一種智能清潔機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能清潔機(jī)器人，更加具體的是一種用于太陽能電池板組件的智能清潔機(jī)器人。本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人的機(jī)器人本體可在太陽能電池板組件的上方往復(fù)移動(dòng)；光電啟動(dòng)系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的光照度并將檢測(cè)到的光照度發(fā)送給控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)接收所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的光照度，并根據(jù)所述光照度控制機(jī)器人本體和無水清潔系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉；無水清潔系統(tǒng)用于對(duì)太陽能電池板組件進(jìn)行清潔。本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人集成了無水清潔、數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制等多種功能，加之柔性化、適應(yīng)性、可靠性設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)了智能化運(yùn)行、無人化運(yùn)維，充分體現(xiàn)了人工智能的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)智慧太陽能電站提出了新的發(fā)展模式。
【專利說明】
一種智能清潔機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能清潔機(jī)器人，更加具體的是一種用于太陽能電池板組件的智能清潔機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電作為新型可再生綠色能源，以其強(qiáng)大的產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿?，得到了越來越多的普及和?yīng)用。我國的光伏電站主要分布在我國的甘肅、寧夏、青海、內(nèi)蒙等地。由于太陽能電池方陣暴露在外，受周圍環(huán)境影響大，極易受沙塵、大雪以及雜物覆蓋的影響，造成太陽能電池板的發(fā)電效率降低、太陽能電池板的使用壽命減少、甚至燒壞太陽能電池板等影響，造成極大損失。目前光伏電站清掃的主要難點(diǎn)在于清洗維護(hù)難度大，成本高，清掃不徹底，清掃時(shí)間長。目前國內(nèi)光伏電站清潔方法主要有以下幾種:
[0003]人工清掃:采用人工利用清洗工具，進(jìn)行手動(dòng)擦洗的方式進(jìn)行清潔；
[0004]車載自動(dòng)清潔設(shè)備:利用貨運(yùn)卡車搭載高壓水槍、車載毛刷等設(shè)備，由操作者控制清洗車沿著電池板組件進(jìn)行循環(huán)清洗。
[0005]無論是上述的哪種方法，雖然解決了光伏電站清潔的當(dāng)務(wù)之急，但是存在著很多缺陷。人工清掃存在著清洗不徹底、清洗周期長、清洗成本高、浪費(fèi)水資源等缺陷;車載自動(dòng)清洗設(shè)備存在著環(huán)境適應(yīng)性差、投資成本高、自動(dòng)化程度低、存在交通事故風(fēng)險(xiǎn)等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能電池板組件智能清潔機(jī)器人，其集成了無水清潔、數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制等多種功能，最終實(shí)現(xiàn)了智能化運(yùn)行。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種智能清潔機(jī)器人，用于太陽能電池板組件的清理，其包括機(jī)器人本體、光電啟動(dòng)系統(tǒng)、無水清潔系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；
[0010]所述機(jī)器人本體用于可操作地安裝于太陽能電池板組件的一端，且可在太陽能電池板組件的上方往復(fù)移動(dòng);所述機(jī)器人本體整體呈矩形框架結(jié)構(gòu)；
[0011 ]所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在所述機(jī)器人本體上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的光照度并將檢測(cè)到的光照度發(fā)送給所述控制系統(tǒng)；
[0012]所述控制系統(tǒng)接收所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的光照度，并根據(jù)所述光照度控制所述機(jī)器人本體和無水清潔系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉；
[0013]所述無水清潔系統(tǒng)安裝于所述機(jī)器人本體上，用于對(duì)太陽能電池板組件進(jìn)行清潔。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述機(jī)器人本體包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的側(cè)板，兩個(gè)所述側(cè)板通過兩個(gè)連接板連接;在每個(gè)所述側(cè)板的下方均設(shè)有可沿所述太陽能電池板組件的側(cè)壁滾動(dòng)的第一滾輪，在每個(gè)所述側(cè)板的內(nèi)側(cè)設(shè)有可沿所述太陽能電池板組件的表面滾動(dòng)的第二滾輪;在兩個(gè)所述側(cè)板上的第一滾輪之間的距離等于待清潔的所述太陽能電池板組件的寬度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，在每個(gè)所述側(cè)板的外側(cè)均設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)均與對(duì)應(yīng)于所述側(cè)板上的第二滾輪連接，用于驅(qū)動(dòng)所述第二滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，在兩個(gè)所述側(cè)板之間，且在所述連接板的長度方向上的中點(diǎn)處設(shè)置有支撐板，所述支撐板用于連接兩個(gè)所述側(cè)板，在所述支撐板的兩側(cè)設(shè)置有第三滾輪，所述第三滾輪與對(duì)應(yīng)的所述第二滾輪同軸設(shè)置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，所述無水清潔系統(tǒng)包括兩個(gè)滾刷，在每個(gè)所述滾刷的外側(cè)均螺旋地設(shè)置有刷毛;其中一個(gè)滾刷通過球面滾子軸承連接于所述支撐板與其中一個(gè)側(cè)板上，另一個(gè)滾刷通過球面滾子軸承連接于所述支撐板與另一個(gè)側(cè)板上;所述兩個(gè)滾刷平行設(shè)置。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，所述無水清潔系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述其中一個(gè)滾刷轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩個(gè)滾刷通過鏈條實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，兩個(gè)所述滾刷與所述連接板之間呈角度地設(shè)置。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)所述控制系統(tǒng)接收到的光照度小于預(yù)設(shè)的光照度閾值時(shí)，控制系統(tǒng)向第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二滾輪滾動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)器人本體沿所述太陽能電池板組件往復(fù)移動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述滾刷轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)所述控制系統(tǒng)接收到的光照度大于預(yù)設(shè)的光照度閾值時(shí)，控制系統(tǒng)向第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，控制機(jī)器人本體返回機(jī)器人安裝支架。
[0021 ]根據(jù)本發(fā)明，還包括自動(dòng)充電系統(tǒng)，所述自動(dòng)充電系統(tǒng)包括充電公頭、充電母頭和壓縮彈簧，所述充電公頭通過塞子安裝于所述連接板上;所述充電母頭通過螺栓安裝于支架上;所述壓縮彈簧套裝于所述螺栓外，且位于所述充電母頭與支架之間。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，還包括電池和電池保護(hù)系統(tǒng)，所述電池保護(hù)系統(tǒng)包括內(nèi)盒、外殼及溫度傳感器;所述電池放置于所述內(nèi)盒中，所述內(nèi)盒套裝于外殼內(nèi)，在內(nèi)盒的內(nèi)側(cè)粘貼有發(fā)熱片，所述發(fā)熱片通過所述溫度傳感器連接至電池的輸出端;在所述內(nèi)盒和外殼之間填充有石棉纖維;在所述外殼的開口處設(shè)有與其連接的蓋子;和/或
[0023]還包括安裝于所述機(jī)器人本體上，用于檢測(cè)太陽能電池板表面發(fā)熱信息的熱島檢測(cè)系統(tǒng)，所述熱島檢測(cè)系統(tǒng)包括光熱傳感器和定位裝置，所述光熱傳感器用于感應(yīng)太陽能電池板表面的異常發(fā)熱信息，并將該異常發(fā)熱信息和產(chǎn)生該異常信息的太陽能電池板的具體位置反饋給所述控制系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明還提供了所述的智能清潔機(jī)器人在對(duì)太陽能電池板組件進(jìn)行無水清潔中的應(yīng)用。
[0025](三)有益效果
[0026]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人的機(jī)器人本體安裝于太陽能電池板組件的一端，且可在太陽能電池板組件的上方往復(fù)移動(dòng);光電啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)器人本體上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的光照度并將檢測(cè)到的光照度發(fā)送給控制系統(tǒng);控制系統(tǒng)接收所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的光照度，并根據(jù)所述光照度控制機(jī)器人本體和無水清潔系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉；無水清潔系統(tǒng)安裝于機(jī)器人本體上，用于對(duì)太陽能電池板組件進(jìn)行清潔。本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人集成了無水清潔、數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制等多種功能，加之柔性化、適應(yīng)性、可靠性設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)了智能化運(yùn)行、無人化運(yùn)維，充分體現(xiàn)了人工智能的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)智慧太陽能電站提出了新的發(fā)展模式。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明實(shí)施例智能清潔機(jī)器人的立體示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明實(shí)施例智能清潔機(jī)器人的正面示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明實(shí)施例智能清潔機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)的示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明實(shí)施例智能清潔機(jī)器人的電池保護(hù)系統(tǒng)的示意圖；
[0031 ]圖5是本發(fā)明實(shí)施例智能清潔機(jī)器人的工作狀態(tài)示意圖。
[0032]圖中:
[0033]1:光電啟動(dòng)系統(tǒng)；
[0034]2:機(jī)器人本體;21:側(cè)板;22:連接板;23:支撐板;24:第二滾輪;25:第一滾輪;26:
第三滾輪；
[0035]3:無水清潔系統(tǒng);31:滾刷;32:刷毛;33:第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
[0036]5:控制系統(tǒng)；
[0037]6:自動(dòng)充電系統(tǒng)；61:充電公頭；62:充電母頭；63:壓縮彈簧；64:螺栓;65:支架；66:塞子；
[0038]7:電池保護(hù)系統(tǒng);71:外殼;72:內(nèi)盒;73:發(fā)熱片;74:電池;75:石棉纖維;76:蓋子；77:溫度傳感器；
[0039]9:太陽能電池板組件;91:側(cè)壁;92:表面。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041]如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的智能清潔機(jī)器人，用于太陽能電池板組件的清理，其包括機(jī)器人本體2、光電啟動(dòng)系統(tǒng)1、無水清潔系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)5;
[0042]所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)I設(shè)置在所述機(jī)器人本體2上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的光照度并將檢測(cè)到的光照度發(fā)送給所述控制系統(tǒng)5;
[0043]所述控制系統(tǒng)5接收所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)I發(fā)送的光照度，并根據(jù)所述光照度控制所述機(jī)器人本體2和無水清潔系統(tǒng)3的開啟與關(guān)閉；
[0044]所述無水清潔系統(tǒng)3安裝于所述機(jī)器人本體2上，用于對(duì)太陽能電池板組件9進(jìn)行清潔。
[0045]本發(fā)明通過在機(jī)器人本體2上搭載無水清潔系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)，建立了光伏電站自動(dòng)清潔及智能維護(hù)系統(tǒng)，使得光伏電站實(shí)現(xiàn)了 “足不出戶、智能運(yùn)維”。
[0046]更加具體地，如圖1、圖2和圖5所示，所述機(jī)器人本體2安裝于太陽能電池板組件9的一端，且可在太陽能電池板組件9的上方往復(fù)移動(dòng);所述機(jī)器人本體2整體呈矩形框架結(jié)構(gòu)；所述機(jī)器人本體2包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的側(cè)板21，兩個(gè)所述側(cè)板21通過兩個(gè)連接板22連接;在每個(gè)所述側(cè)板21的下方均設(shè)有可沿所述太陽能電池板組件9的側(cè)壁91滾動(dòng)的第一滾輪25，在每個(gè)所述側(cè)板21的內(nèi)側(cè)設(shè)有可沿所述太陽能電池板組件9的表面92滾動(dòng)的第二滾輪24;在兩個(gè)所述側(cè)板21上的第一滾輪25之間的距離等于所述太陽能電池板組件9的寬度，這樣保證了機(jī)器人本體2可以沿著太陽能電池板組件9的長度方向往復(fù)移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了無水清潔系統(tǒng)3對(duì)太陽能電池板組件9的清潔。
[0047]通常的，在每個(gè)所述側(cè)板21的外側(cè)均設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)均與對(duì)應(yīng)于所述側(cè)板21上的第二滾輪24連接，用于驅(qū)動(dòng)所述第二滾輪24轉(zhuǎn)動(dòng);具體地，可以是使用聯(lián)軸器將第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與第二滾輪24的軸端連接，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的第二滾輪24轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在太陽能電池板組件9的表面92上往復(fù)移動(dòng)，一般的，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。此處說到的對(duì)應(yīng)具體為:位于同一側(cè)板21上的第二滾輪24、位于同一側(cè)板21外的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)。第二滾輪24為主動(dòng)輪，帶動(dòng)機(jī)器人本體2移動(dòng)，第一滾輪25不具有動(dòng)力，其是為了限制帶動(dòng)機(jī)器人本體2沿著太陽能電池板組件9的長度方向移動(dòng)的。
[0048]如果太陽能電池板組件9的寬度較大，為了起到更好的支撐和清洗作用，機(jī)器人本體2的長度也需要相應(yīng)的加長，通常的，在兩個(gè)所述側(cè)板21之間，且在所述連接板22的長度方向上的中點(diǎn)處設(shè)置有支撐板23，所述支撐板23用于連接兩個(gè)所述側(cè)板21，在所述支撐板23的兩側(cè)設(shè)置有第三滾輪26，所述第三滾輪26與對(duì)應(yīng)的所述第二滾輪24同軸設(shè)置。
[0049]如圖2所示，在每個(gè)側(cè)板21上分別設(shè)有兩個(gè)第二滾輪24，在支撐板23上設(shè)有兩個(gè)第三滾輪26，其中如圖2所示，右邊的第三滾輪26與下方的側(cè)板21的右邊的第二滾輪24同軸設(shè)置，且通過軸進(jìn)行連接，這樣就保證了第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)該第二滾輪24轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該第二滾輪24通過軸也可以帶動(dòng)該第三滾輪26轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)器人本體2的移動(dòng)。同樣的道理，如圖2所示，左邊的第三滾輪26與上方的側(cè)板21的左邊的第二滾輪24同軸設(shè)置，且通過軸進(jìn)行連接，這樣就保證了第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)該第二滾輪24轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該第二滾輪24通過軸也可以帶動(dòng)該第三滾輪26轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)器人本體2的移動(dòng)。這樣保證了更好的動(dòng)力。
[0050]本發(fā)明智能清潔機(jī)器人的無水清潔系統(tǒng)3包括兩個(gè)滾刷31，在每個(gè)所述滾刷31的外側(cè)均螺旋設(shè)置有刷毛32;其中一個(gè)滾刷31通過球面滾子軸承連接于所述支撐板23與其中一個(gè)側(cè)板21上，另一個(gè)滾刷31通過球面滾子軸承連接于所述支撐板23與另一個(gè)側(cè)板21上；所述兩個(gè)滾刷31平行設(shè)置，且所述刷毛32與太陽能電池板組件9的表面92之間的距離為1mm-15mm，刷毛直徑為0.2_。
[0051]如圖1和圖2所示，在支撐板23上設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)33，該第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)33用于驅(qū)動(dòng)所述其中一個(gè)滾刷31轉(zhuǎn)動(dòng)，具體，采用聯(lián)軸器連接第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)33與其中一個(gè)滾刷31的軸端，帶動(dòng)該滾刷31轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)滾刷31通過鏈輪鏈條實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)另一個(gè)滾刷31轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣保證了兩個(gè)滾刷31的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，且鏈輪鏈條傳動(dòng)對(duì)環(huán)境溫度適應(yīng)性強(qiáng)，低速傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，安裝也比較方便，且成本低廉，采購也較為方便。通常的，本發(fā)明中的所有傳動(dòng)零部件、驅(qū)動(dòng)零部件等均采用密封的方式設(shè)置，這樣保證了在清潔太陽能電池板組件9的過程中，不會(huì)有灰塵等進(jìn)去這些部件中，影響傳動(dòng)的效果。
[0052]另外，兩個(gè)滾刷31均為定制滾刷，滾刷31的內(nèi)芯采用直徑為30mm的45號(hào)鋼管制成，在其外層包裹有20mm的橡膠層，刷毛32的材質(zhì)為尼龍，其有效部分為60mm長，采用螺旋形式植入橡膠層中。
[0053]兩個(gè)滾刷31相互平行設(shè)置，且與所述連接板22之間呈角度設(shè)置，一般的該角度為2度，該角度的設(shè)計(jì)有利于灰塵順著螺旋形式的刷毛32轉(zhuǎn)動(dòng)而下行，有效減小揚(yáng)塵。如上面所說，除刷毛32之外的其他部件，如第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鏈輪鏈條、球面滾子軸承、聯(lián)軸器等部件均做防塵密封，有效防止灰塵進(jìn)入其內(nèi)部損壞部件，延長設(shè)備使用壽命。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕便，且為耐低溫設(shè)計(jì)，能適應(yīng)中國北方寒冷的氣候。
[0054]在工作的時(shí)候，如圖5所示，滾刷31上的刷毛32與太陽能電池板組件有IOmm的負(fù)差，即壓下10mm，滾刷31隨著太陽能電池板組件9的前進(jìn)，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中把太陽能電池板組件9上的灰塵和雜物清掃干凈，并順著螺旋狀的刷毛32下落。該裝置能高效的清潔太陽能電池板組件上的灰塵和雜物，有效解決現(xiàn)有技術(shù)的揚(yáng)塵問題，并將所有元器件做防塵和耐低溫(_40°C)設(shè)計(jì)，能有效提高設(shè)備的使用壽命，也能夠適應(yīng)我國北方地區(qū)冬天寒冷的氣候。
[0055]本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人還包括自動(dòng)充電系統(tǒng)6，如圖3所示，所述自動(dòng)充電系統(tǒng)6包括充電公頭61、充電母頭62和壓縮彈簧63，所述充電公頭61通過塞子66安裝于所述連接板22上，與電池進(jìn)行連接，所述充電母頭62通過螺栓64安裝于支架65上;所述壓縮彈簧63套裝于所述螺栓64外，且位于所述充電母頭62與支架65之間，充電母頭62安裝在機(jī)器人安裝支架上，與電池電源適配器相連，電源適配器連接到220V電源上。具體地，在智能清潔機(jī)器人的初始位置處設(shè)置有機(jī)器人安裝支架，固定充電母頭62。
[0056]所述自動(dòng)充電系統(tǒng)6還包括電量檢測(cè)單元和電量控制單元;其中，電量檢測(cè)單元用于檢測(cè)智能清潔機(jī)器人的電池的電量并發(fā)送給所述電量控制單元;所述電量控制單元接收智能清潔機(jī)器人的電池的電量，當(dāng)電池的電量低于預(yù)設(shè)的電量閾值時(shí)，所述電量控制單元控制智能清潔機(jī)器人移動(dòng)，使得所述充電公頭61和充電母頭62連接，為智能清潔機(jī)器人的電池充電。
[0057]當(dāng)然，也可以不設(shè)定預(yù)設(shè)的電量閾值，將其修改為清掃電量，具體為:所述自動(dòng)充電系統(tǒng)6還包括電量檢測(cè)單元和電量控制單元;其中，電量檢測(cè)單元用于檢測(cè)智能清潔機(jī)器人的電池的電量并發(fā)送給所述電量控制單元;所述電量控制單元接收智能清潔機(jī)器人的電池的電量，當(dāng)電池的電量低于清掃電量時(shí)，所述電量控制單元控制智能清潔機(jī)器人移動(dòng)，使得所述充電公頭61和充電母頭62連接，為智能清潔機(jī)器人的電池充電；所述清掃電量是指智能清潔機(jī)器人清潔太陽能電池板組件一次所需要消耗的電量。
[0058]充電公頭61和充電母頭62的正負(fù)極材料均為銅，且為圓棒型和圓環(huán)，一般為:所述充電母頭62為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，充電公頭61為圓棒結(jié)構(gòu)，便于充電公頭61插入到充電母頭62中。當(dāng)智能清潔機(jī)器人工作完回到初始位置，充電公頭61和充電母頭62自動(dòng)連接，并通過壓縮彈簧63保證連接緊密，從而實(shí)現(xiàn)安全且自動(dòng)充電。
[0059]通過壓縮彈簧63可以確保充電公頭61和充電母頭62的接觸良好，可為智能清潔機(jī)器人提供自動(dòng)充電方案，簡單安全可靠。能夠?qū)崿F(xiàn)智能清潔機(jī)器人復(fù)位自動(dòng)充電，允許一定的復(fù)位偏差，不需要人工參與，且結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠。且該裝置也同樣可以用于其他機(jī)器人充電裝置中，只需要打孔，安裝簡單，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0060]本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人還包括電池74和電池保護(hù)系統(tǒng)7，如圖4所示，所述電池保護(hù)系統(tǒng)7包括內(nèi)盒72、外殼71及溫度傳感器77;所述電池74放置于所述內(nèi)盒72中，所述內(nèi)盒72套裝于外殼71內(nèi)，在內(nèi)盒72的內(nèi)側(cè)粘貼有發(fā)熱片73，所述發(fā)熱片73通過所述溫度傳感器77連接至電池74的輸出端;在所述內(nèi)盒72和外殼71之間填充有石棉纖維75;在所述外殼71的開口處設(shè)有與其連接的蓋子76。出于成本和效果的考慮，電池74優(yōu)選為鋰電池，加熱片73優(yōu)選為PTC低溫低功率加熱片，內(nèi)盒72和外殼71的材質(zhì)均為鋁合金。
[0061]所述電池保護(hù)系統(tǒng)7為處于低溫環(huán)境中的電池74提供保護(hù)措施，延長電池74的使用壽命，耗能少，無需人工操作，簡單易行可靠。
[0062]通過溫度傳感器77檢測(cè)環(huán)境溫度，當(dāng)測(cè)試溫度低于零下十五攝氏度時(shí)，加熱片73開啟工作，對(duì)鋁合金的內(nèi)盒72進(jìn)行加熱，使得電池74的環(huán)境溫度上升，當(dāng)溫度超過零攝氏度后，加熱片73斷電停止加熱，加熱片73和溫度傳感器77的電源由電池74提供，不需要額外的電源，結(jié)構(gòu)簡單。在內(nèi)盒72的外側(cè)六個(gè)面均包裹石棉纖維75作為保溫層，減少熱量流失，加熱片73的加熱時(shí)間減少，延長使用壽命，且節(jié)能環(huán)保。整體置于鋁合金材質(zhì)的外殼71中，組成電池保溫模塊，模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，性能可靠，便于操作人員的安裝和拆卸。
[0063]使用加熱片73與溫度傳感器77自動(dòng)控制電池74的環(huán)境溫度，通過鋁合金的內(nèi)盒72傳導(dǎo)熱量，并利用石棉纖維75減少熱量的流失，從而達(dá)到電池74周圍的環(huán)境溫度不低于零下15攝氏度，有效延長電池74的壽命。同時(shí)加熱片73和溫度傳感器77以及石棉纖維75，都是市場(chǎng)上比較成熟且價(jià)格低廉的產(chǎn)品。
[0064]本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人，控制系統(tǒng)5控制機(jī)器人本體2離開機(jī)器人安裝支架(?？课?、沿著太陽能電池板組件運(yùn)動(dòng);往復(fù)運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，控制系統(tǒng)5向無水清潔系統(tǒng)3發(fā)送結(jié)束清潔控制信號(hào)，并控制運(yùn)動(dòng)機(jī)器人返回到機(jī)器人安裝支架上。具體為:控制系統(tǒng)5接收到的光照度小于預(yù)設(shè)的光照度閾值時(shí)，控制系統(tǒng)5向第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二滾輪24滾動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)器人本體2沿所述太陽能電池板組件9往復(fù)移動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述滾刷31轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)所述控制系統(tǒng)5接收到的光照度大于預(yù)設(shè)的光照度閾值時(shí)，控制系統(tǒng)5向第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，控制機(jī)器人返回停靠位。
[0065]通常的，24個(gè)小時(shí)或者48個(gè)小時(shí)之內(nèi)(這個(gè)可以根據(jù)客戶的要求自行設(shè)定)本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人只會(huì)工作一次，當(dāng)太陽光照小于預(yù)設(shè)的光照度閾值時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)啟動(dòng)，從太陽能電池板組件的一端運(yùn)動(dòng)至另一端，完成清掃工作，然后返回?？课唬ǔ５?，可以安裝接近開關(guān)，由接近開關(guān)檢測(cè)發(fā)出信號(hào)至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令使機(jī)器人本體2反向運(yùn)動(dòng)，直至?？课唬Ｖ梗⑼ㄟ^自動(dòng)充電系統(tǒng)6進(jìn)行充電。
[0066]本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人還包括熱島檢測(cè)系統(tǒng)，在機(jī)器人本體2的移動(dòng)過程中，通過熱島檢測(cè)系統(tǒng)可以檢測(cè)出發(fā)生熱島效應(yīng)的太陽能電池板，并且將該位置信息反饋給控制系統(tǒng)5，控制系統(tǒng)會(huì)提醒并標(biāo)定發(fā)生熱島效應(yīng)的太陽能電池板的具體位置。
[0067]具體，熱島檢測(cè)系統(tǒng)還包括安裝于所述機(jī)器人本體2上，用于檢測(cè)太陽能電池板表面發(fā)熱信息的熱島檢測(cè)系統(tǒng)，所述熱島檢測(cè)系統(tǒng)包括光熱傳感器和定位裝置，所述光熱傳感器用于感應(yīng)太陽能電池板表面的異常發(fā)熱信息，并將該異常發(fā)熱信息和產(chǎn)生該異常信息的太陽能電池板的具體位置反饋給所述控制系統(tǒng)5，能夠隨時(shí)了解太陽能電池板的發(fā)電情況，及時(shí)獲知發(fā)生故障的電池板具體位置，并進(jìn)行維護(hù)和更換，降低太陽能電池板組件排查維護(hù)成本。
[0068]需要說明的是，熱島效應(yīng)是指在光伏板陣列(太陽能電池板組件)中，任一塊電池片損壞或者長時(shí)間被遮蔭，則該電池片不產(chǎn)生電流，且會(huì)形成反向偏壓，消耗功率發(fā)熱。
[0069]本發(fā)明提供的智能清潔機(jī)器人應(yīng)用在對(duì)太陽能電池板組件進(jìn)行無水清潔。
[0070]綜上所述，本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人的機(jī)器人本體安裝于太陽能電池板組件的一端，且可在太陽能電池板組件的上方往復(fù)移動(dòng);光電啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在機(jī)器人本體上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的光照度并將檢測(cè)到的光照度發(fā)送給控制系統(tǒng);控制系統(tǒng)接收所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送的光照度，并根據(jù)所述光照度控制機(jī)器人本體和無水清潔系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉；無水清潔系統(tǒng)安裝于機(jī)器人本體上，用于對(duì)太陽能電池板組件進(jìn)行清潔。本發(fā)明的智能清潔機(jī)器人集成了無水清潔、數(shù)據(jù)采集、故障監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制等多種功能，加之柔性化、適應(yīng)性、可靠性設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)了智能化運(yùn)行、無人化運(yùn)維，充分體現(xiàn)了人工智能的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)智慧太陽能電站提出了新的發(fā)展模式。
[0071]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能清潔機(jī)器人，用于太陽能電池板組件(9)的清理，其特征在于:包括機(jī)器人本體(2)、光電啟動(dòng)系統(tǒng)(1)、無水清潔系統(tǒng)(3)和控制系統(tǒng)(5); 所述機(jī)器人本體(2)用于可操作地安裝于太陽能電池板組件(9)的一端且可在太陽能電池板組件(9)的上方往復(fù)移動(dòng);所述機(jī)器人本體(2)整體呈矩形框架結(jié)構(gòu)； 所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)(I)設(shè)置在所述機(jī)器人本體(2)上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境中的光照度并將檢測(cè)到的光照度發(fā)送給所述控制系統(tǒng)(5); 所述控制系統(tǒng)(5)接收所述光電啟動(dòng)系統(tǒng)(I)發(fā)送的光照度，并根據(jù)所述光照度控制所述機(jī)器人本體(2)和無水清潔系統(tǒng)(3)的開啟與關(guān)閉； 所述無水清潔系統(tǒng)(3)安裝于所述機(jī)器人本體(2)上，用于對(duì)太陽能電池板組件(9)進(jìn)行清潔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能清潔機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人本體(2)包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的側(cè)板(21)，兩個(gè)所述側(cè)板(21)通過兩個(gè)連接板(22)連接;在每個(gè)所述側(cè)板(21)的下方均設(shè)有可沿所述太陽能電池板組件(9)的側(cè)壁(91)滾動(dòng)的第一滾輪(25)，在每個(gè)所述側(cè)板(21)的內(nèi)側(cè)設(shè)有可沿所述太陽能電池板組件(9)的表面(92)滾動(dòng)的第二滾輪(24);在兩個(gè)所述側(cè)板(21)上的第一滾輪(25)之間的距離等于待清潔的所述太陽能電池板組件(9)的寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能清潔機(jī)器人，其特征在于:在每個(gè)所述側(cè)板(21)的外側(cè)均設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)均與對(duì)應(yīng)于所述側(cè)板(21)上的第二滾輪(24)連接，用于驅(qū)動(dòng)所述第二滾輪(24)轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能清潔機(jī)器人，其特征在于:在兩個(gè)所述側(cè)板(21)之間且在所述連接板(22)的長度方向上的中點(diǎn)處設(shè)置有支撐板(23 )，所述支撐板(23)用于連接兩個(gè)所述側(cè)板(21)，在所述支撐板(23)的兩側(cè)設(shè)置有第三滾輪(26)，所述第三滾輪(26)與對(duì)應(yīng)的所述第二滾輪(24)同軸設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能清潔機(jī)器人，其特征在于:所述無水清潔系統(tǒng)(3)包括兩個(gè)滾刷(31)，在每個(gè)所述滾刷(31)的外側(cè)均螺旋地設(shè)置有刷毛(32);其中一個(gè)滾刷(31)通過球面滾子軸承連接于所述支撐板(23)與其中一個(gè)側(cè)板(21)上，另一個(gè)滾刷(31)通過球面滾子軸承連接于所述支撐板(23)與另一個(gè)側(cè)板(21)上;所述兩個(gè)滾刷(31)平行設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能清潔機(jī)器人，其特征在于:所述無水清潔系統(tǒng)(3)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述其中一個(gè)滾刷(31)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)(33)，兩個(gè)滾刷(31)通過鏈條實(shí)現(xiàn)傳動(dòng);兩個(gè)所述滾刷(31)與所述連接板(22)之間呈角度地設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能清潔機(jī)器人，其特征在于:當(dāng)所述控制系統(tǒng)(5)接收到的光照度小于預(yù)設(shè)的光照度閾值時(shí)，控制系統(tǒng)(5)向第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二滾輪(24)滾動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)器人本體(2)沿所述太陽能電池板組件(9)往復(fù)移動(dòng)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述滾刷(31)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)所述控制系統(tǒng)(5)接收到的光照度大于預(yù)設(shè)的光照度閾值時(shí)，控制系統(tǒng)(5)向第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，控制機(jī)器人本體(2)返回機(jī)器人安裝支架。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能清潔機(jī)器人，其特征在于:還包括自動(dòng)充電系統(tǒng)(6)，所述自動(dòng)充電系統(tǒng)(6)包括充電公頭(61)、充電母頭(62)和壓縮彈簧(63)，所述充電公頭(61)通過塞子(66)安裝于所述連接板(22)上;所述充電母頭(62)通過螺栓(64)安裝于支架(65)上;所述壓縮彈簧(63)套裝于所述螺栓(64)外，且位于所述充電母頭(62)與支架(65)之間。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能清潔機(jī)器人，其特征在于: 還包括電池(74)和電池保護(hù)系統(tǒng)(7)，所述電池保護(hù)系統(tǒng)(7)包括內(nèi)盒(72)、外殼(71)及溫度傳感器(77);所述電池(74)放置于所述內(nèi)盒(72)中，所述內(nèi)盒(72)套裝于外殼(71)內(nèi)，在內(nèi)盒(72)的內(nèi)側(cè)粘貼有發(fā)熱片(73)，所述發(fā)熱片(73)通過所述溫度傳感器(77)連接至電池(74)的輸出端;在所述內(nèi)盒(72)和外殼(71)之間填充有石棉纖維(75);在所述外殼(71)的開口處設(shè)有與其連接的蓋子(76);和/或 還包括安裝于所述機(jī)器人本體(2)上，用于檢測(cè)太陽能電池板表面發(fā)熱信息的熱島檢測(cè)系統(tǒng)，所述熱島檢測(cè)系統(tǒng)包括光熱傳感器和定位裝置，所述光熱傳感器用于感應(yīng)太陽能電池板表面的異常發(fā)熱信息，并將該異常發(fā)熱信息和產(chǎn)生該異常信息的太陽能電池板的具體位置反饋給所述控制系統(tǒng)(5)。10.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的智能清潔機(jī)器人在對(duì)太陽能電池板組件進(jìn)行無水清潔中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】B08B1/00GK106000931SQ201610509942
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】王猛, 雷深皓, 韓震峰, 李名揚(yáng), 唐宵漢, 胡海紅, 俞忠達(dá)
【申請(qǐng)人】北京哈工機(jī)器人有限公司, 北京創(chuàng)世捷能機(jī)器人有限公司