KR20170019000A - 태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법 - Google Patents

태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법 Download PDF

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KR20170019000A
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Abstract

본 발명은 비행이 가능한 하나의 청소유닛을 이용하여 기설정된 비행정보에 따라 순차적으로 이동하면서 다수의 발전패널을 무인 자동화로 청소할 수 있고, 발전패널에서의 발전효율을 증대시킬 수 있는 태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법에 관한 것이다.
이를 위해 태양광 패널 청소용 로봇은 태양광을 전기에너지로 변환하기 위한 다수의 발전패널 중 어느 하나에 안착되고, 발전패널에서 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동하면서 기설정된 청소정보에 따라 발전패널의 표면을 청소하는 청소유닛과, 청소유닛이 다수의 발전패널 중 어느 하나에 안착되도록 기설정된 비행정보에 따라 청소유닛을 부양 이동시키는 비행유닛 및 청소유닛의 동작과 비행유닛의 동작을 제어하는 동작제어유닛을 포함한다.

Description

태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법{ROBOT FOR CLEANING SOLAR PANEL AND CONTROLLING METHOD OF ROBOT FOR CLEANING SOLAR PANEL}
본 발명은 태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 비행이 가능한 하나의 청소유닛을 이용하여 기설정된 비행정보에 따라 순차적으로 이동하면서 다수의 발전패널을 무인 자동화로 청소할 수 있고, 발전패널에서의 발전효율을 증대시킬 수 있는 태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법에 관한 것이다.
최근 수년간 전 세계 태양전지 생산량은 급속도로 증대되고 있다. 이에 따라 일본, 독일, 미국 등에서는 이미 태양광 기술이 하나의 산업으로 자리잡아가고 있고, 핵심 기술인 태양전지를 비롯한 관련 분야에 많은 기업들이 참여하고 있다. 국내에서도 정부의 기술개발 및 보급 지원 정책에 따라 점차 태양광 분야에 진출하였거나 진출을 희망하는 기업들의 수가 늘고 있다. 하지만 태양전지의 생산하고 개발하는데 집중적으로 투자를 하고 있으나 유지 및 관리에 대한 부분이 미약하다.
세계적인 흐름은 고유가와 환경오염의 해결 방안으로 신재생에너지가 각광 받고 있다. 신재생에너지 중에서 태양광 발전이 차지하는 비중이 많다. 태양광발전에는 환경적인 요소, 관리적인 요소 등 여러 가지 요소들이 있지만 그 중에서 태양광 발전 시스템의 관리가 중요시 되고 있다. 특히 설치위치가 다양화되면서 관리의 문제가 발생하고 있다.
일예로, 태양광 발전 시스템에서 발전패널의 설치위치가 높고 폭이 넓으므로, 인력을 이용한 발전패널의 청소 작업에 많은 시간과 비용이 소모된다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0025486호(발명의 명칭 : 태양전지 모듈용 흡착 이동식 청소 로봇, 2013. 03. 12. 공개)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비행이 가능한 하나의 청소유닛을 이용하여 기설정된 비행정보에 따라 순차적으로 이동하면서 다수의 발전패널을 무인 자동화로 청소할 수 있고, 발전패널에서의 발전효율을 증대시킬 수 있는 태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법을 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 태양광 패널 청소용 로봇은 태양광을 전기에너지로 변환하기 위한 다수의 발전패널 중 어느 하나에 안착되고, 상기 발전패널에서 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동하면서 기설정된 청소정보에 따라 상기 발전패널의 표면을 청소하는 청소유닛; 상기 청소유닛이 다수의 상기 발전패널 중 어느 하나에 안착되도록 기설정된 비행정보에 따라 상기 청소유닛을 부양 이동시키는 비행유닛; 및 상기 청소유닛의 동작과 상기 비행유닛의 동작을 제어하는 동작제어유닛;을 포함한다.
여기서, 상기 동작제어유닛은, 다수의 상기 발전패널 중 어느 하나에서 상기 청소유닛의 안착 여부를 감지하는 안착확인부; 상기 안착확인부의 감지 여부에 따라 기설정된 청소정보에 의해 상기 청소유닛의 동작을 제어하는 청소제어부; 다수의 상기 발전패널마다 구비되어 기설정된 비행정보에 대응하여 상기 청소유닛을 유도하기 위한 유도신호가 발생되는 신호발생부; 상기 청소유닛이 기설정된 비행정보에 대응하는 상기 신호발생부로 부양 이동하도록 상기 유도신호를 감지하는 위치추적부; 및 상기 위치추적부에서 감지되는 상기 유도신호를 바탕으로 기설정된 비행정보에 의해 상기 비행유닛의 동작을 제어하는 비행제어부;를 포함한다.
여기서, 상기 동작제어유닛은, 기설정된 청소정보에 대응하여 상기 청소유닛의 청소위치 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 청소센싱부;를 더 포함하고, 상기 청소센싱부는, 상기 청소유닛에 구비되고, 상기 청소유닛을 기준으로 상기 발전패널의 전방 가장자리 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 전방센싱부; 상기 전방센싱부에서 이격되어 상기 청소유닛에 구비되고, 상기 청소유닛을 기준으로 상기 발전패널의 좌측 가장자리 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 좌측센싱부; 상기 전방센싱부와 마주보는 형태로 상기 청소유닛에 구비되고, 상기 청소유닛을 기준으로 상기 발전패널의 후방 가장자리 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 후방센싱부; 및 상기 좌측센싱부와 마주보는 형태로 상기 청소유닛에 구비되고, 상기 청소유닛을 기준으로 상기 발전패널의 우측 가장자리 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 우측센싱부;를 포함한다.
여기서, 상기 청소유닛은, 외관을 형성하는 청소본체부; 상기 청소본체부에 구비되어 인가되는 구동력으로 상기 발전패널의 표면을 청소하는 클리너부; 인가되는 구동력으로 상기 발전패널에서 상기 청소본체부를 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동시키는 접촉이동부; 및 상기 클리너부와 상기 접촉이동부 중 적어도 어느 하나에 구동력을 인가하는 접촉구동부;를 포함한다.
여기서, 상기 청소유닛은, 상기 클리너부에 의해 발생되는 이물질을 수거하는 집진부;를 더 포함한다.
여기서, 상기 비행유닛은, 인가되는 회전력으로 상기 청소유닛을 부양 이동시키는 날개부; 상기 청소유닛에서 상기 날개부를 회전 가능하게 지지하는 날개지지부; 및 상기 날개부에 회전력을 인가하는 날개구동부;를 포함한다.
여기서, 상기 비행유닛은, 상기 발전패널의 경사에 대응하여 중력 방향에 수직이 되도록 상기 날개부를 조절하거나 상기 날개부에 대한 상기 청소유닛의 경사도를 조절하는 경사조절부;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법은 태양광을 전기에너지로 변환하기 위한 다수의 발전패널 중 어느 하나에서 청소유닛의 안착 상태를 확인하는 안착확인단계; 기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛이 안착된 발전패널을 청소하는 청소단계; 상기 청소단계를 거쳐 상기 발전패널의 청소가 완료되면, 기설정된 비행정보를 바탕으로 상기 발전패널의 신호발생부에서 발생되는 유도신호를 검색하는 비행준비단계; 및 상기 비행준비단계를 거쳐 검색된 상기 유도신호를 바탕으로 기설정된 비행정보에 따라 상기 청소유닛이 부양 이동되는 비행단계;를 포함한다.
여기서, 상기 청소단계는, 기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛을 기설정된 시작위치에 배치하는 청소준비단계; 기설정된 시작위치로부터 상기 청소유닛을 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동하면서 기설정된 청소정보에 따라 상기 발전패널의 표면을 청소하는 표면클리닝단계; 및 상기 표면클리닝단계를 거치면서 상기 청소유닛의 청소 완료 여부를 확인하는 청소확인단계;를 포함하고, 상기 청소확인단계를 거치면서, 상기 발전패널의 청소가 완료되면, 상기 비행준비단계를 실시하며, 상기 청소확인단계를 거치면서, 상기 발전패널의 청소가 완료되지 않으면, 상기 표면클리닝단계를 유지한다.
여기서, 상기 청소단계는, 상기 표면클리닝단계를 거치면서 발생되는 이물질을 수거하는 집진단계; 상기 이물질의 배출 여부를 선택하는 배출선택단계; 상기 배출선택단계를 거친 다음, 기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛을 기설정된 배출위치로 이동시키는 배출준비단계; 및 기설정된 배출위치에서 상기 이물질을 배출시키는 배출단계;를 포함한다.
여기서, 상기 청소단계는, 상기 배출선택단계를 거치면서 상기 이물질을 배출해야 하는 경우, 상기 발전패널에서 상기 청소유닛의 재동작위치를 설정하는 복귀위치선정단계; 및 상기 배출단계를 거친 다음, 상기 청소유닛을 상기 재동작위치로 복귀시키는 청소복귀단계;를 더 포함하고, 상기 복귀위치선정단계 또는 상기 청소복귀단계에서는 상기 재동작위치를 바탕으로 기설정된 청소정보를 갱신하며, 상기 청소복귀단계를 거친 다음, 갱신에 따른 기설정된 청소정보를 이용하여 상기 표면클리닝단계를 유지한다.
여기서, 상기 안착확인단계를 통해 상기 발전패널에서 상기 청소유닛이 안착되면, 상기 비행유닛을 상기 청소유닛에 고정시키고, 상기 비행단계는, 상기 청소유닛을 부양 이동시키는 날개부가 중력 방향에 수직이 되도록 상기 비행유닛을 조절하는 날개조정단계; 및 상기 비행유닛을 동작시켜 상기 청소유닛을 부양 이동시키는 비행이동단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법에 따르면, 비행이 가능한 하나의 청소유닛을 이용하여 기설정된 비행정보에 따라 순차적으로 이동하면서 다수의 발전패널을 무인 자동화로 청소할 수 있고, 발전패널에서의 발전효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 다수의 발전패널 사이에서 청소유닛의 이동을 간편하게 하고, 다수의 발전패널에 대한 청소를 청결하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 다수의 발전패널 중 어느 하나에서 발전패널의 청소 상태를 간편하게 확인할 수 있고, 기설정된 청소정보를 갱신 보완할 수 있다.
또한, 본 발명은 청소유닛의 구성을 통해 발전패널에 부착된 이물질의 제거를 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 청소유닛의 구성을 통해 발전패널에서 분리된 이물질이 다시 발전패널에 부착되는 것을 방지하고, 발전패널에서 분리된 이물질의 후처리를 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 비행유닛의 구성을 통해 청소유닛이 다수의 발전패널 사이에서 안정되게 부양 이동할 수 있다.
또한, 본 발명은 비행유닛의 구성을 통해 경사진 발전패널에서 청소유닛의 부양 이동과 착지를 용이하게 하고, 발전패널에 착지하는 청소유닛의 초기 방향성을 설정할 수 있으며, 청소유닛이 안전하게 부양 이동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양관 패널 청소용 로봇의 세부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇에서 청소유닛의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법에서 청소단계의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇이 기설정된 청소정보에 따른 청소유닛의 이동 경로를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양관 패널 청소용 로봇의 세부 구성을 도시한 블럭도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇에서 청소유닛의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇은 청소유닛(10)과, 비행유닛(20)과, 동작제어유닛(30)을 포함한다.
상기 청소유닛(10)은 태양광을 전기에너지로 변환하기 위한 다수의 발전패널(100) 중 어느 하나에 안착된다. 여기서, 상기 발전패널(100)은 지면으로부터 기설정된 경사각을 가지고 상향 경사지게 배치될 수 있다.
상기 청소유닛(10)은 상기 발전패널(100)에서 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동하면서 기설정된 청소정보에 따라 상기 발전패널(100)의 표면을 청소한다. 상기 청소유닛(10)은 청소본체부(11)와, 클리너부(12)와, 접촉이동부(13)와, 접촉구동부(14)를 포함할 수 있다.
상기 청소본체부(11)는 상기 청소유닛(10)의 외관을 형성한다.
상기 클리너부(12)는 상기 청소본체부(11)에 구비되어 인가되는 구동력으로 상기 발전패널(100)의 표면을 청소한다. 상기 클리너부(12)는 다양한 형태를 통해 인가되는 구동력으로 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다.
일예로, 상기 클리너부(12)는 상기 발전패널(100)의 표면에 접촉된 상태에서 인가되는 구동력으로 회전하거나 왕복 이동함으로써, 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다. 여기서, 상기 클리너부(12)는 인가되는 구동력에 의해 상기 발전패널(100)의 표면에 접촉되기도 하고, 상기 발전패널(100)의 표면에서 이격될 수 있다.
다른 예로, 상기 클리너부(12)는 인가되는 구동력으로 상기 발전패널(100)에 유체(특히, 기체)를 분사함으로써, 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다. 여기서, 인가되는 구동력으로 유체의 분사력을 조절하거나 상기 클리너부(12)와 상기 발전패널(100)의 표면 사이 간격을 조절할 수 있다.
상기 접촉이동부(13)는 인가되는 구동력으로 상기 발전패널(100)에서 상기 청소본체부(11)를 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동시킨다. 상기 접촉이동부(13)는 다양한 형태를 통해 인가되는 구동력으로 상기 발전패널(100)에서 상기 청소본체부(11)를 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동시킬 수 있다.
일예로, 상기 접촉이동부(13)는 상기 발전패널(100)의 표면에 접촉된 상태에서 인가되는 구동력으로 회전하거나 방향 전환함으로써, 상기 발전패널(100)에서 상기 청소본체부(11)를 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동시킬 수 있다. 상기 접촉이동부(13)는 바퀴 또는 무한궤도 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 클리너부(12)와 상기 접촉이동부(13)는 별도의 회전력 전달부재를 통해 상호 연결될 수 있다.
다른 예로, 상기 접촉이동부(13)는 흡착 방식으로 상기 발전패널(100)의 표면에 접촉 또는 분리됨으로써, 상기 발전패널(100)에서 상기 청소본체부(11)를 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동시킬 수 있다. 상기 접촉이동부(13)는 바퀴 또는 무한궤도 등으로 구성될 수 있다. 상기 접촉이동부(13)는 상기 발전패널(100)의 표면에 대하여 상기 청소본체부(11)에서 승강 이동 또는 수평 이동이 가능한 흡착수단으로 구성될 수 있다.
상기 접촉구동부(14)는 상기 클리너부(12)와 상기 접촉이동부(13) 중 적어도 어느 하나에 구동력을 인가한다. 상기 접촉구동부(14)는 회전을 위한 모터, 흡착 또는 분사을 위한 펌프 등 다양한 형태를 통해 상기 클리너부(12)와 상기 접촉이동부(13) 중 적어도 어느 하나에 구동력을 인가할 수 있다.
상기 청소유닛(10)은 상기 클리너부(12)에 의해 발생되는 이물질을 수거하는 집진부(15)를 더 포함할 수 있다. 상기 집진부(15)는 상기 클리너부(12)의 일측에 구비되어 상기 이물질을 포집하여 보관할 수 있다. 상기 집진부(15)는 기설정된 청소정보에 따라 포집 보관된 상기 이물질을 배출시킬 수 있다. 상기 집진부(15)는 후술하는 청소제어부(32)의 동작에 따라 제어될 수 있다.
상기 비행유닛(20)은 상기 청소유닛(10)이 다수의 상기 발전패널(100) 중 어느 하나에 안착되도록 기설정된 비행정보에 따라 상기 청소유닛(10)을 부양 이동시킨다. 상기 비행유닛(20)은 날개부(21)와, 날개지지부(22)와, 날개구동부(23)를 포함할 수 있다.
상기 날개부(21)는 인가되는 회전력으로 상기 청소유닛(10)을 부양 이동시킨다. 상기 날개부(21)는 두 개씩 마주보도록 총 4개가 상호 이격된 상태로 배치될 수 있으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 다양한 형태를 통해 인가되는 회전력으로 상기 청소유닛(10)을 부양 이동시킬 수 있다.
상기 날개지지부(22)는 상기 청소유닛(10)에서 상기 날개부(21)를 회전 가능하게 지지한다. 상기 날개지지부(22)는 상기 날개부(21)의 배치 구조에 대응하여 다양한 형태로 상기 청소유닛(10)과 상기 날개부(21)를 연결하고, 상기 청소유닛(10)에서 상기 날개부(21)를 회전 가능하게 지지할 수 있다.
상기 날개구동부(23)는 상기 날개부(21)에 회전력을 인가한다. 상기 날개구동부(23)는 회전을 위한 모터, 펌프 등 다양한 형태를 통해 상기 날개부(21)에 회전력을 인가할 수 있다.
상기 비행유닛(20)은 상기 발전패널(100)의 경사에 대응하여 중력 방향에 수직이 되도록 상기 날개부(21)를 조절하거나 상기 날개부(21)에 대한 상기 청소유닛(10)의 경사도를 조절하는 경사조절부(24)를 더 포함할 수 있다.
일예로, 상기 경사조절부(24)는 상기 청소유닛(10)과 상기 날개지지부(22) 사이에 구비되고, 상기 발전패널(100)의 경사에 대응하여 중력 방향에 수직이 되도록 상기 날개부(21)를 조절하거나 상기 날개부(21)에 대한 상기 청소유닛(10)의 경사도를 조절할 수 있다.
다른 예로, 상기 경사조절부(24)는 상기 날개부(21)와 상기 날개지지부(22) 사이에 구비되고, 상기 발전패널(100)의 경사에 대응하여 중력 방향에 수직이 되도록 상기 날개부(21)를 조절하거나 상기 날개부(21)에 대한 상기 청소유닛(10)의 경사도를 조절할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 경사조절부(24)는 상기 청소유닛(10)과 상기 날개지지부(22) 중 적어도 어느 하나에 구비되고, 상기 발전패널(100)의 경사에 대응하여 중력 방향에 수직이 되도록 상기 날개부(21)를 조절하거나 상기 날개부(21)에 대한 상기 청소유닛(10)의 경사도를 조절할 수 있다.
상기 동작제어유닛(30)은 상기 청소유닛(10)의 동작과 상기 비행유닛(20)의 동작을 제어한다. 상기 동작제어유닛(30)은 안착확인부(31)와, 청소제어부(32)와, 신호발생부(33)와, 위치추적부(34)와, 비행제어부(35)를 포함한다.
상기 안착확인부(31)는 다수의 상기 발전패널(100) 중 어느 하나에서 상기 청소유닛(10)의 안착 여부를 감지한다. 상기 안착확인부(31)는 상기 청소유닛(10)의 안착 여부를 감지함으로써, 본 발명의 태양광 패널 청소용 로봇은 다수의 상기 발전패널(100)에 대하여 상기 청소유닛(10)이 부양 이동되기 위한 비행모드에서 상기 청소유닛(10)이 상기 발전패널(100)의 표면을 청소하기 위한 청소모드로 전환할 수 있다. 상기 안착확인부(31)는 다양한 형태를 통해 상기 청소유닛(10)의 안착 여부를 감지할 수 있다.
상기 청소제어부(32)는 상기 안착확인부(31)의 감지 여부에 따라 기설정된 청소정보에 의해 상기 청소유닛(10)의 동작을 제어한다. 상기 청소제어부(32)는 상기 안착확인부(31)의 감지 여부에 따라 상기 접촉구동부(14)의 동작과 상기 집진부(15)의 동작을 제어할 수 있다. 다시 말해, 상기 청소제어부(32)는 청소모드에서 기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛(10)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 청소제어부(32)의 제어 동작은 후술하는 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 신호발생부(33)는 다수의 상기 발전패널(100)마다 구비되어 기설정된 비행정보에 대응하여 상기 청소유닛(10)을 유도하기 위한 유도신호가 발생된다. 상기 신호발생부(33)는 기설정된 비행정보에 대응하여 상기 청소유닛(10)이 부양 이동되는 순서를 설정할 수 있다. 상기 신호발생부(33)는 다양한 형태를 통해 상기 청소유닛(10)을 유도하기 위한 유도신호가 발생될 수 있다.
상기 위치추적부(34)는 상기 청소유닛(10)이 기설정된 비행정보에 대응하는 상기 신호발생부(33)로 부양 이동하도록 상기 유도신호를 감지한다. 상기 위치추적부(34)는 기설정된 비행정보에 대응하여 상기 청소유닛(10)이 부양 이동되는 순서에 따라 상기 유도신호를 감지할 수 있다. 상기 위치추적부(34)는 다양한 형태를 통해 상기 유도신호를 감지하여 상기 청소유닛(10)이 부양 이동되는 위치를 확인할 수 있다.
상기 비행제어부(35)는 상기 위치추적부(34)에서 감지되는 상기 유도신호를 바탕으로 기설정된 비행정보에 의해 상기 비행유닛(20)의 동작을 제어한다. 상기 비행제어부(35)는 상기 위치추적부(34)에서 감지되는 상기 유도신호를 바탕으로 기설정된 비행정보에 의해 상기 날개구동부(23)의 동작과 상기 경사조절부(24)의 동작을 제어할 수 있다. 다시 말해, 상기 비행제어부(35)는 비행모드에서 상기 유도신호를 바탕으로 기설정된 비행정보에 의해 상기 비행유닛(20)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 비행제어부(35)의 제어 동작은 후술하는 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 동작제어유닛(30)은 청소센싱부(36)를 더 포함할 수 있다.
상기 청소센싱부(36)는 기설정된 청소정보에 대응하여 상기 청소유닛(10)의 청소위치 또는 상기 발전패널(100)의 청소 상태를 감지한다. 상기 청소센싱부(36)는 전방센싱부(361)와, 좌측센싱부(362)와, 후방센싱부(363)와, 우측센싱부(364)를 포함한다.
상기 전방센싱부(361)는 상기 청소유닛(10)에 구비된다. 상기 전방센싱부(361)는 상기 청소유닛(10)을 기준으로 상기 발전패널(100)의 전방 가장자리 또는 상기 발전패널(100)의 청소 상태를 감지한다.
상기 좌측센싱부(362)는 상기 전방센싱부(361)에서 이격되어 상기 청소유닛(10)에 구비된다. 상기 좌측센싱부(362)는 상기 청소유닛(10)을 기준으로 상기 발전패널(100)의 좌측 가장자리 또는 상기 발전패널(100)의 청소 상태를 감지한다.
상기 후방센싱부(363)는 상기 전방센싱부(361)와 마주보는 형태로 상기 청소유닛(10)에 구비된다. 상기 후방센싱부(363)는 상기 청소유닛(10)을 기준으로 상기 발전패널(100)의 후방 가장자리 또는 상기 발전패널(100)의 청소 상태를 감지한다.
상기 우측센싱부(364)는 상기 좌측센싱부(362)와 마주보는 형태로 상기 청소유닛(10)에 구비된다. 상기 우측센싱부(364)는 상기 청소유닛(10)을 기준으로 상기 발전패널(100)의 우측 가장자리 또는 상기 발전패널(100)의 청소 상태를 감지한다.
상기 전방센싱부(361)와, 상기 좌측센싱부(362)와, 상기 후방센싱부(363)와, 상기 우측센싱부(364)는 각각 다양한 형태를 통해 상기 청소유닛(10)을 기준으로 상기 발전패널(100)의 가장자리 또는 상기 발전패널(100)의 청소 상태를 감지할 수 있다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법에서 청소단계의 세부 구성을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇이 기설정된 청소정보에 따른 청소유닛의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇에 대한 동작을 제어하는 방법이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법은 안착확인단계(S1)와, 청소단계(S3)와, 비행준비단계(S4)와, 비행단계(S5)를 포함한다.
상기 안착확인단계(S1)는 다수의 상기 발전패널(100) 중 어느 하나에 상기 청소유닛(10)이 착지됨에 따라 실시된다.
일예로, 상기 청소유닛(10)은 기설정된 비행정보에 따른 상기 비행유닛(20)의 동작으로 다수의 상기 발전패널(100) 중 어느 하나로 부양 이동된다. 여기서, 상기 청소유닛(10)의 착지위치는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 발전패널(100)에 구비된 상기 신호발생부(33)의 위치로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 청소유닛(10)의 착지위치를 한정하는 것은 아니고, 기설정된 비행정보에 따라 상기 청소유닛(10)의 착지위치가 미리 설정될 수 있다.
상기 안착확인단계(S1)는 태양광을 전기에너지로 변환하기 위한 다수의 상기 발전패널(100) 중 어느 하나에서 상기 청소유닛(10)의 안착 상태를 확인한다. 상기 유도신호를 바탕으로 상기 청소유닛(10)이 해당 발전패널(100)에 이동한 경우, 상기 안착확인단계(S1)는 상기 안착확인부(31)의 동작에 따라 상기 발전패널(100)에서 상기 청소유닛(10)의 안착 상태를 확인할 수 있다.
상기 안착확인단계(S1)를 거쳐 상기 발전패널(100)에서 상기 청소유닛(10)의 안착이 확인되면, 본 발명의 태양광 패널 청소용 로봇은 비행모드에서 청소모드로 전환된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇이 청소모드로 전환됨으로써, 상기 비행유닛(20)의 동작이 정지되고, 상기 청소유닛(10)이 기설정된 청소정보를 바탕으로 동작되도록 할 수 있다.
본 발명의 태양광 패널 청소용 로봇이 청소모드로 전환됨에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법은 신호정지단계(S2)를 더 포함할 수 있다.
상기 신호정지단계(S2)는 다수의 상기 발전패널(100) 중 상기 청소유닛(10)이 안착된 발전패널(100)의 상기 신호발생부(33)에서 발생되는 상기 유도신호를 차단한다. 상기 신호정지단계(S2)를 거침으로써, 청소모드에서 상기 비행유닛(20)의 오동작을 방지하고, 청소모드에서 비행모드로 재전환될 때 상기 비행유닛(20)의 동작을 신속하게 처리할 수 있다. 상기 신호정지단계(S2)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 상기 유도신호를 차단할 수 있다. 상기 유도신호를 차단한다는 것은 상기 위치추적부(34)의 기능을 일시 정지시키거나 상기 신호발생부(33)의 기능을 완전 정지시키는 것이 포함될 수 있다.
여기서, 상기 안착확인단계(S1)를 통해 상기 발전패널(100)에서 상기 청소유닛(10)이 안착되면, 상기 비행유닛(20)을 상기 청소유닛(10)에 고정시킬 수 있다. 이에 따라 상기 안착확인단계(S1) 또는 상기 신호정지단계(S2)는, 상기 비행유닛(20)을 상기 청소유닛(10)에 고정시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 발전패널(100)에서 상기 청소유닛(10)이 안착되면, 상기 안착확인단계(S1) 또는 상기 신호정지단계(S2)에서는 상기 비행유닛(20)에서 상기 청소유닛(10)을 부양 이동시키는 상기 날개부(21)가 상기 발전패널(100)과 실질적으로 평행해지도록 상기 경사조절부(24)를 동작시켜 상기 비행유닛(20)을 상기 청소유닛(10)에 고정시킬 수 있다. 또한, 후술하는 청소준비단계(S31)에서 상기 비행유닛(20)을 상기 청소유닛(10)에 고정시킬 수 있다.
상기 비행유닛(20)이 상기 청소유닛(10)에 고정됨에 따라 청소모드에서 상기 청소유닛(10)의 무게 중심을 낮추어 상기 청소유닛(10)이 이동될 때, 상기 청소유닛(10)이 한쪽으로 쏠리는 현상을 방지하고, 상기 청소유닛(10)이 상기 발전패널(100)에서 전복되거나 상기 청소유닛(10)이 상기 발전패널(100)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상기 청소단계(S3)는 기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛(10)이 안착된 발전패널(100)을 청소한다. 상기 청소단계(S3)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 상기 청소유닛(10)의 동작을 제어함으로써, 실시할 수 있다. 상기 청소단계(S3)는 청소모드의 실시에 의해 이루어질 수 있다.
일예로, 상기 청소단계(S3)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 상기 청소유닛(10)을 기설정된 착지위치에서 기설정된 시작위치(Pa)로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 청소단계(S3)는 기설정된 청소정보를 바탕으로 기설정된 청소경로를 따라 상기 청소유닛(10)을 이동시키면서 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다. 또한, 상기 청소단계(S3)는 상기 청소유닛(10)이 기설정된 완료위치에 위치하는 경우, 상기 발전패널(100)의 표면 청소가 완료된 것으로 판단할 수 있다.
상기 청소단계(S3)는 청소준비단계(S31)와, 표면클리닝단계(S32)와, 청소확인단계(S33)를 포함할 수 있다.
상기 청소준비단계(S31)는 기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛(10)을 기설정된 시작위치(Pa)에 배치한다. 여기서, 기설정된 착지위치가 상기 발전패널(100)의 가장자리 근처에 형성되는 경우, 상기 청소유닛(10)이 상기 발전패널(100)에 착지할 때, 상기 발전패널(100)에서 추락할 수 있다. 따라서, 기설정된 착지위치에서 상기 청소센싱부(36)는 모두 상기 발전패널(100)의 가장자리를 감지하지 못하게 된다.
일예로, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 청소유닛(10)이 기설정된 시작위치(Pa)에 배치되면, 상기 청소준비단계(S31)에서는 상기 청소센싱부(36) 중 이웃하는 두 개의 센싱부에서 상기 발전패널(100)의 가장자리를 감지함으로써, 상기 청소유닛(10)이 기설정된 시작위치(Pa)에 배치될 수 있다.
여기서, 도 6의 (a)와 (c)에 도시된 바와 같이 상기 청소유닛(10)은 상기 발전패널(100)의 좌측을 상기 청소유닛(10)을 기준으로 한 전방으로 하여 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다. 이때, 상기 청소센싱부(36) 중 상기 후방센싱부(363)와 상기 우측센싱부(364)가 상기 발전패널(100)의 우측과 상측을 각각 감지함으로써, 상기 청소준비단계(S31)는 상기 청소유닛(10)을 기설정된 시작위치(Pa)에 배치할 수 있다.
또한, 도 6의 (b)와 (d)에 도시된 바와 같이 상기 청소유닛(10)은 상기 발전패널(100)의 하측을 상기 청소유닛(10)을 기준으로 한 전방으로 하여 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다. 이때, 상기 청소센싱부(36) 중 상기 좌측센싱부(362)와 상기 후방센싱부(363)가 상기 발전패널(100)의 좌측과 상측을 각각 감지함으로써, 상기 청소준비단계(S31)는 상기 청소유닛(10)을 기설정된 시작위치(Pa)에 배치할 수 있다.
상기 표면클리닝단계(S32)는 기설정된 시작위치(Pa)로부터 상기 청소유닛(10)을 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동하면서 기설정된 청소정보에 따라 상기 발전패널(100)의 표면을 청소한다. 상기 표면클리닝단계(S32)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 상기 접촉구동부(14)와 상기 집진부(15)를 동작시켜 상기 기설정된 청소정보에 따라 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다.
일예로, 상기 표면클리닝단계(S32)는 도 6에 도시된 바와 같이 기설정된 청소정보를 바탕으로 기설정된 시작위치(Pa)와 기설정된 완료위치(Pb) 그리고 기설정된 청소경로를 통해 상기 청소유닛(10)을 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동하면서 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다.
여기서, 도 6의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 상기 표면클리닝단계(S32)에서 기설정된 시작위치(Pa)는 상기 발전패널(100)의 우측 상단으로 하고, 기설정된 청소경로는 상기 발전패널(100)을 나선 형태로 선회하도록 하며, 기설정된 완료위치(Pb)는 상기 청소유닛(10)이 청소하는 폭에 대응하여 기설정된 청소경로의 종착점으로 한다.
또한, 도 6의 (c)와 (d)에 도시된 바와 같이 상기 표면클리닝단계(S32)에서 기설정된 시작위치(Pa)는 상기 발전패널(100)의 우측 상단으로 하고, 기설정된 청소경로는 상기 발전패널(100)을 지그재그 형태로 왕복이동하면서 상기 발전패널(100)의 일측에서 타측으로 진행하도록 하며, 기설정된 완료위치(Pb)는 상기 청소유닛(10)의 폭에 대응하여 상기 발전패널(100)의 가장자리에서 기설정된 청소경로의 종착점으로 한다.
이때, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 기설정된 완료위치(Pb)는 상기 발전패널(100)의 우측 하단이거나 상기 발전패널(100)의 좌측 하단이 될 수 있다. 이때, 상기 표면클리닝단계(S32)는 상기 청소유닛(10)의 좌우 이동에 대해서 상기 클리너부(12)가 동작되어 상기 발전패널(100)의 표면을 청소하고, 상기 청소유닛(10)의 상하 이동 또는 회전 이동에 대해서는 상기 클리너부(12)의 동작을 정지시킬 수 있다.
또한, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 기설정된 완료위치(Pb)는 상기 발전패널(100)의 좌측 하단이거나 상기 발전패널(100)의 좌측 상단이 될 수 있다. 이때, 상기 표면클리닝단계(S32)는 상기 청소유닛(10)의 상하 이동에 대해서 상기 클리너부(12)가 동작되어 상기 발전패널(100)의 표면을 청소하고, 상기 청소유닛(10)의 좌우 이동 또는 회전 이동에 대해서는 상기 클리너부(12)의 동작을 정지시킬 수 있다.
여기서, 상기 발전패널(100)이 상향 경사를 이룸에 따라 상기 발전패널(100)의 하측에서 상기 발전패널(100)의 상측으로 상기 청소유닛(10)을 이동시키는 경우, 상기 표면클리닝단계(S32)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 상기 접촉구동부(14)가 상기 클리너부(12)와 상기 접촉이동부(13)를 모두 동작시켜 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다.
또한, 상기 발전패널(100)의 상측에서 상기 발전패널(100)의 하측으로 상기 청소유닛(10)을 이동시키는 경우, 상기 표면클리닝단계(S32)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 상기 접촉이동부(13)는 상기 청소유닛(10)의 하중에 의해 회전되도록 하고, 상기 접촉구동부(14)가 상기 클리너부(12)만을 동작시켜 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다.
또한, 상기 발전패널(100)의 상측에서 상기 발전패널(100)의 하측으로 상기 청소유닛(10)을 이동시키는 경우, 상기 표면클리닝단계(S32)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 상기 접촉구동부(14)의 동작을 정지시킴으로써, 상기 청소유닛(10)의 하중에 의해 상기 접촉이동부(13)와 상기 클리너부(12)가 회전되도록 하여 상기 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다.
상기 표면클리닝단계(S32)에서 상기 청소센싱부(36)를 통한 감지에 의해 상기 청소제어부(32)가 상기 접촉구동부(14)의 동작을 제어함으로써, 기설정된 청소경로의 전환, 즉, 좌우 이동과 상하 이동 간의 전환 또는 좌우 이동과 회전 이동 간의 전환 또는 상하 이동과 회전 이동 간의 전환 등이 이루어질 수 있다.
상기 청소확인단계(S33)는 상기 표면클리닝단계(S32)를 거치면서 상기 청소유닛(10)의 청소 완료 여부를 확인한다. 상기 청소확인단계(S33)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 기설정된 청소경로를 완주하여 기설정된 완료위치(Pb)를 인식함으로써, 상기 청소유닛(10)의 청소 완료를 확인할 수 있다. 또한, 상기 청소확인단계(S33)는 상기 안착확인부(31)의 동작에 따라 기설정된 완료위치(Pb)를 감지함으로써, 상기 청소유닛(10)의 청소 완료를 확인할 수 있다.
상기 청소확인단계(S33)를 거치면서 상기 발전패널(100)의 청소가 완료되면, 상기 비행준비단계(S4)를 실시한다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇은 청소모드에서 비행모드로 전환된다.
또한, 상기 청소확인단계(S33)를 거치면서 상기 발전패널(100)의 청소가 완료되지 않으면, 상기 표면클리닝단계(S32)를 유지한다. 다시 말해, 상기 청소유닛(10)은 기설정된 청소경로를 따라 상기 발전패널(100)의 표면을 계속해서 청소하게 된다.
상기 청소단계(S3)는 집진단계(S34)와, 배출선택단계(S35)와, 배출준비단계(S37)와, 배출단계(S38)를 더 포함할 수 있다.
상기 집진단계(S34)는 상기 표면클리닝단계(S32)를 거치면서 발생되는 이물질을 수거한다. 상기 집진단계(S34)는 상기 청소제어부(32)의 동작과 상기 집진부(15)의 동작에 따라 상기 이물질을 수거할 수 있다.
상기 배출선택단계(S35)는 상기 집진단계(S34)를 거치면서 상기 이물질의 배출 여부를 선택한다. 상기 배출선택단계(S35)는 상기 청소제어부(32)의 동작과 상기 집진부(15)의 동작에 따라 상기 이물질의 배출 여부를 선택할 수 있다. 상기 배출선택단계(S35)는 다양한 형태를 통해 상기 이물질의 배출 여부를 선택할 수 있다.
상기 배출준비단계(S37)는 상기 배출선택단계(S35)를 거친 다음 실시된다. 상기 배출준비단계(S37)는 기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛(10)을 기설정된 배출위치로 이동시킨다. 상기 배출준비단계(S37)는 상기 청소제어부(32)의 동작과 상기 접촉구동부(14)의 동작에 따라 상기 청소유닛(10)을 기설정된 배출위치로 이동시킬 수 있다.
상기 배출단계(S38)는 기설정된 배출위치에서 상기 이물질을 배출시킨다. 상기 배출단계(S38)는 상기 청소제어부(32)의 동작과 상기 집진부(15)의 동작에 따라 상기 이물질을 배출시킬 수 있다.
이와 같이 상기 청소단계(S3)는 상기 이물질을 수거함으로써, 상기 이물질의 비산을 방지하고, 상기 발전패널(100)이 2차 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 청소단계(S3)는 상기 이물질을 모두 배출시킴으로써, 비행모드에서 상기 청소유닛(10)이 부양 이동될 때, 상기 청소유닛(10)의 하중이 증가하는 것을 방지하고, 상기 비행유닛(20)의 회전력이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
상기 청소단계(S3)는 복귀위치선정단계(S36)와, 청소복귀단계(S39)를 더 포함할 수 있다.
상기 복귀위치선정단계(S36)는 상기 배출선택단계(S35)를 거치면서 상기 이물질을 배출해야 하는 경우, 기설정된 청소정보 상에 상기 청소유닛(10)의 재동작위치를 설정한다. 상기 복귀위치선정단계(S36)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 기설정된 청소경로 상에 상기 재동작위치를 표시할 수 있다.
상기 청소복귀단계(S39)는 상기 배출단계(S38)를 거친 다음, 상기 청소유닛(10)을 상기 재동작위치로 복귀시킨다. 상기 청소복귀단계(S39)는 상기 청소제어부(32)의 동작에 따라 상기 청소유닛(10)을 상기 재동작위치로 복귀시킬 수 있다.
그러면, 상기 복귀위치선정단계(S36) 또는 상기 청소복귀단계(S39)에서는 상기 재동작위치를 바탕으로 기설정된 청소정보를 갱신하고, 상기 청소복귀단계(S39)를 거친 다음, 갱신에 따른 기설정된 청소정보를 이용하여 상기 표면클리닝단계(S32)를 유지할 수 있다.
일예로, 상기 배출선택단계(S35)는 상기 집진부(15)에 수거되는 상기 이물질의 양으로 상기 이물질의 배출 여부를 선택할 수 있다. 이때, 상기 복귀위치선정단계(S36)와 상기 청소복귀단계(S39)가 부가됨으로써, 상기 집진부(15)에서 상기 이물질이 과적되는 것을 방지하고, 상기 표면클리닝단계(S32)를 안정되게 유지시킬 수 있다.
다른 예로, 상기 배출선택단계(S35)는 기설정된 청소정보 상에 상기 재동작위치를 미리 설정함으로써, 상기 이물질의 배출 여부를 선택할 수 있다. 이때, 상기 복귀위치선정단계(S36)와 상기 청소복귀단계(S39)가 생략됨으로써, 상기 청소유닛(10)의 제어 동작을 간소화할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 배출선택단계(S35)는 기설정된 완료위치를 인식함으로써, 상기 이물질의 배출 여부를 선택할 수 있다. 이때, 상기 복귀위치선정단계(S36)와 상기 청소복귀단계(S39)가 생략됨으로써, 상기 청소유닛(10)의 비행에 앞서 상기 청소유닛(10)의 하중을 줄이고, 상기 청소유닛(10)의 비행을 안정화시킬 수 있다.
상기 청소단계(S3)를 마침에 따라 본 발명의 태양광 패널 청소용 로봇은 청소모드에서 비행모드로 전환된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 청소용 로봇이 비행모드로 전환됨으로써, 상기 청소유닛(10)의 동작이 정지되고, 상기 비행유닛(20)이 기설정된 비행정보를 바탕으로 동작되도록 할 수 있다.
상기 비행준비단계(S4)는 상기 청소단계(S3)를 거쳐 상기 발전패널(100)의 청소가 완료되면, 기설정된 비행정보를 바탕으로 상기 발전패널(100)에 구비되는 신호발생부(33)에서 발생되는 유도신호를 검색한다. 상기 비행준비단계(S4)는 상기 위치추적부(34)의 동작을 통해 상기 유도신호를 검색할 수 있다.
상기 비행단계(S5)는 상기 비행준비단계(S4)를 거쳐 검색된 상기 유도신호를 바탕으로 기설정된 비행정보에 따라 상기 청소유닛(10)이 부양 이동된다. 상기 비행단계(S5)는 상기 비행제어부(35)의 동작과 상기 날개구동부(23)의 동작과 상기 경사조절부(24)의 동작을 통해 기설정된 비행정보에 따라 상기 청소유닛(10)이 부양 이동될 수 있다.
상기 비행단계(S5)는 날개조정단계(S51)와, 비행이동단계(S52)를 포함할 수 있다.
상기 날개조정단계(S51)는 상기 청소유닛(10)을 부양 이동시키는 상기 날개부(21)가 중력 방향에 수직이 되도록 상기 비행유닛(20)을 조절한다. 상기 날개조정단계(S51)는 상기 비행제어부(35)의 동작과 상기 경사조절부(24)의 동작을 통해 상기 날개부(21)가 중력 방향에 수직이 되도록 상기 비행유닛(20)을 조절할 수 있다.
상기 날개조정단계(S51)는 상기 청소유닛(10)이 부양 이동될 때, 상기 청소유닛(10)이 기설정된 비행정보에서 벗어나거나 상기 청소유닛(10)이 지면으로 추락하는 것을 방지할 수 있다. 상기 날개조정단계(S51)는 상기 청소유닛(10)이 지면에 대하여 수직 상승하도록 하여 상기 청소유닛(10)의 부양 이동을 원활하게 할 수 있다.
상기 날개조정단계(S51)는 상기 안착확인단계(S1)에 앞서, 상기 청소유닛(10)의 착지위치 근처에서 상기 청소유닛(10)이 부양된 상태에서 착지할 상기 발전패널(100)의 경사에 대응하여 상기 청소유닛(10)의 기울기를 조절할 수 있다.
상기 비행이동단계(S52)는 상기 청소유닛(10)이 부양 이동되도록 상기 비행유닛(20)에서 상기 날개부(21)가 동작된다. 상기 비행이동단계(S52)는 기설정된 비행정보를 바탕으로 상기 비행제어부(35)의 동작과 상기 날개구동부(23)의 동작을 통해 상기 날개부(21)가 동작될 수 있다. 상기 비행이동단계(S52)에서는 상기 청소유닛(10)이 중력 방향에 수직이 되도록 상기 청소유닛(10)의 기울기가 조절될 수 있다. 다시 말해, 상기 비행이동단계(S52)에서는 상기 청소유닛(10)과 상기 날개부(21)가 실질적으로 평행하도록 상기 청소유닛(10)의 기울기가 조절될 수 있다. 상기 비행이동단계(S52)에서 상기 청소유닛(10)의 기울기를 조절함으로써, 상기 청소유닛(10)이 부양 이동될 때, 상기 비행유닛(20)에서 상기 청소유닛(10)의 쏠림을 방지하고, 상기 날개부(21)에 인가되는 회전력의 편차를 줄이고, 상기 비행유닛(20)의 고장을 예방할 수 있다.
상기 비행단계(S5)를 거침에 따라 상기 청소유닛(10)은 다수의 발전패널(100) 중 다른 하나의 발전패널(100)로 이동하고, 이동된 발전패널(100)에서 상기 안착확인단계(S1)를 다시 실시할 수 있다. 그러면, 상기 청소유닛(10)은 기설정된 비행정보에 따라 다수의 발전패널(100)을 순차적으로 이동할 수 있고, 기설정된 청소정보에 따라 상기 청소유닛(10)이 해당 발전패널(100)의 표면을 청소할 수 있다.
상술한 태양광 패널 청소용 로봇과 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법에 따르면, 비행이 가능한 하나의 상기 청소유닛(10)을 이용하여 기설정된 비행정보에 따라 순차적으로 이동하면서 다수의 상기 발전패널(100)을 무인 자동화로 청소할 수 있고, 상기 발전패널(100)에서의 발전효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 다수의 상기 발전패널(100) 사이에서 상기 청소유닛(10)의 이동을 간편하게 하고, 다수의 상기 발전패널(100)에 대한 청소를 청결하게 할 수 있다. 또한, 다수의 상기 발전패널(100) 중 어느 하나에서 상기 발전패널(100)의 청소 상태를 간편하게 확인할 수 있고, 기설정된 청소정보를 갱신 보완할 수 있다.
또한, 상기 청소유닛(10)의 구성을 통해 상기 발전패널(100)에 부착된 이물질의 제거를 용이하게 할 수 있다. 또한, 상기 청소유닛(10)의 구성을 통해 상기 발전패널(100)에서 분리된 이물질이 다시 상기 발전패널(100)에 부착되는 것을 방지하고, 상기 발전패널(100)에서 분리된 상기 이물질의 후처리를 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 비행유닛(20)의 구성을 통해 상기 청소유닛(10)이 다수의 상기 발전패널(100) 사이에서 안정되게 부양 이동할 수 있다.
또한, 상기 비행유닛(20)의 구성을 통해 경사진 상기 발전패널(100)에서 상기 청소유닛(10)의 부양 이동과 착지를 용이하게 하고, 상기 발전패널(100)에 착지하는 상기 청소유닛(10)의 초기 방향성을 설정할 수 있으며, 상기 청소유닛(10)이 안전하게 부양 이동할 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
10: 청소유닛 11: 청소본체부 12: 클리너부
13: 접촉이동부 14: 접촉구동부 15: 집진부
20: 비행유닛 21: 날개부 22: 날개지지부
23: 날개구동부 24: 경사조절부 30: 동작제어유닛
31: 안착확인부 32: 청소제어부 33: 신호발생부
34: 위치추적부 35: 비행제어부 36: 청소센싱부
361: 전방센싱부 362: 좌측센싱부 363: 후방센싱부
364: 우측센싱부 100: 발전패널
S1: 안착확인단계 S2: 신호정지단계 S3: 청소단계
S31: 청소준비단계 S32: 표면클리닝단계 S33: 청소확인단계
S34: 집진단계 S35: 배출선택단계 S36: 복귀위치선정단계
S37: 배출준비단계 S38: 배출단계 S39: 청소복귀단계
S4: 비행준비단계 S5: 비행단계 S51: 날개조정단계
S52: 비행이동단계 Pa: 시작위치 Pb: 완료위치

Claims (11)

  1. 태양광을 전기에너지로 변환하기 위한 다수의 발전패널 중 어느 하나에 안착되고, 상기 발전패널에서 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동하면서 기설정된 청소정보에 따라 상기 발전패널의 표면을 청소하는 청소유닛;
    상기 청소유닛이 다수의 상기 발전패널 중 어느 하나에 안착되도록 기설정된 비행정보에 따라 상기 청소유닛을 부양 이동시키는 비행유닛; 및
    상기 청소유닛의 동작과 상기 비행유닛의 동작을 제어하는 동작제어유닛;을 포함하고,
    상기 동작제어유닛은,
    다수의 상기 발전패널 중 어느 하나에서 상기 청소유닛의 안착 여부를 감지하는 안착확인부;
    상기 안착확인부의 감지 여부에 따라 기설정된 청소정보에 의해 상기 청소유닛의 동작을 제어하는 청소제어부;
    다수의 상기 발전패널마다 구비되어 기설정된 비행정보에 대응하여 상기 청소유닛을 유도하기 위한 유도신호가 발생되는 신호발생부;
    상기 청소유닛이 기설정된 비행정보에 대응하는 상기 신호발생부로 부양 이동하도록 상기 유도신호를 감지하는 위치추적부; 및
    상기 위치추적부에서 감지되는 상기 유도신호를 바탕으로 기설정된 비행정보에 의해 상기 비행유닛의 동작을 제어하는 비행제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동작제어유닛은, 기설정된 청소정보에 대응하여 상기 청소유닛의 청소위치 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 청소센싱부;를 더 포함하고,
    상기 청소센싱부는,
    상기 청소유닛에 구비되고, 상기 청소유닛을 기준으로 상기 발전패널의 전방 가장자리 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 전방센싱부;
    상기 전방센싱부에서 이격되어 상기 청소유닛에 구비되고, 상기 청소유닛을 기준으로 상기 발전패널의 좌측 가장자리 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 좌측센싱부;
    상기 전방센싱부와 마주보는 형태로 상기 청소유닛에 구비되고, 상기 청소유닛을 기준으로 상기 발전패널의 후방 가장자리 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 후방센싱부; 및
    상기 좌측센싱부와 마주보는 형태로 상기 청소유닛에 구비되고, 상기 청소유닛을 기준으로 상기 발전패널의 우측 가장자리 또는 상기 발전패널의 청소 상태를 감지하는 우측센싱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 청소유닛은,
    외관을 형성하는 청소본체부;
    상기 청소본체부에 구비되어 인가되는 구동력으로 상기 발전패널의 표면을 청소하는 클리너부;
    인가되는 구동력으로 상기 발전패널에서 상기 청소본체부를 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동시키는 접촉이동부; 및
    상기 클리너부와 상기 접촉이동부 중 적어도 어느 하나에 구동력을 인가하는 접촉구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 청소유닛은, 상기 클리너부에 의해 발생되는 이물질을 수거하는 집진부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 비행유닛은,
    인가되는 회전력으로 상기 청소유닛을 부양 이동시키는 날개부;
    상기 청소유닛에서 상기 날개부를 회전 가능하게 지지하는 날개지지부; 및
    상기 날개부에 회전력을 인가하는 날개구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비행유닛은, 상기 발전패널의 경사에 대응하여 중력 방향에 수직이 되도록 상기 날개부를 조절하거나 상기 날개부에 대한 상기 청소유닛의 경사도를 조절하는 경사조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇.
  7. 태양광을 전기에너지로 변환하기 위한 다수의 발전패널 중 어느 하나에서 청소유닛의 안착 상태를 확인하는 안착확인단계;
    기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛이 안착된 발전패널을 청소하는 청소단계;
    상기 청소단계를 거쳐 상기 발전패널의 청소가 완료되면, 기설정된 비행정보를 바탕으로 상기 발전패널의 신호발생부에서 발생되는 유도신호를 검색하는 비행준비단계; 및
    상기 비행준비단계를 거쳐 검색된 상기 유도신호를 바탕으로 기설정된 비행정보에 따라 상기 청소유닛이 부양 이동되는 비행단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 청소단계는,
    기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛을 기설정된 시작위치에 배치하는 청소준비단계;
    기설정된 시작위치로부터 상기 청소유닛을 전진 이동, 후진 이동, 좌측 이동, 우측 이동 또는 회전 이동하면서 기설정된 청소정보에 따라 상기 발전패널의 표면을 청소하는 표면클리닝단계; 및
    상기 표면클리닝단계를 거치면서 상기 청소유닛의 청소 완료 여부를 확인하는 청소확인단계;를 포함하고,
    상기 청소확인단계를 거치면서, 상기 발전패널의 청소가 완료되면, 상기 비행준비단계를 실시하며,
    상기 청소확인단계를 거치면서, 상기 발전패널의 청소가 완료되지 않으면, 상기 표면클리닝단계를 유지하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 청소단계는,
    상기 표면클리닝단계를 거치면서 발생되는 이물질을 수거하는 집진단계;
    상기 이물질의 배출 여부를 선택하는 배출선택단계;
    상기 배출선택단계를 거친 다음, 기설정된 청소정보를 바탕으로 상기 청소유닛을 기설정된 배출위치로 이동시키는 배출준비단계; 및
    기설정된 배출위치에서 상기 이물질을 배출시키는 배출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 청소단계는,
    상기 배출선택단계를 거치면서 상기 이물질을 배출해야 하는 경우, 상기 발전패널에서 상기 청소유닛의 재동작위치를 설정하는 복귀위치선정단계; 및
    상기 배출단계를 거친 다음, 상기 청소유닛을 상기 재동작위치로 복귀시키는 청소복귀단계;를 포함하고,
    상기 복귀위치선정단계 또는 상기 청소복귀단계에서는 상기 재동작위치를 바탕으로 기설정된 청소정보를 갱신하며,
    상기 청소복귀단계를 거친 다음, 갱신에 따른 기설정된 청소정보를 이용하여 상기 표면클리닝단계를 유지하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안착확인단계를 통해 상기 발전패널에서 상기 청소유닛이 안착되면, 상기 비행유닛을 상기 청소유닛에 고정시키고,
    상기 비행단계는,
    상기 청소유닛을 부양 이동시키는 날개부가 중력 방향에 수직이 되도록 상기 비행유닛을 조절하는 날개조정단계; 및
    상기 비행유닛을 동작시켜 상기 청소유닛을 부양 이동시키는 비행이동단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소용 로봇의 제어방법.
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