一种轨道系统及应用该轨道系统的太阳能电站清洁用机器人的制作方法

本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种太阳能电站清洁用机器人。

背景技术：

太阳能发电站电池板的洁净程度对发电效率的影响极大，是业内一直渴望解决的问题。业内专家估算理论上太阳能电池板在洁净状态下的发电效率可达23-25%，如果太阳能电池板受到粉尘等污染，则发电效率会降至17-18%左右，由此可见，如果能够及时的对电池板进行清洁，将大大提升太阳能电站的发电效率。如何高效的对电池板进行清洁是一个亟待解决的问题。这一问题已经引起国家相关部门以及本领域各方的重视。大家一直在寻求好的解决方案，但一直没有令人满意的结果。目前，很多地方都是依靠雇用人力用拖把或者其他专用的清洁工具来对清洁电池板，这种方法不仅效率不高，而且清洁的质量没办法保证。同时这种耗时耗力的清洁方法并不适合我国西部沙漠戈壁建设的太阳能电站。还有一种方法是在车辆上安装工作臂，并在工作臂上安装清洁装置，通过车辆的行走和调整工作臂来完成电池板的清洁，这种方法清洁效率不高且会对太阳能电池板造成冲击导致太阳能电池板损坏。目前急需一种能够对处于各种环境下的太阳能电池板进行高效清洁的机器人。

技术实现要素：

本发明所要解决技术问题是，提供一种运行的轨道系统及应用该轨道系统的太阳能电站清洁用机器人。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种轨道系统，包括轨道和与所述轨道配合的移动装置，其关键是：所述轨道包括左侧承载部、中间承载部以及右侧承载部，所述左侧承载部与所述中间承载部之间设置有第一凹槽，所述右侧承载部与所述中间承载部之间设置有第二凹槽，所述中间承载部的左侧面与第一凹槽的槽底面垂直，所述中间承载部的右侧面与第二凹槽的槽底面垂直，所述移动装置包括纵向导向轮、横向导向轮以及由行走动力装置驱动的动力轮，所述动力轮与所述中间承载部的上表面接触，所述纵向导向轮成对设置且分布在所述左侧承载部和所述右侧承载部的上下两侧，位于所述左侧承载部的上侧的纵向导向轮为左上侧纵向导向轮，所述左上侧纵向导向轮与所述左侧承载部的上侧面接触，位于所述左侧承载部的下侧的纵向导向轮为左下侧纵向导向轮，所述左下侧纵向导向轮与所述左侧承载部的下侧面接触，位于所述右侧承载部的上侧的纵向导向轮为右上侧纵向导向轮，所述右上侧纵向导向轮与所述右侧承载部的上侧面接触，位于所述右侧承载部的下侧的纵向导向轮为右下侧纵向导向轮，所述右下侧纵向导向轮与所述右侧承载部的下侧面接触，所述横向导向轮成对设置且分布在所述中间承载部的左右两侧，位于所述中间承载部左侧的横向导向轮为左侧横向导向轮，所述左侧横向导向轮与所述中间承载部的左侧面接触， 位于所述中间承载部右侧的横向导向轮为右侧横向导向轮，所述右侧横向导向轮与所述中间承载部的右侧面接触。

作为本发明的改进，所述纵向导向轮的轴线均与所述中间承载部的上表面垂直，所述横向导向轮的轴线均与所述中间承载部的右侧面或者所述中间承载部的左侧面垂直。

作为本发明进一步的改进，所述左上侧纵向导向轮、所述左下侧纵向导向轮、所述右上侧纵向导向轮、所述右下侧纵向导向轮、所述左侧横向导向轮以及所述右侧横向导向轮的数量均为两个以上。

作为本发明更进一步的改进，所述行走动力装置为第一马达，所述第一马达的输出轴与蜗杆连接，还包括与所述蜗杆配合的蜗轮，与所述蜗轮同轴设置有第一链轮，与所述动力轮同轴设置有第二链轮，链条同时与所述第一链轮以及所第二链轮配合。

作为本发明再进一步的改进，所述移动装置包括固定机座，所述第一马达安装在所述固定机座上，所述纵向导向轮通过纵向导向轮安装座与所述固定机座连接，在纵向导向轮安装座与所述固定机座之间设置有缓冲弹簧，所述横向导向轮与所述纵向导向轮安装座连接。

为解决另一技术问题，本发明提供一种太阳能电站清洁用机器人，其技术方案是：一种应用前述轨道系统的太阳能电站清洁用机器人，其关键是：包括行走主体以及设置在所述行走主体一侧的清洁机构，当所述行走主体移动时，所述清洁机构位于所述行走主体的行走轨迹的一侧，所述清洁机构包括支撑臂，所述支撑臂可以相对于所述行走主体上升或者下降，同时所述支撑臂可以绕其自身的下端旋转，当所述支撑臂绕其自身的下端旋转时，所述支撑臂与所述行走主体之间的夹角会增大或者减小，所述支撑臂上设置有清洁模块。

作为本发明的改进，还包括设置在所述行走主体另一侧的清洁机构，当所述行走主体移动时，所述清洁机构位于所述行走主体的行走轨迹的另一侧。

作为本发明进一步的改进，所述清洁模块包括沿所述支撑臂从上往下依次排布的多个旋转刷盘，所述旋转刷盘由旋转动力装置驱动其旋转。

作为本发明更进一步的改进，所述清洁模块还包括吸尘孔和设置在所述支撑臂一侧的风刀，在所述旋转刷盘与待清洁的太阳能电池板接触时，所述吸尘孔的孔口朝向所述待清洁的太阳能能电池板，所述风刀与所述支撑臂平行且与所述支撑臂连接在一起，所述风刀的长度接近于所述最上端旋转刷盘的上边缘到所述最下端旋转刷盘的下边缘的距离。

作为本发明再进一步的改进，还包括设置在所述行走主体上方的监控系统以及设置在所述行走主体内的控制处理系统，所述监控系统与所述控制处理系统电性连接，所述监控系统包括视觉传感器，所述旋转动力装置和第一马达均与所述控制处理系统电性连接。

通过实施本发明可取得以下有益效果：

一种轨道系统，包括轨道和与所述轨道配合的移动装置，所述轨道包括左侧承载部、中间承载部以及右侧承载部，所述左侧承载部与所述中间承载部之间设置有第一凹槽，所述右侧承载部与所述中间承载部之间设置有第二凹槽，所述中间承载部的左侧面与第一凹槽的槽底面垂直，所述中间承载部的右侧面与第二凹槽的槽底面垂直，所述移动装置包括纵向导向轮、横向导向轮以及由行走动力装置驱动的动力轮，所述动力轮与所述中间承载部的上表面接触，所述纵向导向轮成对设置且分布在所述左侧承载部和所述右侧承载部的上下两侧，位于所述左侧承载部的上侧的纵向导向轮为左上侧纵向导向轮，所述左上侧纵向导向轮与所述左侧承载部的上侧面接触，位于所述左侧承载部的下侧的纵向导向轮为左下侧纵向导向轮，所述左下侧纵向导向轮与所述左侧承载部的下侧面接触，位于所述右侧承载部的上侧的纵向导向轮为右上侧纵向导向轮，所述右上侧纵向导向轮与所述右侧承载部的上侧面接触，位于所述右侧承载部的下侧的纵向导向轮为右下侧纵向导向轮，所述右下侧纵向导向轮与所述右侧承载部的下侧面接触，所述横向导向轮成对设置且分布在所述中间承载部的左右两侧，位于所述中间承载部左侧的横向导向轮为左侧横向导向轮，所述左侧横向导向轮与所述中间承载部的左侧面接触， 位于所述中间承载部右侧的横向导向轮为右侧横向导向轮，所述右侧横向导向轮与所述中间承载部的右侧面接触。动力轮提供动力使得移动装置移动，纵向导向轮和横向导向轮分别提供起纵向导向和横向导向的作用，从而保证了整个轨道系统运行稳定，为移动装置提供了稳定和精确的位移。所述纵向导向轮的轴线均与所述中间承载部的上表面垂直，所述横向导向轮的轴线均与所述中间承载部的右侧面或者所述中间承载部的左侧面垂直。所述左上侧纵向导向轮、所述左下侧纵向导向轮、所述右上侧纵向导向轮、所述右下侧纵向导向轮、所述左侧横向导向轮以及所述右侧横向导向轮的数量均为两个以上。这种结构进一步提升了轨道系统运行的稳定性。所述行走动力装置为第一马达，所述第一马达的输出轴与蜗杆连接，还包括与所述蜗杆配合的蜗轮，与所述蜗轮同轴设置有第一链轮，与所述动力轮同轴设置有第二链轮，链条同时与所述第一链轮以及所第二链轮配合。这种结构保证了移动装置有较大的行进动力和较大的载荷承载能力。所述移动装置包括固定机座，所述第一马达安装在所述固定机座上，所述纵向导向轮通过纵向导向轮安装座与所述固定机座连接，在纵向导向轮安装座与所述固定机座之间设置有缓冲弹簧，所述横向导向轮与所述纵向导向轮安装座连接。这种结构阻止了轨道系统的部分震动传导至移动装置上，从而保证移动装置有较为稳定和精确的位移。一种应用前述轨道系统的太阳能电站清洁用机器人，包括行走主体以及设置在所述行走主体一侧的清洁机构，当所述行走主体移动时，所述清洁机构位于所述行走主体的行走轨迹的一侧，所述清洁机构包括支撑臂，所述支撑臂可以相对于所述行走主体上升或者下降，同时所述支撑臂可以绕其自身的下端旋转，当所述支撑臂绕其自身的下端旋转时，所述支撑臂与所述行走主体之间的夹角会增大或者减小，所述支撑臂上设置有清洁模块。行走主体带动清洁机构在太阳能电站的电池板之间移动，当移动到待清洁的太阳能电池板附近时，设置在行走主体一侧的清洁机构上的支撑臂升起或者降下并同时绕自身的下端旋转，从而使得支撑臂上的清洁模块能够顺利的对太阳能电池板进行高效的清洁，对某一区域的太阳能电池板清洁完毕后，行走主体带动清洁机构移动到下一待清洁的太阳能电池板附近继续进行清洁，这样就实现了自动且高效的对太阳能电池板进行清洁，从而大大提升太阳能电站的发电效率。在所述行走主体另一侧也设置有清洁机构，当所述行走主体移动时，所述清洁机构位于所述行走主体的行走轨迹的另一侧。这样能够对位于行走主体两侧的太阳能电池板同时进行清洁，从而进一步提升清洁的效率。所述清洁模块包括沿所述支撑臂从上往下依次排布的多个旋转刷盘，所述旋转刷盘由旋转动力装置驱动其旋转。这种结构的清洁模块清洁效率高，能够在行走机构缓慢行走的同时进行同步的清洁，从而提升清洁的效率，同时旋转刷盘能够将太阳能电池板上不易用擦掉的污染物顺利去除掉，这也保证了清洁的效果。所述清洁模块还包括吸尘孔和设置在所述支撑臂一侧的风刀，在所述旋转刷盘与待清洁的太阳能电池板接触时，所述吸尘孔的孔口朝向所述待清洁的太阳能能电池板，所述风刀与所述支撑臂平行且与所述支撑臂连接在一起，所述风刀的长度接近于所述最上端旋转刷盘的上边缘到所述最下端旋转刷盘的下边缘的距离。在旋转刷盘将污染物摩擦松动后，部分污染物会被吸尘孔吸走，从而避免旋转刷盘摩擦松动的部分污染物继续留在太阳能面板上，这也提升了清洁的效果。在经过旋转刷盘的摩擦以及吸尘孔的吸附后，高压风刀会将剩余的污染物吹走，从而进一步提升清洁效果。在所述行走主体的上方设置有监控系统，在所述行走主体内设置控制处理系统，所述监控系统与所述控制处理系统电性连接，所述监控系统包括视觉传感器，所述旋转动力装置和第一马达均与所述控制处理系统电性连接。控制处理系统能够控制第一马达的转速以及旋转刷盘的转速，通过图像传感器回传的数据能够判断出太阳能电池面板上污染物的多少，从而通过控制刷盘的转速和行走主体的移动速度来对电池面板上的污染物进行高效的清洁。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的描述，其中：

图1是本发明应用在太阳能电站上的示意图；

图2是本发明除轨道外的结构的示意图一；

图3是本发明除轨道外的结构的示意图二；

图4是本发明的轨道的结构的示意图；

图5是图2中的A处局部放大图。

具体实施方式

如图1至5所示，一种轨道系统，包括轨道32和与所述轨道32配合的移动装置30，所述轨道32包括左侧承载部321、中间承载部322以及右侧承载部323，所述左侧承载部321与所述中间承载部322之间设置有第一凹槽324，所述右侧承载部323与所述中间承载部322之间设置有第二凹槽325，所述中间承载部322的左侧面与第一凹槽324的槽底面垂直，所述中间承载部322的右侧面与第二凹槽325的槽底面垂直，所述移动装置30包括纵向导向轮331、横向导向轮332以及由行走动力装置驱动的动力轮311，所述动力轮311与所述中间承载部322的上表面接触，所述纵向导向轮331成对设置且分布在所述左侧承载部321和所述右侧承载部323的上下两侧，位于所述左侧承载部321的上侧的纵向导向轮331为左上侧纵向导向轮3311，所述左上侧纵向导向轮3311与所述左侧承载部321的上侧面接触，位于所述左侧承载部321的下侧的纵向导向轮331为左下侧纵向导向轮3312，所述左下侧纵向导向轮3312与所述左侧承载部321的下侧面接触，位于所述右侧承载部323的上侧的纵向导向轮331为右上侧纵向导向轮3313，所述右上侧纵向导向轮3313与所述右侧承载部321的上侧面接触，位于所述右侧承载部321的下侧的纵向导向轮331为右下侧纵向导向轮3314，所述右下侧纵向导向轮3314与所述右侧承载部321的下侧面接触，所述横向导向轮332成对设置且分布在所述中间承载部322的左右两侧，位于所述中间承载部322左侧的横向导向轮332为左侧横向导向轮3321，所述左侧横向导向轮3321与所述中间承载部322的左侧面接触， 位于所述中间承载部322右侧的横向导向轮332为右侧横向导向轮3322，所述右侧横向导向轮3322与所述中间承载部322的右侧面接触。所述纵向导向轮331的轴线均与所述中间承载部322的上表面垂直，所述横向导向轮331的轴线均与所述中间承载部322的右侧面或者所述中间承载部322的左侧面垂直。所述左上侧纵向导向轮3311、所述左下侧纵向导向轮3312、所述右上侧纵向导向轮3313、所述右下侧纵向导向轮3314、所述左侧横向导向轮3321以及所述右侧横向导向轮3322的数量均为两个。所述行走动力装置为第一马达34，所述第一马达的输出轴与蜗杆312连接，还包括与所述蜗杆312配合的蜗轮313，与所述蜗轮313同轴设置有第一链轮314，与所述动力轮311同轴设置有第二链轮315，链条同时与所述第一链轮314以及所第二链轮315配合。所述移动装置30包括固定机座35，所述第一马达34安装在所述固定机座35上，所述纵向导向轮331通过纵向导向轮安装座330与所述固定机座35连接，在纵向导向轮安装座330与所述固定机座35之间设置有缓冲弹簧36，所述横向导向轮332与所述纵向导向轮安装座330连接。

如图2、3、5所示，一种太阳能电站清洁用机器人，包括行走主体10以及设置在所述行走主体10一侧的清洁机构20，当所述行走主体10移动时，所述清洁机构20位于所述行走主体10的行走轨迹的一侧，所述清洁机构20包括支撑臂21，所述支撑臂21可以相对于所述行走主体10上升或者下降，同时所述支撑臂21可以绕其自身的下端旋转，当所述支撑臂21绕其自身的下端旋转时，所述支撑臂21与所述行走主体10之间的夹角会增大或者减小，所述支撑臂21上设置有清洁模块22。所述清洁机构20还包括竖直设置且与所述行走主体10连接的滑动轨道231以及与所述滑动轨道231配合的滑动块232，所述滑动块232与直线运动驱动单元连接，所述支撑臂21的下端与所述滑动块232连接。所述支撑臂21的下端与旋转运动驱动单元连接，所述支撑臂21的下端设置有第一齿轮241，所述旋转运动驱动单元的输出轴上设置有第二齿轮242，所述第二齿轮242驱动所述第一齿轮241以使所述支撑臂21绕其自身的下端旋转。所述旋转运动驱动单元为第三马达，所述滑动轨道231为两条，所述滑动块232包括分别与所述两条滑动轨道231配合的升降导向轮2321，所述直线驱动单元包括设置在所述行走主体10上方的第一带轮251、设置在所述行走主体10下方的第二带轮252以及同时与所述第一带轮251和第二带轮252配合的皮带，所述第二带轮252与第二第一马达的输出轴连接，所述皮带与所述滑动块232连接在一起。在所述行走主体10的另一侧也设置有清洁机构20，当所述行走主体10移动时，所述清洁机构20位于所述行走主体10的行走轨迹的另一侧。所述清洁模块22包括沿所述支撑臂21从上往下依次排布的多个旋转刷盘221，所述旋转刷盘221由旋转动力装置驱动其旋转。所述清洁模块22还包括吸尘孔和设置在所述支撑臂21一侧的风刀222，在所述旋转刷盘221与待清洁的太阳能电池板接触时，所述吸尘孔的孔口朝向所述待清洁的太阳能能电池板，所述风刀222与所述支撑臂21平行且与所述支撑臂21连接在一起，所述风刀222的长度接近于所述最上端旋转刷盘221的上边缘到所述最下端旋转刷盘221的下边缘的距离。在所述行走主体10上方设置有监控系统40，在所述行走主体内设置有控制处理系统，所述监控系统40与所述控制处理系统电性连接，所述监控系统40包括视觉传感器，所述旋转动力装置、第三马达、第二马达、第一马达、均与所述控制处理系统电性连接。

必须指出，上述实施例只是对本发明做出的一些非限定性举例说明。但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明的宗旨和范围下，可以对本发明做出修改、替换和变更，这些修改、替换和变更仍属本发明的保护范围。