なく走行し切ることができないことを引き起こす。本実施例において、清掃ロボットが作業を完了したとして、ソーラーパネルに清掃されないままの場所が多く残っていることを引き起こす。

本実施例のロボットが斜面を直線走行するか否かを如何に判断するかという問題を解決するために、本実施は以下の技術案を提供する。

制御システム4において、データ採取ユニット41は、少なくとも1つの加速度センサ411を含み、ロボット100（又は車体1）の加速度データをリアルタイムに採取する。加速度センサ411は、プロセッサー42に接続され、車体1の加速度データをプロセッサー42に伝送し、プロセッサー42が動的加速度データを分析することにより、車体の走行過程において車体の加えられる力の方向及び進行方向等を得ることができる。プロセッサー42は、ロボット100の加速度データで三次元座標系を作成し分解計算する。ここで、ロボット100の進行方向をY軸正方向、上記傾斜平面に垂直である方向をZ軸方向とし、上記X軸及び上記Y軸が所在する平面が上記傾斜平面に平行である。加速度データのX軸方向でのベクトルに基づいて、車体1が左右にずれたか否かを判断する。ずれた場合に、上記プロセッサーは、動力システム3に少なくとも1つの方向調整指令を送信することで、車体1を元の直線ルートに復帰させる一方、ずれていない場合に、プロセッサー42は、車体1が直線走行していると判断する。

さらに、直線走行判断の正確性を保証するために、加速度センサによる判断に加えて、磁気センサ技術により、加速度センサが判断したルートから外れた結果をさらに判断（即ち、磁気センサによる二次判断）してもよい。そのため、制御システム4において、データ採取ユニット41は、プロセッサー42に接続された磁気センサ412をさらに含んでもよい。磁気センサ412は、磁場強度を感知することにより電流、位置、方向等の物理的パラメータを測定する。本実施例において、磁気センサ412は、進行方向データをリアルタイムに採取し、最適ルートデータに応じて所定の標準進行方向と比較して判断することにより、車体が直線走行であるか否かを確認する。それによって、車体の直線走行についての判断がより正確となる。

本実施例の上記ソーラーパネル清掃ロボット（以下、「ロボット」と略称する）が直線走行するか否かを如何に判断するかという技術問題を解決するために、本実施例は、清掃ロボット100が傾斜平面300を直線走行するか否かについての判断方法を提供する。ソーラーパネルが傾斜平面であるため、該判断方法は、ソーラーパネル清掃ロボットが直線走行するか否かについての判断に適用され得る。該判断方法は、以下のステップS1）〜ステップS8）を含み得る。

ステップS1）において、図22に示すように、上記ロボットに対し三次元座標系を構築し、上記ロボットの進行方向をY軸正方向、上記傾斜平面に垂直である方向をZ軸方向とし、上記X軸及び上記Y軸が所在する平面が上記傾斜平面に平行である。

ステップS2）において、上記ロボットの進行方向をTsとする場合に、上記三次元座標系の3つの方向における重力加速度gの標準サブベクトルは、g_xs0、g_ys0、g_zs0である。

ステップS3）において、標準方向パラメータライブラリを構築する。具体的には、以下のステップS31）、ステップS32）、及びステップS33）を含む。ステップS31）において、上記ロボットが上記傾斜平面を所定の円環状ルートに沿って0.1〜1.0度/秒の角速度で等速円運動するように制御する。ステップS32）において、上記ロボットの円運動の過程では、一定の時間間隔t₀（0.1-5.0秒）ごとに、少なくとも1群の標準方向パラメータをリアルタイムに採取し記録し、各群の標準方向パラメータは、上記ロボットの進行方向Ts、及び該進行方向に対応する標準サブベクトルg_xs0、g_ys0、g_zs0を含む。ステップS33）において、少なくとも1群の標準方向パラメータに応じて標準方向パラメータライブラリを構築する。角速度:0.1度/秒、時間間隔:t₀=1秒を例とすると、ロボット100が傾斜平面300で1回の等速円運動を完成するのに約3600秒がかかり、1秒ごとにロボットの進行方向Ts及び対応する加速度標準サブベクトルg_xs0、g_ys0、g_zs0を採取することにより、3600群の異なる方向のパラメータを得、3600群の標準方向パラメータとして記録する。

ステップS4）において、上記ロボットが上記傾斜平面で所定の直線ルートに沿って任意の方向Tmへ直線走行するように制御する。

ステップS5）において、上記標準方向パラメータライブラリから該進行方向Tmに対応する標準サブベクトルg_xm0、g_ym0、g_zm0のデータを取得する。

ステップS6）において、一定の時間間隔tごとに、1群のリアルタイム方向パラメータをリアルタイムに採取する。上記リアルタイム方向パラメータは、上記三次元座標系の3つの方向における重力加速度gのリアルタイムサブベクトルg_xm1、g_ym1、g_zm1を含み、上記時間間隔tは、0.1-1.0秒である。

ステップS7）において、上記X軸方向における重力加速度gのリアルタイムサブベクトルと標準サブベクトルのサブベクトルとの差g_xd=g_xm1-g_xm0を算出する。

ステップS8）において、上記ロボットが所定の直線ルートに沿って走行しているか否かを判断する。g_xdが0である場合に、上記ロボットが所定の直線ルートに沿って走行していると判断し、ステップS6）に戻る。g_xdが0ではない場合に、上記ロボットが所定の直線ルートから外れたと判断する。

ロボット100の傾斜平面300での重力加速度gが固定値であるため、ロボット100が傾斜平面300を作業する際に、進行方向Ts及び該方向の加速度サブベクトルデータg_xs、g_ys、g_zsは、標準データライブラリにおける標準方向パラメータと一致すべきである。本実施例において、ロボットが直線走行であるか否かを判断することは、本質的に、ロボットが直進ルートに対して左向への軽微なずれが発生したか否かを判断するものである。従って、上記X軸方向上における重力加速度gのリアルタイムサブベクトルが標準サブベクトルと同じであるか否かを判断すればよい。同じである場合に、ずれが発生していない一方、同じでない場合に、ずれが発生したことを示す。さらに、サブベクトルの差g_xd=g_xm1-g_xm0の正負に応じて左又は右へのずれを判断することができる。

さらに、本実施例は、ロボットの傾斜平面での直線走行についての別の判断方法をさらに提供する。上記ステップS8）において、上記ロボットが所定の直線ルートから外れたと判断した後、以下のステップS9）及びステップS10）を含み得る。ステップS9）において、磁気センサによりリアルタイム進行方向Tnを取得する。ステップS10）において、上記リアルタイム進行方向Tnと上記進行方向Tmとを比較し、両者が一致する場合に、上記ロボットが所定の直線ルートに沿って走行していると判断し、ステップS6）に戻る。両者が一致しない場合に、上記ロボットが所定の直線ルートから外れたと判断する。ロボットが直線ルートから外れたと判断した場合に、二回判断を行うことにより、判断結果の正確を確保する。

制御システム4は、ロボットが走行ルートから外れたことを発見した場合に、迅速にずれ補正処理によりロボットを所定ルートに復帰させなければならない。如何に上記ロボットが傾斜平面を直線走行するように制御するかという技術問題を解決するために、本実施例は、ロボットの傾斜平面での直線走行についての制御方法を提供する。該制御方法は、以下のステップS11）〜ステップS13）を含む。

ステップS11）において、ステップS1）-S8）又はステップS1）-S10）に記載の、ロボットの傾斜平面での直線走行についての判断方法に従って、ロボットが所定の直線ルートに沿って走行するか否かを判断する。上記ロボットが所定の直線ルートから外れた場合、ステップS12）を実行する。

ステップS12）において、上記ロボットが走行過程において上記Tm方向に偏向するように制御する。具体的には、以下のステップS121）、ステップS122）、及びステップS123）を含む。ステップS121）において、標準方向パラメータライブラリから上記リアルタイム方向パラメータに対応する実際進行方向Tnを取得する。ステップS122）において、上記ロボットの調整を必要とする偏向方向及び偏向角度を算出する。上記偏向角度は、上記実際進行方向Tnと所定の進行方向Tmとの角度である。ステップS123）において、上記ロボットの調整を必要とする偏向方向及び偏向角度に応じて、動力システム3に方向調整指令を送信することにより、上記ロボットを左又は右に偏向させる。

ステップS13）において、上記ロボットが上記傾斜平面をTm方向に沿って直線走行するように制御し、ステップS11）に戻る。

上記ロボットの傾斜平面での直線走行についての判断方法では、ステップS1）-S8）又はステップS1）-S10）の通り、極めて短い時間内で1群の加速度データ（及び磁気センサデータ）に応じて車体が斜面を直線走行するか否かを迅速に判断できる。加速度センサは、データをリアルタイムに採取でき、且つ一定の時間間隔ごとに1群のデータを採取するため、上記の判断は一定の時間間隔ごとに行われる。それによって、ロボット（車体）が傾斜平面を走行する過程において直線ルートから外れたことが発見されると、ロボットがずれたと判断できる。

上記ロボットの傾斜平面での直線走行についての制御方法では、ステップS11）〜ステップS13）の通り、上記ロボットの傾斜平面での直線走行の判断技術に基づいて、ロボットがずれたと確認した場合に、すぐにロボットの進行方向を調整し、それを元の方向のルートに復帰させる。

本発明において、上記ロボットの傾斜平面での直線走行についての判断方法と上記ロボットの傾斜平面での直線走行についての制御方法とを組合せることにより、清掃ロボットが直線走行する過程においてずれが生じず、保清掃ロボットが所定の最適なナビゲーションルートに沿って、最短時間内でソーラーパネル全体を満遍なく走行し、ソーラーパネル全体を速くてクリーンに清掃することを確保できる。

最短時間、最短ルートの原則に基づいて、ロボットの矩形斜面での最適ナビゲーションルートは、容易に計画又は算出することができる。如何にロボットを所定の最適ナビゲーションルートに沿って走行させるかについて、本実施例は、一連の制御方法及びナビゲーション方法を提供する。ナビゲーション方法とは、ロボットをナビゲーションルートに沿って走行させる制御方法を意味する。

本実施例において、データ採取ユニット41は、少なくとも1つの距離センサ413をさらに含んでも良い。該距離センサは、超音波センサ及び光パルスセンサを含むが、これらに制限されない。距離センサ413は、ロボット100（車体1）の外縁に設けられる。具体的には、車体1（車ボディ11）の四隅に設けられ得る。図2に示すように、ロボット100が矩形斜面を走行するときに、距離センサ413の前端が矩形斜面の方向に向かっている。距離センサ413は、プロセッサー42に接続され、距離センサ413と矩形斜面との距離データをリアルタイムに採取する。プロセッサー42は、距離センサ413と上記矩形斜面との距離データに基づいて、車体1が上記矩形斜面のエッジ又は隅にあるか否かを判断する。

本実施例において、距離センサ413は、4個であり、それぞれロボット（車体）の四隅に設けられる。2つの距離センサ413のみが上記距離データを採取した場合に、プロセッサー42は、ロボット（車体）が矩形斜面300のエッジにあると判断し、動力システム3に少なくとも1つの方向転換指令（Uターン）を送信する。1つの距離センサのみが上記距離データを採取した場合に、プロセッサー42は、ロボット（車体）が矩形斜面300のある1つの隅にあると判断し、動力システム3に少なくとも1つの方向転換指令（90度方向転換又はUターン）を送信する。4つの距離センサ413は、それぞれ車体1の各側辺の中間部に設けられても良い。ある側辺の距離センサ413が距離データを採取できない場合に、プロセッサーは、該側辺が矩形斜面のエッジにあると判断し得る。2つの隣接する側辺がともに矩形斜面のエッジにある場合に、車体1がソーラーパネル200のある隅にあると判断し得る。距離センサ413は、8個であり、それぞれ車体1の四隅又は車体1の4つの側辺の中間部に設けられてもよい。

制御システム4は、車体1が傾斜平面を走行する間に経過した隅の数をカウントするカウンター414をさらに含んでも良い。ロボットの1回の作業において、プロセッサー42は、車体がある隅に到達したと判断するたびに、カウンターに1を加える。プロセッサー42は、カウンター414がフィードバックした結果に基づいて、車体1が到達した隅の順序（何番目の隅）を明確に知ることができる。

作業員が予め計画された最適ルートを制御システム4のメモリに記録し、上記プロセッサーは、上記ナビゲーションルート及びロボット（車体）のリアルタイム位置に基づいて動力システム3に制御指令、例えば、起動、停止、直行、左右への90度方向転換、左右へのUターン（隣接する車道への180度方向転換）を送信することにより、車体がナビゲーションルートに従って走行するように制御する。

本実施例において、ロボットの矩形斜面での走行についての4種類のルートナビゲーション方法を提供する。該方法の詳細は後述する。ソーラーパネルが矩形斜面であるため、清掃ロボットのソーラーパネルでの走行ルートナビゲーション方法は、後述のロボットの矩形斜面での走行についてのルートナビゲーション方法にも適用される。

本実施例に開示するロボットの矩形斜面での走行についての第1ルートナビゲーション方法は、以下のステップS101）〜ステップS109）を含む。ステップS101）において、上記矩形斜面の左下角をナビゲーション開始点として設定する。ステップS102）において、上記ロボットが上記ナビゲーション開始点から上記矩形斜面の左上角へ直線走行するように制御する。ステップS103）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第1隅に到達していない場合に、ステップS102）に戻る一方、上記ロボットが上記第1隅に到達した場合に、上記ロボットが右へ90度方向転換するように制御する。ステップS104）において、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS105）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達していない場合に、ステップS104）に戻る一方、上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御する。ステップS106）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが直線走行するように制御し、さらに、上記ロボットが上記矩形斜面の第4隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第4隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第4隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。ステップS107）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御する。ステップS108）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第4隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第4隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第4隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。ステップS109）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、ステップS106）に戻る。

第1ルートナビゲーション方法を採用するロボットの矩形斜面での走行ルートが多くあり、矩形斜面の長さ及び幅とロボットの長さ及び幅との比が異なるため、ロボットの走行ルートの長さが異なり、ロボットの走行停止位置も異なる（左下角又は右下角に停止する）。図23、24は、ロボット100が第1ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面300を走行する2つの可能な走行ルートである。

本実施例に開示する第2ロボットの矩形斜面での走行についてのルートナビゲーション方法は、以下のステップS201）〜ステップS209）を含む。ステップS201）において、上記矩形斜面の右下角をナビゲーション開始点として設定する。ステップS202）において、上記ロボットが上記ナビゲーション開始点から上記矩形斜面の右上角へ直線走行するように制御する。ステップS203）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第1隅に到達していない場合に、ステップS202）に戻る一方、上記ロボットが上記第1隅に到達した場合に、上記ロボットが左へ90度方向転換するように制御する。ステップS204）において、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS205）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達していない場合に、ステップS204）に戻る。上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御する。ステップS206）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが直線走行するように制御し、さらに、上記ロボットが上記矩形斜面の第4隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第4隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第4隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。ステップS209）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、ステップS206）に戻る。

第2ルートナビゲーション方法を採用するロボットの矩形斜面での走行ルートが多くあり、矩形斜面の長さ及び幅とロボットの長さ及び幅との比が異なるため、ロボットの走行ルートの長さが異なり、ロボットの走行停止位置も異なる（左下角又は右下角に停止する）。図25、26は、ロボット100が第2ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面300を走行する2つの可能な走行ルートである。

本実施例に開示する第3ロボットの矩形斜面での走行についてのルートナビゲーション方法は、以下のステップS301）〜ステップS307）を含む。ステップS301）において、上記矩形斜面の左下角をナビゲーション開始点として設定する。ステップS302）において、上記ロボットが上記ナビゲーション開始点から上記矩形斜面の左上角へ直線走行するように制御する。ステップS303）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第1隅に到達していない場合に、ステップS302）に戻る一方、上記ロボットが上記第1隅に到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御する。ステップS304）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが直線走行するように制御し、さらに、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。ステップS305）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御する。ステップS306）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが直線走行するように制御し、さらに、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。ステップS307）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、ステップS304）に戻る。

第3ルートナビゲーション方法を採用するロボットの矩形斜面での走行ルートが多くあり、矩形斜面の長さ及び幅とロボットの長さ及び幅との比が異なるため、ロボットの走行ルートの長さが異なり、ロボットの走行停止位置も異なる（左下角又は右下角に停止する）。図27、28は、ロボット100が第3ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面300を走行する2つの可能な走行ルートである。

本実施例に開示する第4ロボットの矩形斜面での走行についてのルートナビゲーション方法は、以下のステップS401）〜ステップS407）を含む。ステップS401）において、上記矩形斜面の右下角をナビゲーション開始点として設定する。ステップS402）において、上記ロボットが上記ナビゲーション開始点から上記矩形斜面の右上角へ直線走行するように制御する。ステップS403）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第1隅に到達していない場合に、ステップS402）に戻る一方、上記ロボットが上記第1隅に到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御する。ステップS404）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが直線走行するように制御し、さらに、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。ステップS405）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御する。ステップS406）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが直線走行するように制御し、さらに、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達していない場合に、上記ロボットが直線走行するように制御する一方、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。ステップS407）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御し、ステップS404）に戻る。

第4ルートナビゲーション方法を採用するロボットの矩形斜面での走行ルートが多くあり、矩形斜面の長さ及び幅とロボットの長さ及び幅との比が異なるため、ロボットの走行ルートの長さが異なり、ロボットの走行停止位置も異なる（左下角又は右下角に停止する）。図29、30は、ロボット100が第4ルートナビゲーション方法を採用して矩形斜面300を走行する2つの可能な走行ルートである。

ロボットの矩形斜面での走行についての上記4種類のルートナビゲーション方法では、上記ロボットが直線走行であるか否かを判断する方法、又は、上記ロボットの直線走行の制御方法について、以上で詳細に説明したため、ここでは繰り返さない。上記ロボットが左又は右へ90度方向転換するように制御することは、上述した動力システムに詳しく記載されたため、ここでは繰り返さない。

ロボットが矩形斜面での走行についての上記4種類のルートナビゲーション方法では、上記ロボットが上記矩形斜面の隅又はエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出することは、具体的に以下のステップS1011）〜ステップS1014）を含む。ステップS1011）において、上記ロボットの左前部、右前部、左後部、及び右後部にそれぞれ距離センサ413が設けられる。距離センサ413は、上記ロボットの外部に延伸し、ソーラーパネル200に向かっている。ステップS1012）において、4つの距離センサ413のそれぞれに番号を付け、上記ロボットの左前部、右前部、左後部、及び右後部に設けられた距離センサ413をそれぞれセンサN1、センサN2、センサN3、及びセンサN4として定義する。ステップS1013）において、上記ロボットは、任意時点に同時に受信したセンサ信号に応じて上記ロボットの位置を判断し、上記ロボットがセンサN3信号及びセンサN4信号を同時に受信した場合に、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達したと判断し、上記ロボットがセンサN4信号のみを受信できる場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅又は第2隅に到達したと判断し、上記ロボットがセンサN3信号のみを受信できる場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅又は第4隅に到達したと判断する。ステップS1014）において、上記ロボットが上記矩形斜面の隅に到達したと判断した場合に、カウンターの結果を読取り、該隅の順序（何番目の隅）を判断する。

ロボットが矩形斜面での走行についての上記4種類のルートナビゲーション方法では、上記ロボットが左へUターンするように制御することは、具体的に以下のステップS1031）〜ステップS1033）を含む。ステップS1031）において、上記ロボットが進行せずに左へ90度方向転換するように制御する。ステップS1032）において、上記ロボットが一定の距離（上記ロボットの幅）直線走行するように制御する。ステップS1033）において、上記ロボットが進行せずに左へ90度方向転換するように制御する。

ロボットが矩形斜面での走行についての上記4種類のルートナビゲーション方法では、上記ロボットが右へUターンするように制御することは、具体的に以下のステップS1041）〜ステップS1043）を含む。ステップS1041）において、上記ロボットが進行せずに右へ90度方向転換するように制御する。ステップS1042）において、上記ロボットが一定の距離（上記ロボットの幅）直線走行するように制御する。ステップS1043）において、上記ロボットが進行せずに右へ90度方向転換するように制御する。

ロボットが矩形斜面での走行についての上記4種類のルートナビゲーション方法は、以下の技術的効果を有する。ロボットが最短時間内で、間断なくて重複せず、最短ルートで矩形斜面を満遍なく走行できる。在本実施例において、上記4種類のナビゲーション方法のいずれを採用する場合にも、清掃ロボットは、短時間内でソーラーパネルを満遍なく走行し、効果的に清掃することができる。清掃過程において汚水が発生し、ソーラーパネルに沿って滑り落ちることがあるため、第3、4ナビゲーション方法の清掃効果が比較的悪い可能性があるので、第1、2ナビゲーション方法が好ましい。

データ採取ユニット41は、液位センサ259をさらに含む。液位センサ259は、プロセッサー42に接続され、液体分配容器25の液位データをリアルタイムに採取する。清掃装置の作業において、制御システム4は、液体分配容器25のリアルタイム液位データに応じて吸水ポンプ28に少なくとも1つの吸水ポンプ制御信号を送信することにより、吸水ポンプ28の動作を起動又は停止し、或いは液体の排出速度を制御する。例えば、液体分配容器25のリアルタイム液位データが所定の閾値に低下したときに、制御システム4は、吸水ポンプ減速指令を送信することで吸水ポンプ28に吸水速度を減速させることができる。液体分配容器25のリアルタイム液位データが最低点に低下したとき、又は、制御システム4が車体停止指令を送信したときに、制御システム4は、吸水ポンプ停止指令を送信することで吸水ポンプ28に動作を停止させることができる。

制御システム4は、プロセッサー42に接続される少なくとも1つのアラームユニット44をさらに含む。アラームユニット44は、車体の外部に設けられた赤灯又はブザーであり得る。ある作業パラメータが閾値を超えていた場合に、上記アラームユニットは、アラーム信号を送信する。例えば、液体分配容器25の液位データが所定の閾値より低くなったとき、電力システム5が電力不足のとき、又は、上記清掃ロボットに故障があったときに、アラームユニット44は、アラーム信号を送信して使用者に通知することができる。

データ採取ユニット41は、プロセッサー42に接続された少なくとも1つの映像センサ415又はカメラをさらに含む。映像センサ415又はカメラは、車体1の前端（図2、3を参照）に設けられ、車体1の進行過程中の車体1前方の映像を採取する。これらの映像は、記メモリユニットに記憶され得る。それによって、作業員がロボットの作業状態を調査することができる。

本実施例において、制御システム4の技術的効果は、清掃ロボットのソーラーパネルでの進行の最適ルート及びロボットの傾斜平面での直線進行の制御方法を複数提供し、ロボットが重複せずにソーラーパネル全体を走行することを確保でき、清掃面積が大きく、ソーラーパネルのエッジから転落することがなく、清掃効果と作業効率の両方とも保証できることである。

ソーラーパネル清掃ロボット100は、少なくとも1つの無線通信ユニット45をさらに含んでも良い。無線通信ユニット45は、サーバー400に無線に接続され、ソーラーパネル清掃ロボット100とサーバー400との間に通信を構築する。車体1前方の映像がサーバー400にリアルタイムに送信されえる。それによって、作業員が清掃ロボットの作業過程で効果的に監視でき、従来技術においてソーラーパネルが高い位置にあるとき、清掃ロボットのパネルでの作業状態を監視しにくいという技術問題を効果的に解決できる。

本実施例において、図3に示すように、電力システム5は、電池ボックス51内に設けられた1つ又は1群の使い捨て電池又は充電可能な電池（図示せず）である。作業員は、定期的に上記清掃ロボットをソーラーパネルから取外して電池交換処理又は充電処理を行う必要がある。

実施例1は、ソーラーパネル上で自由に作業することができ、パネル上の埃及び他の付着物を効果的に除去でき、ゴミ除去効果が良好であるソーラーパネル清掃ロボットを提供する。本発明の清掃ロボットは、ソーラーパネル上で作業する過程において、所定の最適ルートに従って走行し、重複せずにパネル全体を満遍なく清掃でき、作業効率が高い。本発明の清掃ロボットは、プログラムに応じて自動的に方向転換し又は折り返し、自動制御を実現でき、操作が便利である。

実施例2

実施例2は、ソーラーパネル清掃ロボットの無線充電システム（「無線充電システム」と略称する）をさらに含む以外、実施例1と大体同じである。図31〜33に示すように、無線充電システム6は、清掃ロボットの外部に設けられた少なくとも1つの無線電力送信装置61、及び清掃ロボットの内部又は外面に設けられた無線電力受信装置6262を含む。各無線電力送信装置61は、電源に直接又は間接に接続された送信コイル611を含む。無線電力受信装置6262は、充電可能な電池622に直接又は間接に接続された受信コイル621を含む。受信コイル612が送信コイル611の上方に位置する際に、受信コイル612と送信コイル611との間に電磁誘導結合又は磁気共鳴結合が形成され、送信コイル611が無線電力を受信コイル612に伝送する。

具体的な技術原理及び解決案において、現在の無線充電技術には、主に電磁誘導方式、磁気共鳴方式、無線電波方式、及び電界結合方式の4つの基本方式があり、それぞれ短距離、短中距離、及び遠距離電力伝送に適用される。本発明では、電磁誘導方式及び磁気共鳴方式、好ましくは電磁誘導方式を採用する。無線充電分野では、電磁誘導方式が広く用いられている。その原理は、以下の通りである。即ち、電磁誘導原理を利用し、変圧器と同様に送信端及び受信端のそれぞれにコイルがあり、一定の周波数の交流電流が一次コイルを流れ、電磁誘導により二次コイルに一定の電流を生成することで、エネルギーを送信端から受信端に伝送する。

本実施例において、ソーラーパネルのエネルギー変換効率を確保するために、パネルの正常作業に影響を与えない前提で、無線電力送信装置61はソーラーパネル200の近くに取り付けられることができる。図32に示すように、送信コイル611は、任意のソーラーパネル200の下面に設けられ得る。図33に示すように、受信コイル612は、清掃ロボット100の底部の下面に設けられ得る。受信コイル612が車体1の外部、且つ車体の最下方に設けられることにより、受信コイル612と送信コイル611との距離をできるだけ短くすることができる。ソーラーパネル200の厚さが比較的薄い（通常、数センチメートルである）ため、本実施例において、受信コイル612は、清掃ロボット100の内部の底層に設けられても良い。

図34に示すように、送信コイル611は、いずれか2つの隣接するソーラーパネル200の接続箇所の隙間201の下方に設けられても良い。隙間201が比較的大きい場合に、送信コイル611は、隙間201内に設けられても良い。図35に示すように、受信コイル612が送信コイル611の上方まで走行すると止まり、受信コイル612と送信コイル611とが結合する。

送信コイル611に一定の周波数の交流電流が継続的に流れている。ロボットが送信コイル611の上方まで走行したときに、送信端と受信端との間に通信を形成され、電磁誘導結合の効果により、受信コイル612にも一定の周波数の交流電流が形成されることで、エネルギーが無線電力送信装置61から無線電力受信装置62に送信される。ロボットが送信コイル611の上方まで走行したときに、通信が形成される。通信が形成されれば無線充電を達成できるため、受信コイル612が送信コイル611の真上又は真上の近くにあってもよい。受信コイル612が送信コイル611の真上にあるときに、結合効果が最良であり、充電効率が最高であり、充電速度が最速である。

電磁誘導方式による無線充電技術は、電力伝送の有効距離が比較的近く、数ミリから数センチの距離のみでエネルギーを安定して効率的に伝送できるという欠点がある。従って、本実施例において、受信コイル612と送信コイル611との距離を最小限に短くする必要がある。受信コイル612が送信コイル611の上方にあり、受信コイル612と送信コイル611との間に電磁誘導結合が形成されるときに、送信コイル611と受信コイル612との距離が1mm〜40mm、好ましくは2mm、5mm、10mm、15mm、20mmであることにより、充電機能を安定して効率的に達成でき、取付け及びメンテナンスが便利である。送信コイル611と受信コイル612との距離は、送信コイル611が受信コイル612に平行であるときに、送信コイル611が所在する平面と受信コイル612が所在する平面との距離を意味する。本実施例において、送信コイル611と受信コイル612との間に介在する媒体は、すべて非金属材料であり、ソーラーパネル、ロボットハウジング、空気等を含む。ソーラーパネルの材質は標準シリコン材料であり、ロボットハウジングの材質は硬質プラスチック（例えば、高分子樹脂材料）である。ソーラーパネルの内部であって、いずれか2つの隣接するソーラーパネルの接続箇所（例えば、フレーム等）にも金属材料がない。受信コイル612と送信コイル611との間に電磁誘導結合が形成されたときに、電磁界内に金属があると、部品が発熱して損傷することがある。従って、受信コイル612、送信コイル611の近くに金属があってはいけない。

図31に示すように、無線電力送信装置61は、直流電源612、インバータ回路613、送信端制御器614を含み得る。直流電源612は、直流電流を提供する。インバータ回路613は、その入力端が直流電源612に接続され、その出力端が送信コイル611に接続される。送信端制御器614は、インバータ回路613に接続され、インバータ回路613の出力パワーを制御する。インバータ回路613は、上記直流電流を可変周波数及び可変デューティの交流電流に転換し、上記交流電流を送信コイル611に出力する。

図36に示すように、直流電源612は、なくとも1つの太陽光発電モジュール6121でありえる。本実施例は、ソーラーパネル200に使用されるものであるため、太陽光発電後そのまま本実施例の直流電源として使用され得る。太陽光発電モジュール6121が出力する直流電圧が不安定であるため、無線電力送信装置61にDC-DC電圧安定化回路6122を設ける必要がある。DC-DC電圧安定化回路6122は、その入力端が太陽光発電モジュール6121に接続され、その出力端がインバータ回路613の入力端に接続される。DC-DC電圧安定化回路6122は、上記直流電流に電圧安定化処理を行うことにより、インバータ回路613が安定した直流電流源を得ることができる。図37に示すように、直流電源612は、交流電源6123及びAC-DCアダプター6124をさらに含む。交流電源6123は、交流電流を提供する。AC-DCアダプター6124は、その入力端が交流電源6123に接続され、その出力端がインバータ回路613の入力端に接続され、上記交流電流を安定した直流電流を転換する。

図31に示すように、無線電力受信装置62は、整流回路623、DC-DC変換回路624、及び受信端制御器625をさらに含む。整流回路623は、その入力端が受信コイル612に接続され、受信コイル612が出力した交流電流を直流電流に変換する。DC-DC変換回路624は、その入力端が整流回路623の出力端に接続され、その出力端が充電可能な電池622に接続される。受信端制御器625は、DC-DC変換回路624に接続される。受信端制御器625内に充電可能な電池622の少なくとも1つの充電曲線が記憶され、充電曲線に応じて充電可能な電池622の最適充電電圧を計算する。DC-DC変換回路624は、整流回路623が出力した直流電流の電圧を充電可能な電池の最適充電電圧に変換し、充電可能な電池を充電する。

図31に示すように、無線電力受信装置62は、電池情報コレクター626、無線充電スイッチ627、及び電池管理器628をさらに含む。

電池情報コレクター626は、充電可能な電池622に接続され、充電可能な電池622の残り容量SOC値を採取する。無線充電スイッチ627は、その一端がDC-DC変換回路624に接続され、他端が充電可能な電池622又は整流回路623に接続される。電池管理器628は、その一端が電池情報コレクター626に接続されて充電可能な電池622の残り容量SOC値をリアルタイムに取得し、その他端が無線充電スイッチ627に接続されて無線充電スイッチ627のオン・オフを制御する。充電可能な電池622の残り容量SOC値が所定の電気量閾値より小さい場合に、電池管理器628は無線充電スイッチ627をオンにする一方、充電可能な電池622の残り容量SOC値が電気量閾値（例えば、90%又は100%）以上である場合に、電池管理器628は無線充電スイッチ627をオフにする。

ソーラーパネル清掃ロボットの無線充電過程において、無線電力送信装置61と無線電力受信装置62とのデータ通信の技術問題を解決する必要がある。

図38に示すように、無線電力送信装置61と無線電力受信装置62とは、無線通信システム63を構成する。無線電力送信装置61は、送信コイル611に接続された送信端信号導入ユニット631、及び送信コイル611に接続された送信端信号導出ユニット632を含む。無線電力受信装置62は、受信コイル612に接続された受信端信号導入ユニット633、及び受信コイル612に接続された受信端信号導出ユニット634を含む。

受信コイル612と送信コイル611との間に電磁誘導結合が形成されたときに、無線電力送信装置61と無線電力受信装置62とのキャリア通信が達成される。送信端信号導入ユニット631は、送信される情報をキャリア周波数K1で変調し、送信コイル611の送信電流に導入し、受信端信号導出ユニット634は、変調周波数K1で受信コイル612の受信電流における情報を復調し、ろ波して導出する。受信端信号導入ユニット633は、送信される情報をキャリア周波数K2で変調し、受信コイル612の受信電流に導入し、送信端信号導出ユニット632は、変調周波数K2で送信コイル611の送信電流における情報を復調し、ろ波して導出する。

受信コイル612と送信コイル611との間に磁気共鳴結合が形成されたときに、無線電力送信装置61と無線電力受信装置62とのキャリア通信が達成される。送信端信号導入ユニット631は、送信される情報を、磁気共鳴周波数K3をキャリアとして磁気共鳴の送信コイル611の送信電流に変調し、受信端信号導出ユニット634は、受信コイル612的受信電流から磁気共鳴周波数K3をキャリアとして上記情報を復調し、ろ波して導出する。受信端信号導入ユニット633は、送信される情報を、磁気共鳴周波数K3をキャリアとして磁気共鳴の受信電流に変調し、送信端信号導出ユニット632は、磁気共鳴周波数K3をキャリアとして上記情報を復調し、ろ波して導出する。

ソーラーパネル清掃ロボットの無線充電過程において、電気エネルギーの利用率を向上させ、電池の耐用年数を延長させ、電池安全を確保するために、充電可能な電池622のリアルタイム電気量に応じて充電パワーをリアルタイムに調整する技術問題を解決する必要がある。そのため、本実施例において、送信端制御器は、送信端信号導入ユニット631、送信端信号導出ユニット632に接続され、受信端制御器625は、受信端信号導入ユニット633、受信端信号導出ユニット634に接続される。受信端制御器625内に充電可能な電池622の少なくとも1つの充電曲線が記憶されており、上記充電曲線に応じて充電可能な電池622の最適充電電圧をリアルタイムに取得し、上記最適充電電圧に応じて最適充電パワーを算出し、少なくとも1つの充電パワー調整指令を送信する。受信コイル612と送信コイル611との間に電磁誘導結合が形成されたときに、受信端信号導入ユニット633は、上記充電パワー調整指令をキャリア周波数K2で変調し上記受信電流に導入し、送信端信号導出ユニット632は、変調周波数K2で上記送信電流における上記充電パワー調整指令を復調し、ろ波して上記送信端制御器614に導出する。或いは、受信コイル612と送信コイル611との間に磁気共鳴結合が形成されたときに、受信端信号導入ユニット633は、上記充電パワー調整指令を、磁気共鳴周波数K3をキャリアとして磁気共鳴の受信電流に変調し、送信端信号導出ユニット632は、磁気共鳴周波数K3をキャリアとして上記充電パワー調整指令を復調し、ろ波して上記送信端制御器614に導出する。上記送信端制御器614は、上記インバータ回路に接続され、上記充電パワー調整指令に応じて送信コイル611の送信パワーを調整する。

ソーラーパネル清掃ロボットの無線充電過程において、電気エネルギーの利用率及び無線充電效率を向上させるために、如何に送信コイル611と受信コイル612とに最適な結合効果を達成させるかという技術問題を解決する必要がある。

本実施例において、受信端制御器625は、受信コイル612が信号を受信したか否かをリアルタイムに検出する。信号を受信した場合に、送信コイル611と受信コイル612との間に結合が形成され、無線充電の効果が達成され得るが、この場合に、最適な結合状態ではない可能性がある。受信端制御器625が信号を受信した場合に、受信コイル612における信号強度を検出し、信号強度に応じて受信コイル612と送信コイル611との相対位置を判断する。制御システム4は、受信コイル612と送信コイル611の相対位置に応じて、少なくとも1つの位置調整指令を送信し、清掃ロボットにその位置を調整させることで、受信コイル612を送信コイル611の真上に位置させ、送信コイル611と受信コイル612との、ソーラーパネル200での垂直投影を完全に重なり合わせることにより、送信コイル611と受信コイル612との結合効果を最適にする。

本実施例において、ソーラーパネル清掃ロボットの無線充電方法を提供することにより、従来のソーラーパネル清掃ロボットの充電操作が複雑で、メンテナンスコストが高い等の技術問題を解決する。

本実施例のソーラーパネル清掃ロボットの無線充電方法は、以下のステップS501）〜ステップS505）を含む。ステップS501）において、少なくとも1つのソーラーパネルの内部又は下方に送信コイルを含む少なくとも1つの無線電力送信装置を設け、送信コイルをいずれか1つのソーラーパネルの下面に設け、或いは、いずれか2つの隣接するソーラーパネルの接続箇所の隙間の下方又は隙間内に設ける。ステップS502）において、上記清掃ロボットの内部又は外面に受信コイルを含む無線電力受信装置を設け、受信コイルを上記清掃ロボットの内部の底層又は上記清掃ロボットの底部の下面に設ける。ステップS503）において、上記清掃ロボットをソーラーパネルに置き、正常に作業させる。上記清掃ロボットの進行過程において、受信コイルが送信コイルの上方にあるときに、受信コイルと送信コイルとの間に電磁誘導結合又は磁気共鳴結合が形成される。ステップS504）において、送信コイルは、無線電力を受信コイルに伝送し、上記清掃ロボットを継続的に充電する。ステップS505）において、上記清掃ロボットがフル充電状態であるか否かを判断し、フル充電状態である場合に、充電を停止し、ステップS503）に戻る。

上記ステップS503）は、具体的に以下のステップS5031）〜ステップS5035）を含む。ステップS5031）において、上記清掃ロボットがソーラーパネルを正常に作業する。ステップS5032）において、上記清掃ロボットは、受信コイルに電流が発生したか否かをリアルタイムに検出し、発生した場合に、ステップS5033）を実行する。ステップS5033）において、上記清掃ロボットを充電する必要があるか否かを判断し、必要がある場合に、ステップS5034）を実行する。ステップS5034）において、受信コイルにおける電流の大きさに応じて受信コイルと送信コイルの相対位置及び相対距離を判断する。ステップS5035）において、上記清掃ロボットは、受信コイルが送信コイルの真上に位置するようにその位置を調整する。

上記ステップS5033）は、具体的に以下のステップS50331）及びステップS50332）を含む。ステップS50331）において、上記充電可能な電池の残り容量SOC値をリアルタイムに取得する。ステップS50332）において、上記充電可能な電池の残り容量SOC値を所定の電気量閾値と比較し、上記充電可能な電池の残り容量SOC値が所定の電気量閾値（例えば、10%又は15%）より低い場合に、上記清掃ロボットを充電する必要があると判断する。

上記ステップS505）は、具体的に以下のステップS5051）及びステップS5052）を含む。ステップS5051）において、上記充電可能な電池の残り容量SOC値をリアルタイムに取得する。ステップS5052）において、上記充電可能な電池の残り容量SOC値を所定の電気量閾値と比較し、上記充電可能な電池の残り容量SOC値が所定の電気量閾値（例えば、95%又は100%）以上である場合に、上記清掃ロボットの電気量がフル充電状態であると判断する。

本実施例は、ソーラーパネルの上面、内部又は近くに複数の無線充電送信装置が設けられ、清掃ロボットの内部又は下面に複数の無線充電受信装置が設けられる利点を有する。清掃ロボットがソーラーパネルを作業する過程において、清掃ロボットが無線充電送信装置の上方まで走行したときに、電磁誘導結合方式又は磁気共鳴結合方式により清掃ロボットに無線充電を行うことにより、充電過程全体は自動制御でき、清掃ロボットをソーラーパネルから取り外す必要がなく、清掃ロボットがソーラーパネルを自動に作業、充電、停電することができ、自動的な連続作業を達成でき、管理及びメンテナンスのコストを効果的に低減させる。

実施例3

ソーラーパネルの内部又はエッジに金属材料が設けられる場合がある。この場合に、実施例2の技術案を採用し、送信コイル611をいずれか1つのソーラーパネル200の下面又はいずれか2つの隣接するソーラーパネル200の接続箇所の隙間201の下方若しくは隙間201内に設けると、2つのコイルの間に電磁誘導結合が形成されたときに、部品が発熱して損傷することがある。従って、この場合に、実施例2の技術案が好ましくなく、無線充電システムを正常に作動させることができる新しい技術案が必要である。

上記問題を解決するために、図39、40に示すように、実施例3は、ソーラーパネル清掃ロボットの無線充電システムを提供する。該無線充電システムは、少なくとも1つの充電パネル500をさらに含み、各充電パネル500がいずれか1つのソーラーパネル200に嵌め込まれるか、又はいずれか1つのソーラーパネル200のエッジに設けられ、充電パネル500の上面がソーラーパネル200の上面と同一平面にあり、充電パネル500が非金属材質で製作される以外、実施例2と大体同じである。

図39に示すように、充電パネル500がいずれか1つのソーラーパネル200に嵌め込まれることは、ソーラーパネルの加工製作のときに、充電パネル500を嵌め込むための特定の空間を残しておき、嵌め込まれた充電パネル500の上面がソーラーパネル200の上面と揃っており、同一平面にあることを意味する。

図40に示すように、充電パネル500がソーラーパネル200のエッジに設けられることは、ソーラーパネルの加工製作のときに、ソーラーパネルのいくつかのエッジに充電パネル500が取り付けられ、充電パネル500の上面がソーラーパネル200の上面と揃っており、同一平面にあることを意味する。

送信コイル611は、いずれか1つのソーラーパネルの下面、又は、いずれか2つの隣接するソーラーパネルの接続箇所の隙間内ではなく、いずれか1つの充電パネル500内に設けられてもよいか、又はいずれか1つの充電パネルの下面に設けられてもよい。

上記技術問題を解決するために、実施例3は、べつのソーラーパネル清掃ロボットの無線充電方法を提供する。該無線充電方法は、以下のステップS601）〜ステップS606）を含む。ステップS601）において、少なくとも1つのソーラーパネルに少なくとも1つの充電パネルを嵌め込み、及び/又は、少なくとも1つのソーラーパネルのエッジに少なくとも1つの充電パネルを設け、上記充電パネルの上面がソーラーパネルの上面と同一平面にある。ステップS602）において、少なくとも1つの充電パネルの内部又は外部に送信コイルを含む少なくとも1つの無線電力送信装置を設ける。上記送信コイルは、電源に接続される。上記送信コイルをいずれか1つの充電パネル内、又はいずれか1つの充電パネルの上面又は下面に設ける。ステップS603）において、上記清掃ロボットの内部又は外面に受信コイルを含む無線電力受信装置を設ける。受信コイル612を上記清掃ロボットの内部の底層又は上記清掃ロボットの底部の下面に設ける。ステップS604）において、上記清掃ロボットをソーラーパネルに置き、正常に作動させる。上記清掃ロボットの進行過程において、受信コイルが送信コイルの上方にあるときに、受信コイルと送信コイルとの間に電磁誘導結合又は磁気共鳴結合が形成される。ステップS605）において、送信コイルは、無線電力を受信コイルに伝送し、上記清掃ロボットを継続的に充電する。ステップS606）において、上記清掃ロボットがフル充電状態であるか否かを判断し、フル充電状態である場合に、充電を停止し、ステップS604）に戻る。

上記ステップS604）は、具体的に以下のステップS6041）〜ステップS6044）を含む。ステップS6041）において、上記清掃ロボットがソーラーパネルを正常に作業する。ステップS6042）において、上記清掃ロボットは、受信コイルに電流が発生したか否かをリアルタイムに検出し、発生した場合に、ステップS6043）を実行する。ステップS6043）において、上記清掃ロボットを充電する必要があるか否かを判断し、必要がある場合に、ステップS6044）を実行する。ステップS6044）において、受信コイルにおける電流の大きさに応じて受信コイルと送信コイルの相対位置及び相対距離を判断する。ステップS6045）において、上記清掃ロボットは、受信コイルが送信コイルの真上に位置するように、その位置を調整する。清掃ロボットがソーラーパネルを正常に作業する過程において、受信コイルに電流が発生したか否かをリアルタイムに検出し、つまり、清掃ロボット（受信コイル）の近くに受信コイルと結合した送信コイルが存在するか否かをリアルタイムに検出する。近くに受信コイルと結合した送信コイルが存在することを発見した後、清掃ロボット内の充電可能な電池の残りの電気量に応じて、充電必要があるか否かを判断し、充電必要がある場合に、システム制御清掃ロボットに作業を停止させ、清掃ロボット内の充電可能な電池に無線充電を行い始める。

上記ステップS6043）は、具体的に以下のステップS60431）及びステップS60432）を含む。ステップS60431）において、上記充電可能な電池の残り容量SOC値をリアルタイムに取得する。ステップS60432）において、上記充電可能な電池の残り容量SOC値を所定の電気量閾値と比較し、上記充電可能な電池の残り容量SOC値が所定の電気量閾値（例えば、10%、15%又は25%等）より低い場合に、上記清掃ロボットを充電する必要があると判断する。所定の電気量閾値は、ソーラーパネルの近くの送信コイル分布状況により確定される。所定の電気量閾値を、清掃ロボットが次の送信コイルに到達するのに消耗する電気量以上とする必要がある。送信コイルが均一に分布される場合に、所定の電気量閾値を、清掃ロボットがいずれか2つの隣接の送信コイルの間に片道走行するのに消耗する電気量以上とする必要がある。

上記ステップS606）は、具体的に以下のステップS6061）及びステップS6062）を含む。ステップS6061）において、上記充電可能な電池の残り容量SOC値をリアルタイムに取得する。ステップS6062）において、上記充電可能な電池622の残り容量SOC値を所定の電気量閾値と比較し、上記充電可能な電池622の残り容量SOC値が所定の電気量閾値（例えば、95%又は100%）以上である場合に、上記清掃ロボットがフル充電状態であると判断し、充電を停止する。清掃ロボットの制御システム起動動力システム及び清掃装置は、上記清掃ロボットが作業し続けいるように制御する。

本実施例の利点は、以下の通りである。ソーラーパネルと同一平面にある充電パネルを独立して設け、ソーラーパネルに金属材料が存在したとしても、受信コイルと送信コイルとの間に電磁誘導結合が形成され、ロボットに対する無線充電を達成できる。充電過程全体は自動制御でき、清掃ロボットをソーラーパネルから取り外す必要がなく、清掃ロボットがソーラーパネルを自動に作業、充電、停電することができ、自動的な連続作業を達成でき、管理及びメンテナンスのコストを効果的に低減させる。

上記より、本発明は好ましい実施例により開示されたが、上記の好ましい実施例は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨及び範囲を脱出しない限り、当業者であれば、様々な変更及び修飾を加えることができるため、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に基づくものである。

ステップS1）において、図22に示すように、上記ロボットに対し三次元座標系を構築し、上記ロボットの進行方向をY軸正方向、上記傾斜平面に垂直である方向をZ軸方向とし、X軸が上記Y軸及び上記Z軸に垂直であり、前記上記X軸及び上記Y軸が所在する平面が上記傾斜平面に平行である。

本実施例に開示するロボットの矩形斜面での走行についての第1ルートナビゲーション方法は、以下のステップS101）〜ステップS107）を含む。ステップS101）において、上記矩形斜面の左下角をナビゲーション開始点として設定する。ステップS102）において、上記ロボットが上記ナビゲーション開始点から上記矩形斜面の左上角へ直線走行するように制御する。ステップS103）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第1隅に到達していない場合に、ステップS102）に戻る一方、上記ロボットが上記第1隅に到達した場合に、上記ロボットが右へ90度方向転換するように制御する。ステップS104）において、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS105）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達していない場合に、ステップS104）に戻る一方、上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS106）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS107）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御し、ステップS106）に戻る。ステップS106）及びステップS107）を実行する過程において、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第4隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第4隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。

本実施例に開示する第2ロボットの矩形斜面での走行についてのルートナビゲーション方法は、以下のステップS201）〜ステップS207）を含む。ステップS201）において、上記矩形斜面の右下角をナビゲーション開始点として設定する。ステップS202）において、上記ロボットが上記ナビゲーション開始点から上記矩形斜面の右上角へ直線走行するように制御する。ステップS203）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第1隅に到達していない場合に、ステップS202）に戻る一方、上記ロボットが上記第1隅に到達した場合に、上記ロボットが左へ90度方向転換するように制御する。ステップS204）において、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS205）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達していない場合に、ステップS204）に戻る。上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS206）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御し、ステップS207）を実行する。ステップS207）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御し、ステップS206）に戻る。ステップS206）及びステップS207）を実行する過程において、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第4隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第4隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。

本実施例に開示する第3ロボットの矩形斜面での走行についてのルートナビゲーション方法は、以下のステップS301）〜ステップS305）を含む。ステップS301）において、上記矩形斜面の左下角をナビゲーション開始点として設定する。ステップS302）において、上記ロボットが上記ナビゲーション開始点から上記矩形斜面の左上角へ直線走行するように制御する。ステップS303）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第1隅に到達していない場合に、ステップS302）に戻る一方、上記ロボットが上記第1隅に到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS304）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御し、ステップS304）を実行する。ステップS305）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御し、ステップS304）に戻る。ステップS304）及びステップS305）を実行する過程において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。

本実施例に開示する第4ロボットの矩形斜面での走行についてのルートナビゲーション方法は、以下のステップS401）〜ステップS405）を含む。ステップS401）において、上記矩形斜面の右下角をナビゲーション開始点として設定する。ステップS402）において、上記ロボットが上記ナビゲーション開始点から上記矩形斜面の右上角へ直線走行するように制御する。ステップS403）において、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第1隅に到達していない場合に、ステップS402）に戻る一方、上記ロボットが上記第1隅に到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御する。ステップS404）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが右へUターンするように制御し、Uターンした後、上記ロボットが直線走行するように制御し、ステップS405）を実行する。ステップS405）において、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達した場合に、上記ロボットが左へUターンするように制御し、ステップS404）に戻る。ステップS404）及びステップS405）を実行する過程において、上記ロボットが上記矩形斜面の第2隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第2隅に到達した場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅まで進行したか否かをリアルタイムに検出し、上記ロボットが上記第3隅に到達した場合に、上記ロボットが走行を停止するように制御する。

ロボットが矩形斜面での走行についての上記4種類のルートナビゲーション方法では、上記ロボットが上記矩形斜面の隅又はエッジまで進行したか否かをリアルタイムに検出することは、具体的に以下のステップS1011）〜ステップS1014）を含む。ステップS1011）において、上記ロボットの左前部、右前部、左後部、及び右後部にそれぞれ距離センサ413が設けられる。距離センサ413は、上記ロボットの外部に延伸し、矩形斜面、即ち、ソーラーパネル200に向かっている。ステップS1012）において、4つの距離センサ413のそれぞれに番号を付け、上記ロボットの左前部、右前部、左後部、及び右後部に設けられた距離センサ413をそれぞれセンサN1、センサN2、センサN3、及びセンサN4として定義する。ステップS1013）において、上記ロボットは、任意時点に同時に受信したセンサ信号に応じて上記ロボットの位置を判断し、上記ロボットがセンサN3信号及びセンサN4信号を同時に受信した場合に、上記ロボットが上記矩形斜面のエッジに到達したと判断し、上記ロボットがセンサN4信号のみを受信できる場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第1隅又は第2隅に到達したと判断し、上記ロボットがセンサN3信号のみを受信できる場合に、上記ロボットが上記矩形斜面の第3隅又は第4隅に到達したと判断する。ステップS1014）において、上記ロボットが上記矩形斜面の隅に到達したと判断した場合に、カウンターの結果を読取り、該隅の順序（何番目の隅）を判断する。

図34に示すように、送信コイル611は、いずれか2つの隣接するソーラーパネル200の接続箇所の隙間201の下方に設けられても良い。隙間201が比較的大きく、送信コイル611の直径よりも大きい場合に、送信コイル611は、隙間201内に設けられても良い。図35に示すように、受信コイル612が送信コイル611の上方まで走行すると止まり、受信コイル612と送信コイル611とが結合する。

Claims (24)

1. 車体を含むソーラーパネル清掃ロボットであって、
   前記車体は、少なくとも1つのソーラーパネルを走行又は停止し、該車体の内部又は外部に、清掃装置、動力システム、制御システム、及び電力システムが設けられ、
   前記清掃装置は、前記ソーラーパネルを清掃し、
   前記動力システムは、前記車体の前記ソーラーパネルでの進行方向及び走行速度を調整し、
   前記制御システムは、前記動力システム及び前記清掃装置にそれぞれ接続され、
   前記電力システムは、前記動力システム、前記清掃装置、及び前記制御システムにそれぞれ接続され、前記動力システム、前記清掃装置、及び前記制御システムに電力を提供し、
   前記制御システムは、前記動力システムに少なくとも1つの進行制御指令を送信し、前記動力システムは、前記進行制御指令に応じて前記車体の走行又は停止を制御し、
   前記制御システムは、前記清掃装置に少なくとも1つの清掃制御指令を送信し、前記清掃装置は、前記清掃制御指令に応じて前記ソーラーパネルに対する清掃を開始又は停止する、ソーラーパネル清掃ロボット。
2. 前記清掃装置は、清掃モータ、ロールブラシ、及び伝動機構を含み、
   前記清掃モータは、清掃モータ回転軸を含み、
   前記ロールブラシは、その中心にロールブラシ従動軸が設けられ、
   前記伝動機構は、前記清掃モータ回転軸及び前記ロールブラシ従動軸に同時に接続され、前記清掃モータ回転軸が前記伝動機構により前記ロールブラシ従動軸を回転させる、請求項1に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
3. 前記伝動機構は、駆動ギヤ、従動ギヤ、及び二重ギヤを含み、
   前記駆動ギヤは、前記清掃モータ回転軸に設けられ、
   前記従動ギヤは、前記ロールブラシ従動軸に設けられ、
   前記二重ギヤは、前記駆動ギヤに噛み合った大リングギヤ、及び前記従動ギヤに噛み合った小リングギヤを含む、請求項2に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
4. 前記清掃装置は、液体分配容器、少なくとも1つのノズルヘッド、ノズル、分岐管路、及び吸水ポンプをさらに含み、
   前記液体分配容器は、着脱可能な密閉容器であり、その底部に液体排出口が設けられ、
   前記ノズルヘッドは、前記ロールブラシの上方又は側方に設けられ、各ノズルヘッドは、前記ロールブラシに向かっているノズルを含み、
   前記分岐管路は、互いに連通する主管及び少なくとも1つの分岐管を含み、前記主管が前記液体排出口に連通し、各分岐管がノズルヘッドに連通し、
   前記吸水ポンプは、前記主管に設けられている、請求項2に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
5. 前記液体分配容器は、柱形部、錐形部、及び液体排出口を含み、
   前記錐形部は、その底面が前記柱形部の下底面に接続され、
   前記液体排出口は、前記錐形部の頂点に設けられ、
   前記液体分配容器は、傾斜平面に設けられ、前記錐形部の側面と錐形部の底面との角度が前記傾斜平面と水平面との角度以上である、請求項2に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
6. 前記液体分配容器は、容器カバー板、注入口、注入口カバー、及び双方向圧力リリーフ弁をさらに含み、
   前記容器カバー板は、前記柱形部の上底面に固定して取付けられ、
   前記注入口は、前記カバー板を貫通し、
   前記注入口カバーは、前記通気口に取り外し可能に取付けられ、
   前記双方向圧力リリーフ弁は、前記注入口カバーに貫通して取付けられる、請求項5に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
7. 前記動力システムは、左前輪、右前輪、左駆動モータ、及び右駆動モータを含み、
   前記左前輪は、前記車体底面の前部の左側に取り付けられ、左前輪ハブ、及び前記左前輪ハブの中心に設けられた左前輪軸を含み、
   前記右前輪は、前記車体底面の前部の右側に取り付けられ、右前輪ハブ、及び前記右前輪ハブの中心に設けられた右前輪軸を含み、
   前記左駆動モータは、前記車体の底部に取り付けられ、前記左前輪軸に接続された左駆動回転軸を含み、前記左前輪の回転速度及び回転方向を制御し、
   前記右駆動モータは、前記車体の底部に取り付けられ、前記右前輪軸に接続された右駆動回転軸を含み、前記右前輪の回転速度及び回転方向を制御する、請求項1に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
8. 前記動力システムは、左後輪、右後輪、及び2つの履帯をさらに含み、
   前記左後輪は、前記車体底面の後部の左側に取り付けられ、前記左前輪ハブと同一の直線に設けられた左後輪ハブ、及び前記左後輪ハブの中心に設けられた左後輪軸を含み、
   前記右後輪は、前記車体底面の後部の右側に取り付けられ、前記右前輪ハブと同一の直線に設けられた右後輪ハブ、及び前記右後輪ハブの中心に設けられた右後輪軸を含み、
   前記2つの履帯は、ともにフレキシブルチェーンリンクであり、1つの履帯が前記左前輪ハブ、前記左後輪ハブの環状側壁の外部に覆われ、もう1つの履帯が前記右前輪ハブ、前記右後輪ハブの環状側壁の外部に覆われる、請求項7に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
9. 前記動力システムは、少なくとも1つの輪ハブ輪歯、少なくとも1つの履帯内歯、及び少なくとも1つの滑り止めブロック又は少なくとも1つの滑り止めパターンをさらに含み、
   前記少なくとも1つの輪ハブ輪歯は、前記左前輪ハブ、前記左後輪ハブ、前記右前輪ハブ、前記右後輪ハブの環状側壁の外部表面に均一に設けられ、
   前記少なくとも1つの履帯内歯は、前記履帯の内側壁表面に均一に設けられ、且つ前記輪ハブ輪歯に噛み合い、
   前記少なくとも1つの滑り止めブロックは、2つの履帯の外側壁に突出しており、
   前記少なくとも1つの滑り止めパターンは、2つの履帯の外側壁に凹んでいる、請求項8に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
10. 前記動力システムは、少なくとも1つの履帯緊張装置をさらに含み、
    各履帯緊張装置は、上伝動ベルト、下伝動ベルト、上緊張部、下押圧部、及び弾性支持部を含み、
    前記上伝動ベルトは、前記履帯の上部であり、その下面に少なくとも1つの履帯内歯が設けられ、
    前記下伝動ベルトは、前記履帯の下部であり、その上面に少なくとも1つの履帯内歯が設けられ、
    前記上緊張部は、その上端が前記上伝動ベルトの下面に相接又は噛み合い、前記上伝動ベルトを緊張し、
    前記下押圧部は、その下端が前記下伝動ベルトの上面に相接し、前記下伝動ベルトを押圧し、
    前記弾性支持部は、その一端が前記上緊張部に接続され、他端が前記下押圧部に接続され、前記上緊張部及び前記下押圧部を支持する請求項8に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
11. 前記履帯緊張装置は、1つ又は2つの履帯側板、少なくとも1つの長穴、及び少なくとも1つの取付軸をさらに含み、
    前記1つ又は2つの履帯側板は、前記履帯の一側又は両側に設けられ、
    前記少なくとも1つの長穴は、前記履帯側板の上部に鉛直に設けられ、
    前記少なくとも1つの取付軸は、各取付軸の一端が1つの長穴内に上下摺動可能に設けられ、又は、各取付軸の両端が対向する2つの長穴内に上下摺動可能に設けられ、該対向する2つの長穴は、それぞれ2つの履帯側板に位置する、請求項10に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
12. 前記取付軸は、少なくとも1つのギヤ取付軸、及少なくとも1つの伝動輪取付軸を含み、
    前記上緊張部は、少なくとも1つの緊張ギヤ、少なくとも1つの緊張伝動輪、及び「V」字状フレームを含み、
    前記少なくとも1つの緊張ギヤは、それぞれ転がり軸受を介してギヤ取付軸に取り付けられ、その上端が前記上伝動ベルトの下面に噛み合い、
    前記少なくとも1つの緊張伝動輪は、それぞれ転がり軸受を介して伝動輪取付軸に取り付けられ、前記緊張ギヤに相接し又は噛み合い、
    前記「V」字状フレームは、その上部の両端に伝動輪取付軸が取り付けられ、該「V」字状フレームの上方にギヤ取付軸が設けられ、
    前記ギヤ取付軸は、前記伝動輪取付軸に平行であり、2つの伝動輪取付軸の中間の上方に位置する、請求項11に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
13. 前記下押圧部は、前記下伝動ベルトの上面に相接する少なくとも1つの緊張圧板を含み、
    前記弾性支持部は、「∧」状弾性部材を含み、
    該「∧」状弾性部材は、その上部の折り曲がり箇所が前記上緊張部の下端に接続され、その下部の両端がそれぞれ緊張圧板に接続される、請求項10に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
14. 前記制御システムは、データ採取システム、プロセッサー、及び少なくとも1つのメモリユニットを含み、
    前記データ採取システムは、前記車体の進行過程における少なくとも1つの作業パラメータを採取し、
    前記プロセッサーは、前記データ採取システムに接続され、前記動力システムに少なくとも1つの進行制御指令を送信し、前記清掃装置に少なくとも1つの清掃制御指令を送信し、
    前記少なくとも1つのメモリユニットは、前記プロセッサーに接続され、前記車体の進行過程における前記作業パラメータを記憶する、請求項1に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
15. 前記データ採取システムは、少なくとも1つの加速度センサを含み、
    前記少なくとも1つの加速度センサは、前記プロセッサーに接続され、前記車体の少なくとも1つの加速度データをリアルタイムに採取し、
    前記プロセッサーは、前記車体の加速度データに応じて、前記車体が直線進行しているか否かを判断し、前記車体がずれた場合に、前記プロセッサーは、前記加速度データに応じて前記動力システムに少なくとも1つの方向調整指令を送信する、請求項14に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
16. 前記データ採取システムは、磁気センサを含み、
    前記磁気センサは、前記プロセッサーに接続され、前記車体の少なくとも1つの進行方向データをリアルタイムに採取し、
    前記プロセッサーは、前記車体の進行方向データに応じて、前記車体が直線進行しているか否かを判断し、前記車体がずれた場合に、前記プロセッサーは、前記進行方向データに応じて前記動力システムに少なくとも1つの方向調整指令を送信する、請求項14に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
17. 前記データ採取システムは、前記車体の外縁に設けられ且つ前記プロセッサーに接続された少なくとも1つの距離センサを含み、
    前記距離センサは、前記距離センサ及び前記ソーラーパネルの少なくとも1つの距離データをリアルタイムに採取し、
    前記プロセッサーは、前記距離データに応じて、前記車体が前記ソーラーパネルのエッジ又は隅にあるか否かを判断する、請求項14に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
18. 前記データ採取システムは、液位センサを含み、
    前記液位センサは、液体分配容器内に設けられ、且つ前記プロセッサーに接続され、液体分配容器の液位データをリアルタイムに採取する、請求項14に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
19. 前記データ採取システムは、少なくとも1つの映像センサ又はカメラを含み、
    前記少なくとも1つの映像センサ又はカメラは、前記プロセッサーに接続され、且つ前記車体の前端に設けられ、前記車体の進行過程における前記車体前方の映像を採取する、請求項14に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
20. 前記制御システムは、少なくとも1つの無線通信システムをさらに含み、
    前記少なくとも1つの無線通信システムは、サーバーに無線接続され、前記ソーラーパネル清掃ロボットと前記サーバーとの間に通信を構築する、請求項1に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
21. 少なくとも1つの無線充電システムをさらに含み、
    前記無線充電システムは、充電可能な電池、少なくとも1つの無線電力送信装置、及び無線電力受信装置を含み、
    前記充電可能な電池は、前記車体の内部に設けられ、動力を提供し、
    前記少なくとも1つの無線電力送信装置は、前記車体の外部に設けられ、各無線電力送信装置は、電源に接続された送信コイルを含み、
    前記無線電力受信装置は、前記車体の内部又は外面に設けられ、前記充電可能な電池に接続された受信コイルを含み、
    前記受信コイルが前記送信コイルの上方にあるときに、前記受信コイルと前記送信コイルとの間に電磁誘導結合又は磁気共鳴結合が形成され、前記送信コイルは、無線電力を前記受信コイルに伝送する、請求項1に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
22. 前記送信コイルは、いずれか1つのソーラーパネルの下面に設けられ、又はいずれか2つの隣接するソーラーパネルの接続箇所の隙間の下方若しくは隙間内に設けられ、
    前記受信コイルは、前記清掃ロボットの内部の底層に設けられ、又は前記清掃ロボットの底部の下面に設けられる請求項21に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
23. 前記無線充電システムは、少なくとも1つの充電パネルをさらに含み、
    各前記充電パネルは、いずれか1つのソーラーパネルに嵌め込まれ、又はいずれか1つのソーラーパネルのエッジに設けられ、前記充電パネルの上面が前記ソーラーパネルの上面と同一平面にあり、
    前記送信コイルは、いずれか1つの充電パネル内に設けられ、又はいずれか1つの充電パネルの上面若しくは下面に設けられ、
    前記受信コイルは、前記清掃ロボットの内部の底層に設けられ、又は前記清掃ロボットの底部の下面に設けられる、請求項21に記載のソーラーパネル清掃ロボット。
24. 前記受信コイルと前記送信コイルとの間に結合が形成されたときに、前記送信コイルと前記受信コイルとの距離は1mm〜40mmであり、
    前記送信コイルとの前記受信コイルとの間の媒体は、すべて非金属材質である、請求項21に記載のソーラーパネル清掃ロボット。