光伏清洁机器人的制作方法

本公开涉及机器人领域，尤其涉及一种光伏清洁机器人。

背景技术：

根据全球市场调查，光伏发电行业日益剧增，在光伏发电整个行业最为影响发电量就是灰尘、日照、鸟粪。其中，日照市自然环境无法改变，但是对于灰尘、鸟粪目前是采用机器人做清扫和运维。

但是现在市场上的各种机器人由于是在现场进行组装和调试，所以在运输上全部采用零部件运输，运输十分的不方便。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开提出了一种光伏清洁机器人，其实现了整机运输，避免了现场组装，降低了运输的成本，降低了施工时间和施工费用。

根据本公开的一方面，提供了一种光伏清洁机器人，包括两个以上的清扫单元，两个以上的所述清扫单元依次转动连接；

其中，每相邻两个所述清扫单元之间均安装有折叠机构，所述折叠机构用于折叠或者展开所述清扫单元。

在一种可能的实现方式中，所述折叠机构包括折叠轴、固定架、转动齿轮和第一驱动装置；

所述固定架固定安装在第一清扫单元或第二清扫单元上，其中，所述第一清扫单元和所述第二清扫单元为相邻设置的两个所述清扫单元；

所述折叠轴转动安装在所述固定架上，所述折叠轴的轴心线与所述第一清扫单元的转动轴线平行设置；

所述折叠轴的端面上固定有机械臂，所述机械臂与所述第二清扫单元固定连接；

所述转动齿轮安装在所述折叠轴的轴身上，所述转动齿轮与所述折叠轴同轴设置，所述第一驱动装置固定安装在所述第一清扫单元，所述第一驱动装置的输出轴端设有驱动齿轮，所述第一驱动装置的驱动齿轮与所述转动齿轮啮合。

在一种可能的实现方式中，所述机械臂包括相对设置的左机械臂和右机械臂；

所述左机械臂位于所述折叠轴的一端，并连接在所述折叠轴与所述第二清扫单元之间；

所述右机械臂位于所述折叠轴的另一端，并连接在所述折叠轴与所述第二清扫单元之间。

在一种可能的实现方式中，所述折叠轴的端面呈多边形状，所述转动齿轮的内壁与所述折叠轴相匹配；

所述固定架设有两个以上，两个以上的所述固定架沿所述折叠轴的轴心线设置。

在一种可能的实现方式中，所述折叠轴的端面呈矩形设置。

在一种可能的实现方式中，所述固定架设有两个，两个所述固定架分别位于所述转动齿轮的两侧；其中，两个以上的所述固定架的结构相同；

所述固定架包括底座和支撑件，所述底座固定安装在所述第一清扫单元上；

所述支撑件呈环状，所述支撑件竖直设置在所述底座位于所述第一清扫单元连接的一侧，所述折叠轴贯穿所述支撑件的内孔设置，所述折叠轴的棱与所述支撑件的内壁抵接。

在一种可能的实现方式中，所述折叠机构还包括电锁装置，所述电锁装置固定安装在所述第一清扫单元与所述第二清扫单元连接的一侧，所述电锁装置邻近所述第一清扫单元的边缘位置设置；

所述电锁装置的锁杆用于在所述第一清扫单元和所述第二清扫单元平行时，锁住所述第二清扫单元。

在一种可能的实现方式中，所述第一清扫单元朝向所述第二清扫单元的侧壁上设有激光接收装置，所述第二清扫单元朝向所述第一清扫单元的侧壁上设有激光发射装置；

其中，所述激光发射装置和所述激光接收装置对应设置，所述电锁装置依靠电机驱动；

所述第一清扫单元和所述第二清扫单元平行时，所述激光接收装置接收到所述激光发射装置发射的激光，所述电机控制所述电锁装置中的锁杆伸出锁住所述第二清扫单元。

在一种可能的实现方式中，每个所述清扫单元上均设有清洁辊和驱动设备，

所述驱动设备固定安装在所述清扫单元上，所述清洁辊固定安装在所述驱动设备的输出轴上，所述清洁辊沿所述清扫单元的上侧到所述清扫单元的下侧的反向设置。

在一种可能的实现方式中，所述清洁辊位于所述驱动设备连接的一端设有轴承，所述轴承的内圈套接在所述清洁辊的外部上，所述清洁辊的外圈固定在所述清扫单元上。

本申请实施例光伏清洁机器人通过设置了折叠机构控制每个清扫单元的折叠与展开，可以将两个以上的清扫单元折叠成一个清扫单元，也可以通过折叠机构随意增加清扫单元的个数在运输本申请实施例光伏清洁机器人时，可以在运输前将本申请组装、调试好，避免了在现场进行组装和调试。由此，节省了大量的时间，且对于项目现场施工费用通过专业计算，最少直接减少80％。在本申请实施例光伏清洁机器人运输时，由于可以将两个以上的清扫单元折叠成一个清扫单元的大小，由此减少了运输时的占用空间，可以采用整机运输，而非零件运输，降低了运输时的人力和物力，在运输成本上至少减少了50％。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本公开实施例的光伏清洁机器人的主体结构图；

图2示出本公开实施例的光伏清洁机器人的折叠机构的主体结构图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的光伏清洁机器人的主体结构图。图2示出根据本公开一实施例的光伏清洁机器人的折叠机构300的主体结构图。如图1或图2所示，该光伏清洁机器人包括：两个以上的清扫单元，两个以上的清扫单元依次转动连接，其中，每相邻的两个清扫单元之间均安装有折叠机构300，且折叠机构300用于折叠或者展开清扫单元。

本申请实施例光伏清洁机器人通过设置了折叠机构300控制每个清扫单元的折叠与展开，可以将两个以上的清扫单元折叠成一个清扫单元，也可以通过折叠机构300随意增加清扫单元的个数在运输本申请实施例光伏清洁机器人时，可以在运输前将本申请组装、调试好，避免了在现场进行组装和调试。由此，节省了大量的时间，且对于项目现场施工费用通过专业计算，最少直接减少80％。在本申请实施例光伏清洁机器人运输时，由于可以将两个以上的清扫单元折叠成一个清扫单元的大小，由此减少了运输时的占用空间，可以采用整机运输，而非零件运输，降低了运输时的人力和物力，在运输成本上至少减少了50％。

在一种可能的实现方式中，折叠机构300包括折叠轴310、固定架320、转动齿轮330和第一驱动装置340，固定架320固定安装在第一清扫单元100或第二清扫单元200上，其中，第一清扫单元100和第二清扫单元200为相邻设置的两个清扫单元。折叠轴310转动安装在固定架320上，折叠轴310的轴心线与第一清扫单元100的转动轴线平行设置，折叠轴310的端面上固定有机械臂350，机械臂350与第二清扫单元200固定连接。转动齿轮330安装在折叠轴310的轴身上，转动齿轮330与折叠轴310同轴设置，第一驱动装置340固定安装在第一清扫单元100，第一驱动装置340的输出轴端设有驱动齿轮，第一驱动装置340的驱动齿轮与转动齿轮330啮合。

此处，应当指出的是，即，第一清扫单元100和第二清扫单元200构成一个可以打开和闭合的结构(即，第一清扫单元100以绕转动轴线为轴绕第二清扫单元200转动，或者第二清扫单元200以绕转动轴线为轴绕第一清扫单元100转动)。第一清扫单元100和第二清扫单元200可以通过中间部件连接，中间部件沿第一清扫单元100和第二清扫单元200的转动轴线设置，中部机械臂350呈拱形的板状，以使得中间连接板与第一清扫单元100、第二清扫单元200之间形成一个放置空间，使得固定架320能够放置在放置空间中。在一种可能的实现方式中，中间部件的两端设有第一固定板和第二固定板，第一固定板与第一清扫单元100固定连接，且第一固定板与中间部件转动连接(可以采用铰接的方式)。上述的，第二固定板与第二清扫单元200固定连接，且第二固定板与中间部件转动连接(也可以采用铰接的方式)。

此处，还应当指出的是，中间部件可以设置两个，两个中间部件之间设有距离，转动齿轮330安装在两个中间部件之间。

此处，还应当指出的是，本申请实施例光伏清洁机器人还设有主控制器110、电源模块140(锂电池)、电源开关120和显示模块130，其中，电源开关120与电源模块140串联设置，以使的电源开关120能够控制电源模块140的开启和关闭。电源模块140为第一清扫单元100、第二清扫单元200和第一驱动装置340上的各个用电装置供电。显示模块130设有与主控制器110通讯的通讯模块，显示模块130设有启动按钮，触碰显示模块130上的启动按钮时，显示模块130中的通讯模块向主控制器110发射指令信号，主控制器110接收指令信号后对相应的设备发出控制指令(即，主控制器110上也设有通讯模块)，即可驱动相应的设备工作。此处，还应当指出的是，显示模块130还包括液晶显示屏，本申请还包括电源接口(24v)，由此，通过电源接口为电源模充电。

此处，应当指出的是，第一驱动装置340为驱动电机，且在一种可能的实现方式中，第一驱动装置340和转动齿轮330之间可以设置减速器，使得第一驱动装置340的驱动齿轮与减速器的输入端啮合，减速器的输出端与转动齿轮330啮合。

此处，还应当指出的是，主控器为本领域人员的常规技术手段，此处不做赘述。

通过折叠机构300的设置将本申请实施例的光伏清洁机器人设置成的可折叠式。将固定架320固定在第一清扫单元100上，将折叠轴310转动安装在固定架320上，由此稳定折叠轴310，使得折叠轴310能够提供稳定的折叠动力传输。在本申请实施例光伏清洁机器人进行折叠时，先打开电源开关120，然后点击显示模块130上的启动按钮，此使，主控制器110控制第一驱动装置340工作，使得第一驱动装置340的输出轴上的驱动齿轮转动，驱动齿轮驱动转动齿轮330转动，转动齿轮330带动折叠轴310转动。由于折叠轴310上设有机械臂350，机械臂350与第二清扫单元200连接，所以，折叠轴310将折叠动力通过机械臂350传输至第二清扫单元200转动，带动第二清扫单元200展开。第一清扫单元100与第二清扫单元200平行时，第一驱动装置340停止转动。当本申请实施例需要折叠时，第一驱动装置340反转(展开状态下的第一驱动装置340为正转)，带动传动齿轮反转，转动齿轮330带动折叠轴310反转，折叠轴310将折叠动力通过机械臂350传输至第二清扫单元200转动，带动第二清扫单元200折叠。由此，本申请实施例光伏清洁机器人可以通过折叠机构300将第一清扫单元100和第二清扫单元200自由的折叠和展开，使得本申请在运输时可以采用整体运输，且占用的空间体积小，降低了运输成本，在施工时，不需要现场组装，减少了施工环节，节约了大量的安装周期，提供了效率。

在一种可能的实现方式中，机械臂350包括左机械臂351和右机械臂352，左机械臂351和右机械臂352相对设置，左机械臂351固定安装在折叠轴310的一端，并且左机械臂351连接在折叠轴310与第二清扫单元200之间。右机械臂352固定安装在折叠轴310的另一端，右机械臂352连接在折叠轴310连接与第二清扫单元200之间。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，右机械臂352包括固定杆和推动板，固定杆和推动板成“l”形连接，固定杆成多边形状，折叠轴310的两端均开设有与固定杆向匹配分固定孔，固定杆安装在其中任一个固定孔中。推动板成矩形板状，且固定板设置在推动板的一侧侧壁上，推动板的板面与第二清扫单元200可以通过螺栓连接。左机械臂351的结构和右机械臂352的结构相同。

在一种可能的实现方式中，折叠轴310的端面成多边形状，转动齿轮330的内壁与折叠轴310相匹配。上述的，固定架320设有两个以上，两个以上的固定架320沿折叠轴310的轴心线设置。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，折叠轴310的端面成“口”字状。由此，更加的方便转动齿轮330与折叠轴310之间的配合，使得转动齿轮330更加的方便带动折叠轴310转动。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，固定架320设有两个，两个固定架320分别邻近折叠轴310的两个端面，其中，两个以上的固定件的结构相同。固定件包括底座(底座成板状)和支撑件，底座固定安装在第一清扫单元100上，支撑件成环状，支撑件竖直设置在底座未与第一清扫单元100连接的一侧(竖直设置是指，支撑件的外壁与底座固定，支撑件的轴心线与底座的板面平齐设置)，折叠轴310贯穿支撑件的内孔设置，折叠轴310的棱与支撑件的内壁抵接。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，底座包括第一座体和第二座体，支撑件的侧壁设有开口，第一座体和第二座体分别固定在支撑件的两个开口处的端面，使得第一座体、支撑件和第二座体成“ω”状设置。且，第一座体和第二座体均可以通过螺栓与第一清扫单元100连接。

在一种可能的实现方式中，折叠机构300还包括电锁装置400，电锁装置400固定安装在第一清扫单元100上，且电锁装置400邻近第一清扫单元100和第二清扫单元200的连接处设置，电锁装置400，且电锁装置400邻近第一清扫单元100的边缘位置(即，电锁装置400设置在折叠轴310的端面与第一清扫单元100的侧壁之间)。电锁装置400的锁杆用于第一清扫单元100和第二清扫单元200平行时，锁住第二清扫单元200。

此处，应当指出的是，第二清扫单元200对应电锁装置400的锁杆的位置开设有锁孔，锁孔与电锁装置400的锁杆相匹配，以使的电锁装置400的锁杆能够伸入锁孔，将第二清扫单元200锁住。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，第一清扫单元100朝向第二清扫单元200的侧壁上设有激光接收装置，第二清扫单元200朝向第一清扫单元100的侧壁上设有激光发射装置，其中，激光发射装置和激光接收装置对应设置，电锁装置400依靠电机驱动锁杆伸缩。当第一清扫单元100和第二清扫单元200平行时，激光接收装置接收到激光发射装置发射的激光，电机控制电锁装置400中的锁杆伸出锁住第二清扫单元200。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，电锁装置400设有两个，两个电锁机构分别设置在折叠轴310的两端，且激光发射装置和激光接收装置对应两个电锁装置400设有两对。

此处，应当指出的是，电机可以通过齿轮控制电锁装置400内的齿轮传动机构由此控制缩杆伸缩。且电锁装置400的内部设置为本领域相关技术人员的公知常识，此处不做赘述。激光接收装置可以为传感器，由此形成传感器控制伺服电机这一本领域相关技术人员的常用技术手段，固激光接收装置控制伺服电机这一过程不做赘述。

本申请实施例通过设置了电锁装置400使得第一清扫单元100和第二清扫单元200处于展开状态时，可以通过电锁装置400上的锁杆将第二清扫单元200锁住，进一步的稳固了展开结构。

在一种可能的实现方式中，每个清扫单元上均设有清洁辊和驱动设备，驱动设备固定安装在清扫单元上，清洁辊固定安装在驱动设备的输出轴上，清洁辊沿清扫单元的上侧到清扫单元的下侧的反向设置。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，清洁辊位于驱动设备连接的一端设有轴承，轴承的内圈套接在清洁辊的外部上，清洁辊的外圈固定在清扫单元上。

以下以第一清扫单元100和第二清扫单元200为例，第一清扫单元100上固定安装有第一清洁辊500和第一驱动设备，第二清扫单元200上固定安装有第二清洁辊600和第二驱动设备。第一清洁辊500转动连接在第一驱动设备的输出端上，第一清洁辊500沿第一清扫单元100到第一清扫单元100的方向设置。第二清洁辊600转动连接在第二驱动设备的输出轴上，第二清洁辊600沿第二清扫单元200到第一清扫单元100的方向设置。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，第一清洁辊500位于第一驱动设备连接的一端设有第一轴承，第一轴承的内圈套接在第一清洁辊500的外壁上，第一轴承的外圈固定在第一清扫单元100上。第二清洁辊600位于第二驱动设备连接的一端设有第二轴承，第二轴承的内圈套接在第二清洁辊600的外壁上，第二轴承的外圈固定在第二清扫单元200上。第一清洁辊500的轴心线、第二清洁辊600的轴心线均与折叠轴310的轴心线垂直设置。

此处，应当指出的是，第一清洁辊500的外侧和第二清洁辊600的外侧均设置有毛刷，第一驱动设备和第二驱动设备均为电机。第一清洁辊500的一侧可以与第一驱动设备的输出轴通过联轴器连接，以使的第一驱动设备带动第一清洁辊500转动。第二驱动设备、第二清洁辊600的设置与第一清洁辊500、第一驱动设备的设置相同，此处，不在赘述。且此处，还应当指出的是，第一驱动装置340的输出轴的轴心线与第一轴承的轴心线重合设置，第二驱动装置的输出轴的轴心线与第二轴承的轴心线重合设置。由此，使得第一清洁辊500和第二清洁辊600为水平设置，能够更好的清洁光伏板的板面。

此处，还可以指出的是，在另一种可能的实现方式中，第一轴承的外圈可以固定在第一安装座上，第一安装座可以与第一清扫单元100通过螺栓连接。第二轴承的外圈也可以固定在第二安装座上，第二安装座可以与第二清扫单元200通过螺栓连接，且第二安装座的结构与第一安装座的结构相同。

在一种可能的实现方式中，每个清扫单元上均设有行走机构，以第一清扫单元100和第二清扫单元200为例：第一清扫单元100上设有第一行走机构，第二清扫单元200上设有第二清扫机构。第一清扫单元100包括上行走电机、上主动轮和上从动轮，上主动轮和上从动轮均设置在第一清扫单元100远离折叠轴310的一侧，且上主动轮轴心线和下从动轮的轴心线均垂直折叠轴310的轴心线，上行走电机设置在上主动轮和上从动轮之间，其中，上行走电机通过齿轮传动控制上主动轮行走。下清扫结构包括下行走电机、下主动轮和下从动轮，下主动轮和下从动轮均设置在第二清扫单元200远离折叠轴310的一侧，且下主动轮轴心线和下从动轮的轴心线均垂直折叠轴310的轴心线，下行走电机设置在下主动轮和下从动轮之间，其中，下行走电机通过齿轮传动控制下主动轮行走。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，上主动轮朝向内部的一侧(内部是指的：上主动轮朝向第二清扫单元200的一侧)固定有上旋转齿轮，上旋转齿轮与上主动轮同轴设置，上行走电机的输出轴设有上电机齿轮，上电机齿轮与上旋转齿轮啮合，由此，可以通过上行走电机控制上主动轮旋转。当上主动轮发生位移时会带动上从动轮转动。

下主动轮朝向内部的一侧固定有下旋转齿轮，下旋转齿轮与下主动轮同轴设置，下行走电机的输出轴设有下电机齿轮，下电机齿轮与下旋转齿轮啮合，由此，可以通过下行走电机控制下主动轮旋转。当下主动轮发生位移时会带动下从动轮转动。

在另一种可能的实现方式中，上行走电机的上电机齿轮和上主动轮的上旋转齿轮可以通过齿轮组机构连接，下行走电机的下电机齿轮和下主动轮的下旋转齿轮可以通过齿轮组机构连接，由此，可以起到减速的作用。

在一种可能的实现方式中，上主动轮、上从动轮、下主动轮和下从动轮的轮辋均为深槽轮辋，由于可以使得上主动轮、上从动轮、下主动轮和下从动轮能够通过深槽卡进光伏板的边缘位置的凸起处，使得本申请实施例光伏清洁机器人可以稳固的放置在光伏板上。

更进一步的，在一种可能实现方式中，上主动轮、上从动轮、下主动轮和下从动轮的轮辋处均设有花纹，由此可以增大上主动轮、上从动轮、下主动轮和下从动轮的轮辋与光伏板之间的摩擦力。

在一种可能实现方式中，每个清扫单元上均设有返机位传感器700和停机位传感器700，上述的返机位传感器700和停机位传感器700均与本清扫单元中的行走机构电连接，且返机位传感器700和停机位传感器700分别设置在清扫单元沿清扫移动方向的两侧，且返机位传感器700和停机位传感器700均邻近清扫单元的边缘位置。

此处，还应当指出的是，当返机位传感器700检测到本申请实施光伏清洁机器人处于返机位置时，上行走电机、下行走电机、第一驱动设备和第二驱动设备会反转，使得第一清洁辊500、第二清洁辊600、上主动轮、下主动轮均反转，本申请实施例光伏清洁机器人将从返机位置返回初始位置。当停机位传感器700检测到本申请实施光伏清洁机器人处于停机位时，上行走电机、下行走电机、第一驱动设备和第二驱动设备停止运动。第一传感器、第二传感器控制上行走电机、下行走电机、第一驱动设备、第二驱动设备的方式为本领域人员的常规技术手段，此处不做赘述。

以下已经描述了本公开的各实施例，下述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。