本實(shí)用新型涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，是太陽能電池板清洗領(lǐng)域，具體的說是一種太陽能電池板清洗機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在太陽能電池板技術(shù)領(lǐng)域里，清洗并保持良好的陽光透過性，一直是影響太陽能光伏效率的重要因素，然而，現(xiàn)有清洗模式下一般為人工清洗，人工清洗電站成本太高，并容易踩裂電池板，達(dá)不到智能化，并且清洗周期長，造成發(fā)電量損失較大。需要更快、更高效的設(shè)備對(duì)電站進(jìn)行頻繁清洗，并把清洗信息實(shí)時(shí)傳送給后臺(tái)，從后臺(tái)就可以操作清洗設(shè)備的運(yùn)作。目前為止，相同方案的國內(nèi)還沒有成熟產(chǎn)品。

在已經(jīng)公開的專利CN104828169A中介紹了一種多排太陽能電池板清洗機(jī)器人的行走跨越裝置，介紹了一種功能完備的太陽能電池板清洗的設(shè)備，然而其設(shè)備裝置及其復(fù)雜，用于無人監(jiān)管的電站時(shí)，可靠和耐用性是最重要的一點(diǎn)，而機(jī)械設(shè)備越是復(fù)雜，故障率越高。

在已經(jīng)公開的專利CN104889970A中介紹了一種光伏太陽能電池板清洗機(jī)器人的行走裝置，其提出了部分太陽能清洗機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和設(shè)備。

因此急需一種技術(shù)方案來提供一種適合當(dāng)前太陽能現(xiàn)狀的太陽能電池板清洗機(jī)器人。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的太陽能電池板清洗機(jī)器人技術(shù)不成熟的問題，本實(shí)用新型提供一種太陽能電池板清洗機(jī)器人。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種太陽能電池板清洗機(jī)器人，包括基礎(chǔ)框架、毛刷、電控箱和智能控制系統(tǒng)，在基礎(chǔ)框架的上下兩端分別設(shè)有底部動(dòng)力系統(tǒng)和頂部動(dòng)力系統(tǒng)，底部動(dòng)力系統(tǒng)包括毛刷拖曳裝置和從動(dòng)輪裝置，毛刷本身的兩端設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)毛刷本身轉(zhuǎn)動(dòng)。

基礎(chǔ)框架包括橫向支撐柱和豎向支撐柱，橫向支撐柱和豎向支撐柱構(gòu)成矩形框架，在兩根豎向支撐柱之間橫向連接有橫向支撐桿和橫向安裝桿，豎向支撐柱的外側(cè)兩端均設(shè)有行走輪安裝支架。橫向支撐柱、豎向支撐柱和行走輪安裝支架均為“王”字形結(jié)構(gòu)材料，中心為空心。王字形結(jié)構(gòu)材料，溝槽較多，其安裝過程中能夠滿足四個(gè)面的加減設(shè)備，中心為空心，能夠滿足各種管線及電路線的布線，防止管線和電路線因暴曬而產(chǎn)生的老化嚴(yán)重的問題。所述“王”字形結(jié)構(gòu)材料，包括鋁合金或其他輕質(zhì)材料。這里的“王”字形結(jié)構(gòu)材料可以采用不同的材質(zhì)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行篩選。橫向安裝桿為2根，設(shè)置在豎向支撐柱的中心偏右的位置，橫向間距為豎向支撐柱整體長度的1/10～1/8。這里的橫向安裝桿為了安裝清洗機(jī)器人的電控箱而設(shè)置。基礎(chǔ)框架在安裝時(shí)為傾斜安裝，橫向安裝桿設(shè)置在靠上端，即電控箱設(shè)置在靠上端，避免安裝過低，導(dǎo)致灰塵和雜物進(jìn)入，橫向支撐桿設(shè)置在靠下端。橫向支撐桿為2根，設(shè)置在豎向支撐柱的中心偏左的位置，橫向間距為豎向支撐柱整體長度的1/4～1/5。橫向支撐桿加強(qiáng)整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。上端的行走輪安裝支架設(shè)置在豎向支撐柱的上側(cè)，下端的行走輪安裝支架設(shè)置在豎向支撐柱的下側(cè)。行走輪安裝支架用于安裝行走輪。行走輪安裝支架包括連接角鐵和安裝支架，連接角鐵將安裝支架螺栓連接在豎向支撐柱上。

毛刷包括平臺(tái)支架和支撐梁，支撐梁橫向連接平臺(tái)支架Ⅰ和平臺(tái)支架Ⅱ，在平臺(tái)支架上側(cè)設(shè)有輪支架，輪支架上設(shè)有行走卡位輪，在平臺(tái)支架Ⅰ和平臺(tái)支架Ⅱ之間設(shè)有毛刷，在平臺(tái)支架Ⅰ上設(shè)有平臺(tái)傳動(dòng)裝置，平臺(tái)傳動(dòng)裝置上設(shè)有電機(jī)安裝座，在支撐梁上設(shè)有安全扣。在支撐梁上設(shè)有安全扣。支撐梁上的安全扣用于連接在基礎(chǔ)框架上，防止清掃平臺(tái)失控后速度過快。同時(shí)有利于當(dāng)清洗平臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，更換方便。安全扣為清洗平臺(tái)的上下移動(dòng)提供動(dòng)力支持。毛刷為滾筒毛刷，其高度可調(diào)。輪支架為L型結(jié)構(gòu)，包括橫向支架和豎向支架，豎向支架連接在平臺(tái)支架Ⅰ上，橫向支架和豎向支架上對(duì)應(yīng)分別設(shè)有外側(cè)行走卡位輪和內(nèi)側(cè)行走卡位輪。輪支架的豎向支架垂直連接在平臺(tái)支架Ⅰ上，其平面與平臺(tái)支架Ⅰ平行，橫向支架與平臺(tái)支架Ⅰ平面垂直，此處用于行走卡位輪能夠正確卡位在基礎(chǔ)框架上。平臺(tái)傳動(dòng)裝置為盒狀結(jié)構(gòu)，底端開口，其內(nèi)部中心位置設(shè)有主動(dòng)輪，與主動(dòng)輪對(duì)應(yīng)的位置外側(cè)設(shè)有電機(jī)安裝座，電機(jī)安裝座上設(shè)有電機(jī)，在毛刷對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有從動(dòng)輪，在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間設(shè)有皮帶輪。毛刷優(yōu)選為2根，可以根據(jù)實(shí)際清掃面積及清掃環(huán)境，決定最終的根數(shù)。優(yōu)選地，毛刷為一前一后設(shè)置，清掃更加干凈。行走卡位輪為雙輪結(jié)構(gòu)，其中心為安裝座，安裝座兩側(cè)分別設(shè)有一對(duì)行走輪，行走輪卡位在太陽能電池板清洗機(jī)器人基礎(chǔ)框架的軌道中。所述平臺(tái)支架Ⅱ?yàn)閱伟褰Y(jié)構(gòu)，固定連接支撐梁的一端，在毛刷連接處設(shè)有軸承。

底部動(dòng)力系統(tǒng)包括底部動(dòng)力系統(tǒng)安裝基礎(chǔ)框架、動(dòng)力輪安裝架，動(dòng)力輪安裝座，底部動(dòng)力系統(tǒng)安裝基礎(chǔ)框架的外側(cè)固定連接有動(dòng)力輪安裝架，在動(dòng)力輪安裝架的一側(cè)固定連接有動(dòng)力輪安裝座，動(dòng)力輪安裝座的內(nèi)側(cè)連接有X軸動(dòng)力輪，下側(cè)連接有Y軸動(dòng)力輪，內(nèi)側(cè)中心位置連接有電機(jī)，在Y軸動(dòng)力輪的安裝座上設(shè)有彈簧座，動(dòng)力輪安裝座為矩形型材，內(nèi)部中空，齒輪設(shè)置在動(dòng)力安裝座的內(nèi)部，齒輪通過齒輪傳動(dòng)連接電機(jī)、X軸動(dòng)力輪和Y軸動(dòng)力輪。動(dòng)力輪安裝座為矩形型材，內(nèi)部中空，齒輪設(shè)置在動(dòng)力安裝座的內(nèi)部，齒輪通過齒輪傳動(dòng)連接電機(jī)、X軸動(dòng)力輪和Y軸動(dòng)力輪。動(dòng)力輪安裝架為矩形鋁型材，其短邊所在平面與動(dòng)力安裝座的短邊所在平面成垂直關(guān)系。動(dòng)力輪安裝座和動(dòng)力輪安裝支架均為鋁合金等輕質(zhì)材料，滿足太陽能電池板清洗機(jī)器人整體質(zhì)量要輕的設(shè)計(jì)要求。X軸動(dòng)力輪和Y軸動(dòng)力輪的的中心線相互垂直。彈簧座內(nèi)部設(shè)有彈簧或其他減震裝置。X軸動(dòng)力輪和Y軸動(dòng)力輪均為摩擦系數(shù)較高的橡膠輪。在具體使用過程中，X軸動(dòng)力輪放置在太陽能電池板平面所在的安裝框架上，Y軸動(dòng)力輪卡在安裝框架的上沿，電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力輪，沿安裝框架行走。

電控箱分別與各個(gè)動(dòng)力部件、各個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置連接，其特征在于：包括電控箱殼體，在電控箱殼體內(nèi)部設(shè)有電路控制板、走線槽、電池控制器、電池、紅外探頭、電源開關(guān)、計(jì)時(shí)器和驅(qū)動(dòng)器；電路控制板設(shè)置在電控箱殼體的中心位置，其上下兩側(cè)均設(shè)有走線槽，在電路控制板的下端，依次設(shè)有紅外探頭、電源開關(guān)和計(jì)時(shí)器，電路控制板的左右兩側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)器和電池，在電池的上側(cè)設(shè)有電池控制器，電路控制板分別與電池控制器、電池、紅外探頭、電源開關(guān)、計(jì)時(shí)器和驅(qū)動(dòng)器連接。電路控制板設(shè)置在電控箱殼體的中心位置，其上下兩側(cè)均設(shè)有走線槽，在電路控制板的下端，依次設(shè)有紅外探頭、電源開關(guān)和計(jì)時(shí)器，電路控制板的左右兩側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)器和電池，在電池的上側(cè)設(shè)有電池控制器，電路控制板分別與電池控制器、電池、紅外探頭、電源開關(guān)、計(jì)時(shí)器和驅(qū)動(dòng)器連接。電池設(shè)有制冷和制熱裝置，由電池控制器控制。電控殼體的兩側(cè)設(shè)有固定連接條，其與太陽能電池板清洗機(jī)器人基礎(chǔ)框架固定連接。在具體使用過程中，走線槽將來自太陽能電池板清洗機(jī)器人的各路控制信號(hào)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳送至電路控制板，同時(shí)，將處理數(shù)據(jù)反饋信息傳送至到各個(gè)動(dòng)力部件，電池通過電路連接到各個(gè)動(dòng)力部件。

智能控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、主控模塊、執(zhí)行模塊、顯示模塊、后臺(tái)控制模塊，其特征在于：數(shù)據(jù)采集模塊通過數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與主控模塊和后臺(tái)控制模塊連接，顯示模塊分別通過數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與主控模塊和后臺(tái)控制模塊連接，主控模塊與執(zhí)行模塊連接；數(shù)據(jù)采集模塊包括計(jì)時(shí)器、行程采集器、電池板電壓采集器、電池工作狀態(tài)采集器，所述執(zhí)行模塊包括東力電機(jī)、電池溫控系統(tǒng)、清掃裝置。

計(jì)時(shí)器設(shè)置一個(gè)固定循環(huán)周期，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定時(shí)限時(shí)，主控模塊發(fā)出清掃指令，執(zhí)行模塊開始工作，行程采集器包括接近開關(guān)、編碼器、激光對(duì)射傳感器，接近開關(guān)用于控制機(jī)器人上下左右移動(dòng)時(shí)的距離控制，編碼器用于監(jiān)控機(jī)器人整體的運(yùn)動(dòng)距離，激光對(duì)射傳感器用于檢測，太陽能電池板之間的安裝縫隙，為停車清掃提供位置依據(jù)，電池板電壓采集器實(shí)時(shí)監(jiān)測電池板的工作電壓，通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給后臺(tái)控制模塊，電池工作狀態(tài)采集器實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的工作狀態(tài)，電池溫控系統(tǒng)保證電池的溫度在正常水平，保證整個(gè)機(jī)器人正常運(yùn)轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)傳輸模塊包括指令發(fā)出和指令接收，機(jī)器人內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳輸，與后臺(tái)控制模塊的數(shù)據(jù)傳輸，指令發(fā)出和指令接收可以采用在現(xiàn)場采用紅外控制器，在后臺(tái)控制模塊可以采用數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行指令的收發(fā)，顯示器模塊包括在機(jī)器人本身的顯示器和后臺(tái)控制模塊的顯示器，可以讓現(xiàn)場和后臺(tái)均能夠有效的看到機(jī)器人的工作狀態(tài)，主控模塊為單片機(jī)控制。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有益效果有：

1.每個(gè)外設(shè)功能都使用單片機(jī)的中斷處理,響應(yīng)及時(shí),能快速做出判斷,并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能動(dòng)作，如遇到縫隙后能立刻停止,遇到接近開關(guān)后能立刻停止并返回,溫度過高時(shí)能立刻停止對(duì)電池充電,溫度過低時(shí)能立刻啟動(dòng)對(duì)鋰電池進(jìn)行加熱處理。防止高低溫情況下對(duì)鋰電池充電造成損傷。

2.通過紅外遙控器的對(duì)應(yīng)按鍵,對(duì)設(shè)備的地址進(jìn)行設(shè)置,并且在數(shù)碼管上進(jìn)行顯示,防止現(xiàn)場設(shè)備地址重復(fù),設(shè)置地址方便并且可視化。

3.顯示器可循環(huán)顯示，電池的工作電壓，以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。能實(shí)時(shí)監(jiān)控到設(shè)備電池板的電壓。

4.整體結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)，清洗時(shí)間的遮擋陰影面積小。

5.清掃方式?jīng)Q定清掃始終是保持在一個(gè)面上,避免因工程施工上電站下沉導(dǎo)致漏刷情況，清掃干凈。

6.由上到下的清洗模式，并且距離較短，可以有效的掃雪。

7.行走輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)電站的施工情況依賴性較低，無需對(duì)電池板整齊度進(jìn)行批量調(diào)整，范圍內(nèi)可自行越過障礙。

8.整體結(jié)構(gòu)采用模塊化框架設(shè)計(jì)，降低安裝成本和難度，方便現(xiàn)場安裝。

9.毛刷平臺(tái)采用獨(dú)立設(shè)計(jì)，采用掛鉤形式與機(jī)體結(jié)合，方便后期易耗品維護(hù)更換。

10.毛刷采用可調(diào)節(jié)高度方式，能夠延長單根毛刷的使用周期且保持最優(yōu)效果。

11.采用前后雙根毛刷一前一后刷掃方式，能夠?qū)﹄姵匕迩鍜吒訌氐住?/p>

12.增加后臺(tái)監(jiān)控，可在操作室，遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行靈活控制，小型電站無后臺(tái)監(jiān)控情況可定時(shí)清洗。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2為圖1中基礎(chǔ)框架立體示意圖；

圖3為圖1中毛刷整體立體示意圖；

圖4為圖1中底部動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力輪整體立體示意圖；

圖5為圖1中電控箱整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型整體智能控制系統(tǒng)框圖示意圖。

圖中：1基礎(chǔ)框架；2毛刷；3從動(dòng)輪裝置；4毛刷拖曳裝置；5底部動(dòng)力系統(tǒng)；6頂部動(dòng)力系統(tǒng)；7電控箱；

101橫向支撐柱、102豎向支撐柱、103行走輪安裝支架、104橫向支撐桿、105橫向安裝桿；

201平臺(tái)支架Ⅰ、202平臺(tái)支架Ⅱ、203支撐梁、204毛刷、205輪支架、206行走卡位輪207電機(jī)安裝座、208安全扣、209平臺(tái)傳動(dòng)裝置；

501底部動(dòng)力系統(tǒng)基礎(chǔ)框架、502動(dòng)力輪安裝架、503X軸動(dòng)力輪、504Y軸動(dòng)力輪、505電機(jī)、506彈簧座、507動(dòng)力輪安裝座、508齒輪；

701電控箱殼體、702電路控制板、703走線槽、704電池控制器、705電池、706紅外探頭、707電源開關(guān)、708計(jì)時(shí)器、709驅(qū)動(dòng)器；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的介紹。

實(shí)施例

一種太陽能電池板清洗機(jī)器人，包括基礎(chǔ)框架1、毛刷2、電控箱7和智能控制系統(tǒng)，在基礎(chǔ)框架1的上下兩端分別設(shè)有底部動(dòng)力系統(tǒng)5和頂部動(dòng)力系統(tǒng)6，底部動(dòng)力系統(tǒng)包括毛刷拖曳裝置4和從動(dòng)輪裝置3，毛刷2本身的兩端設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)毛刷3本身轉(zhuǎn)動(dòng)。

基礎(chǔ)框架包括橫向支撐柱101和豎向支撐柱102，橫向支撐柱101和豎向支撐柱102構(gòu)成矩形框架，在兩根豎向支撐柱之間橫向連接有橫向支撐桿104和橫向安裝桿105，豎向支撐柱102的外側(cè)兩端均設(shè)有行走輪安裝支架103。

毛刷2包括平臺(tái)支架和支撐梁203，支撐梁203橫向連接平臺(tái)支架Ⅰ201和平臺(tái)支架Ⅱ202，在平臺(tái)支架上側(cè)設(shè)有輪支架205，輪支架205上設(shè)有行走卡位輪206，在平臺(tái)支架Ⅰ201和平臺(tái)支架Ⅱ202之間設(shè)有毛刷204，在平臺(tái)支架Ⅰ201上設(shè)有平臺(tái)傳動(dòng)裝置209，平臺(tái)傳動(dòng)裝置209上設(shè)有電機(jī)安裝座207，在支撐梁203上設(shè)有安全扣208。

底部動(dòng)力系統(tǒng)5包括底部動(dòng)力系統(tǒng)安裝基礎(chǔ)框架501、動(dòng)力輪安裝架502，動(dòng)力輪安裝座507，底部動(dòng)力系統(tǒng)安裝基礎(chǔ)框架501的外側(cè)固定連接有動(dòng)力輪安裝架502，在動(dòng)力輪安裝架503的一側(cè)固定連接有動(dòng)力輪安裝座507，動(dòng)力輪安裝座507的內(nèi)側(cè)連接有X軸動(dòng)力輪503，下側(cè)連接有Y軸動(dòng)力輪504，內(nèi)側(cè)中心位置連接有電機(jī)505，在Y軸動(dòng)力輪504的安裝座上設(shè)有彈簧座506，動(dòng)力輪安裝座507為矩形型材，內(nèi)部中空，齒輪508設(shè)置在動(dòng)力安裝座507的內(nèi)部，齒輪508通過齒輪傳動(dòng)連接電機(jī)505、X軸動(dòng)力輪503和Y軸動(dòng)力輪504。

電控箱分別與各個(gè)動(dòng)力部件、各個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置連接，包括電控箱殼體701，在電控箱殼體701內(nèi)部設(shè)有電路控制板702、走線槽703、電池控制器704、電池705、紅外探頭706、電源開關(guān)707、計(jì)時(shí)器708和驅(qū)動(dòng)器709；電路控制板702設(shè)置在電控箱殼體701的中心位置，其上下兩側(cè)均設(shè)有走線槽703，在電路控制板702的下端，依次設(shè)有紅外探頭706、電源開關(guān)707和計(jì)時(shí)器708，電路控制板702的左右兩側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)器709和電池705，在電池70的上側(cè)設(shè)有電池控制器，電路控制板702分別與電池控制器704、電池705、紅外探頭706、電源開關(guān)707、計(jì)時(shí)器708和驅(qū)動(dòng)器709連接。

智能控制系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、主控模塊、執(zhí)行模塊、顯示模塊、后臺(tái)控制模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與主控模塊和后臺(tái)控制模塊連接，顯示模塊分別通過數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與主控模塊和后臺(tái)控制模塊連接，主控模塊與執(zhí)行模塊連接；數(shù)據(jù)采集模塊包括計(jì)時(shí)器、行程采集器、電池板電壓采集器、電池工作狀態(tài)采集器，所述執(zhí)行模塊包括東力電機(jī)、電池溫控系統(tǒng)、清掃裝置。

計(jì)時(shí)器設(shè)置一個(gè)固定循環(huán)周期，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定時(shí)限時(shí)，主控模塊發(fā)出清掃指令，執(zhí)行模塊開始工作，行程采集器包括接近開關(guān)、編碼器、激光對(duì)射傳感器，接近開關(guān)用于控制機(jī)器人上下左右移動(dòng)時(shí)的距離控制，編碼器用于監(jiān)控機(jī)器人整體的運(yùn)動(dòng)距離，激光對(duì)射傳感器用于檢測，太陽能電池板之間的安裝縫隙，為停車清掃提供位置依據(jù)，電池板電壓采集器實(shí)時(shí)監(jiān)測電池板的工作電壓，通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送給后臺(tái)控制模塊，電池工作狀態(tài)采集器實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的工作狀態(tài)，電池溫控系統(tǒng)保證電池的溫度在正常水平，保證整個(gè)機(jī)器人正常運(yùn)轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)傳輸模塊包括指令發(fā)出和指令接收，機(jī)器人內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳輸，與后臺(tái)控制模塊的數(shù)據(jù)傳輸，指令發(fā)出和指令接收可以采用在現(xiàn)場采用紅外控制器，在后臺(tái)控制模塊可以采用數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行指令的收發(fā)，顯示器模塊包括在機(jī)器人本身的顯示器和后臺(tái)控制模塊的顯示器，可以讓現(xiàn)場和后臺(tái)均能夠有效的看到機(jī)器人的工作狀態(tài)，主控模塊為單片機(jī)控制。