一种可拼接式光伏电池清扫机器人的制作方法

本发明涉及一种区别于传统固定大小的利用负压吸入灰尘垃圾的智能清扫机器人，具体涉及一种可拼接式光伏电池清扫机器人。

背景技术：

为了获得尽可能多的太阳能资源以及尽量避免占用人类生活空间，大型的光伏电站一般建在人迹罕至又充分暴露在阳光下的高山上或开阔的平原、沙漠中。这些地方容易在光伏电池板上形成灰尘的堆积，甚至有花粉、鸟粪、落叶等污染物。电池板上表面的污染会导致发电量的下降，因此定期清理这些污染物是必不可少的。目前的清扫方式有三种，分别是人工清洗、机械清洗、喷淋系统。人工清洗周期长、费用高且质量无法保证；机械清洗费用高、维护成本高；喷淋系统安装难度高，对水的依懒性很大。

目前采用最多清扫机器人是喷淋系统将污染物冲刷下来，但光伏电站建立的地方一般都比较缺水，难以满足清理的需求。市面上也有一些无水清理的机器人，但其所占面积小，清理效率低，在清理过程中需要不断移动，增加了安全风险，并且其运行轨迹出现偏差的可能性增大，一旦出现偏差将无法满足清理需求。

大部分的清扫机器人工作时，整个躯体都是压在电池板上，对电池板形成巨大压迫，可能对电池板造成损坏或影响后续的发电效率。而且目前的清扫机器人都是固定大小，难以满足多样化的需求。光伏电池板组的电池板行数和列数发生变化时，传统清扫机器人难以适应新的清扫要求，需要再进行改装或制作，成本很大而且效率不高，耽误电池板正常工作。

技术实现要素：

针对目前光伏电站清扫机器人效率低，适应性差的缺点，本发明的目的在于提供一种可拼接式光伏电池清扫机器人，以解决现有的技术缺陷和不能达到的技术要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可拼接式光伏电池清扫机器人，包括机器人主体，机器人主体上设置有电源系统、控制系统、行走系统、清扫系统和吸尘系统；其中，控制系统、行走系统、清扫系统和吸尘系统均与电源系统相连；行走系统、清扫系统和吸尘系统还与控制系统相连，行走系统包括轮子和锥形导向结构，锥形导向结构套装在轮子上。

本发明进一步的改进在于，电源系统位于机器人主体上部。

本发明进一步的改进在于，轮子位于相邻光伏电池板之间形成的卡槽中。

本发明进一步的改进在于，轮子均装有轮毂电机，锥形导向结构的最外圈是过渡圆。

本发明进一步的改进在于，清扫系统包括毛刷，毛刷设置在机器人主体的底部。

本发明进一步的改进在于，吸尘系统包括风机和灰尘箱，灰尘箱设置在机器人主体上，风机设置在灰尘箱入口处。

本发明进一步的改进在于，在机器人主体前侧设置有沿边传感器。

本发明进一步的改进在于，机器人主体前侧安装有若干用来向光伏电池板表面喷射清洁剂的喷嘴。

本发明进一步的改进在于，机器人长度与光伏电池板宽度相同；当光伏电池板为一列时，采用一个机器人进行清扫，当光伏电池板为多列时，将多个机器人通过连接结构拼接形成整体，整体的两侧设置有轮子，并且两侧的轮子与一个控制系统相连。

本发明进一步的改进在于，连接结构包括开设在连接件上的螺纹以及与螺纹相匹配的螺栓。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明的清扫机器人，通过设置吸尘系统，采用负压吸入光伏电池板上的灰尘等污染物，实现无水清洁，节约水资源，环境适应性强。

(2)本发明的清扫机器人，可根据实际需求进行拼接，可以一次性完成单块或多块电池板的清扫工作。

进一步的，本发明的清扫机器人，底部采用一个滚动毛刷前后刷动，工作效率高，清扫效果好。

进一步的，本发明的清扫机器人，轮子卡在光伏电池板之间的卡槽中，使得全部重量压在电池板边框上，减少对光伏电池板本身的压迫。

进一步的，风机设置在灰尘箱入口处，风机旋转形成负压，负压可将灰尘和一些小型污染物吸入灰尘箱中，防止二次扬尘，灰尘箱体积较大，内部可储存大量污染物，满足光伏电池板清理的日常需求。

附图说明

图1为本发明的可拼接式光伏电池清扫机器人正面结构示意图；

图2为本发明的可拼接式光伏电池清扫机器人底部结构示意图；

图3为本发明的可拼接式光伏电池清扫机器人工作示意图；

图4为本发明的可拼接式光伏电池清扫机器人连接结构示意图；

图5为本发明的可拼接式光伏电池清扫机器人轮子工作示意图。

图中：1是机器人主体，2是电源系统，3是灰尘箱，4是连接结构，5是行走系统，6是清扫系统，7是喷嘴，8是控制系统，9是沿边传感器，10是风机，11是光伏电池板，4.1是螺纹，12是机器人。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图2，本发明的机器人包括设置在机器人主体1上的电源系统2、控制系统8、行走系统5、清扫系统6和吸尘系统3；控制系统8、行走系统5、清扫系统6和吸尘系统3均与电源系统2相连，并保持电性连接。电源系统2位于机器人主体1的上部，用于给机器人供电；行走系统5、清扫系统6和吸尘系统3均与控制系统8相连，控制系统8主要包括处理器等；行走系统5包括轮子和锥形导向结构，轮子均装有轮毂电机，锥形导向结构最外圈是与轮子相匹配的过渡圆；锥形导向结构设置在轮子上，具体的，锥形导向结构套装在轮子上，并与轮子固结在一起。清扫系统6位于机器人主体1的底部，清扫系统6包括毛刷，毛刷设置在机器人主体1的底部。

本发明中的控制系统8是现有技术。

吸尘系统3位于清扫系统6上部，同时位于机器人主体的中下部；吸尘系统3由风机10和灰尘箱组成，灰尘箱设置在机器人主体1上，风机10设置在灰尘箱入口处，风机10旋转形成负压，负压可将灰尘和一些小型污染物吸入灰尘箱中，防止二次扬尘，灰尘箱体积较大，内部可储存大量污染物，满足光伏电池板清理的日常需求。

在机器人主体1前侧设置有沿边传感器9。具体的，参见图3，首先将机器人放置在光伏电池板11最上部，机器人主体1底部设置有四个轮子5放置在光伏电池板11的边框上，并沿光伏电池板11的边框进行移动，相邻光伏电池板11之间形成卡槽，锥形导向结构进入卡槽里，机器人全部重量由电池板边框支撑，不挤压电池板，启动电源后，机器人匀速向前移动，毛刷6在电机的驱动下滚动，风机10产生负压进行清理，当沿边传感器9检测到电池板边缘时，机器人立即停机。

机器人主体1前侧还安装有三个喷嘴7，所述喷嘴7用来工作时向光伏电池板表面喷射清洁剂。

单个机器人12进行清扫作业时，只能完成对一列光伏电池板的清扫，当光伏电池板为多列时，可将多个机器人通过连接结构4拼接起来，然后只留下最左边和最右边的轮子，左右两个轮子与一个控制系统相连接，以保证运行的同步性。具体的，参见图3，三个机器人拼接成一个整体，机器人两两间通过连接结构4进行机械连接，同时两两间进行电气连接，轮子只保留左边机器人的两个左轮和右边机器人的两个右轮，剩下的八个轮子均拆卸下来，留下的四个轮子通过接口与同一个控制系统8相连接，以保证运动的同步性。

参见图4，连接结构4包括开设在连接件上的螺纹4.1和以及与螺纹4.1相匹配的螺栓，两个机器人12通过连接结构可以进行连接。

参见图5，机器人工作时，轮子5在电池板边框上行走，锥形结构进入光伏电池板11的卡槽里负责为轮子5导向。

本发明的机器人12长度与市面上主流光伏电池板宽度相同。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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