一种光伏组件清洁机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种光伏组件清洁机器人,包括机器人框架、电池、行走模块、清洁机构、红外热成像模块、通信模块、姿态识别模块、以及控制模块；电池、行走模块、清洁机构、红外热成像模块、通信模块均、姿态识别模块与控制模块电性连接；所述热红外图像能够通过通信模块发送至远端计算机；所述行走模块包括两个分别设置在机器人框架两端的行走机构，每个行走机构的移动速度单独可调；相邻行的光伏组件之间通过两根同心设置的半圆弧的轨道连接，两个行走机构能够分别在两根轨道上移动，控制模块能够根据机器人框架的姿态角度变化实时调整两个行走机构的移动速度以保证平稳跨行。该清洁机器人能够对光伏组件进行跨行清洁，且能在清洁的同时进行热斑检测。

A Photovoltaic Module Cleaning Robot

The utility model provides a photovoltaic module cleaning robot, which comprises a robot frame, a battery, a walking module, a cleaning mechanism, an infrared thermal imaging module, a communication module, an attitude recognition module and a control module; a battery, a walking module, a cleaning mechanism, an infrared thermal imaging module, a communication module, an attitude recognition module and a control module are electrically connected; and the thermal infrared diagram is provided. The image can be transmitted to a remote computer through a communication module; the walking module includes two walking mechanisms respectively arranged at the two ends of the robot frame, and the moving speed of each walking mechanism can be adjusted independently; the photovoltaic modules of adjacent rows are connected by two concentrically arranged semi-circular arcs, and the two walking mechanisms can move on two tracks respectively, and the control module can move on two tracks separately. According to the change of the attitude angle of the robot frame, the moving speed of the two walking mechanisms is adjusted in real time to ensure the smooth crossing. The cleaning robot can clean the photovoltaic components across the line, and can detect hot spots while cleaning.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件清洁机器人
本技术涉及光伏组件维护设备
，特别涉及一种光伏组件清洁机器人。
技术介绍
随着不可再生能源的日经枯竭以及人类环保意识的深入，光伏发电作为主要的绿色能源之一，越来越得到人们的重视。而随着光伏产业的不断壮大，光伏电站的一个后期运维问题也开始突显，其中光伏组件表面污渍对其发电量的影响尤其显著。其一，表面的污浊影响光线的透射率，进而影响到组件表面所接受的辐射量；其二，污物粘附在电池板表面会形成阴影，在光伏组件的局部产生热斑效应，进而对光伏板造成损伤，影响发电效率的同时也会缩短光伏板的寿命。而传统的清洗方式需耗费较多的人力物力，并且清洁效率较低、耗水量过高，综合成本高。并且在西部地区所建立的大型地面电站，需要长期频繁清洁，用水不方便，通过人力去清洁光伏组件不是很现实。目前市场上的智能化的清洁机器人也只能达到普通的清洁效果，并且一台机器人只能清洁一排组件，无法进行跨行清洁，从而导致每一排组件都需要配备一台机器人。并且其他机器人并没有自带热斑检测功能，从而导致光伏电站运维在成本上较高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种光伏组件清洁机器人，该清洁机器人能够对光伏组件进行跨行清洁，且能在清洁的同时进行热斑检测。为了达到上述目的，本技术采取了以下技术方案：一种光伏组件清洁机器人,包括机器人框架，电池，用于驱动机器人框架移动的行走模块，用于对光伏组件进行清洁的清洁机构，用于采集光伏组件的热红外图像的红外热成像模块，用于与远端计算机通信的通信模块，用于检测机器人框架姿态角的姿态识别模块，以及控制模块；电池、行走模块、清洁机构、红外热成像模块、通信模块均、姿态识别模块与控制模块电性连接；所述热红外图像能够通过通信模块发送至远端计算机；所述行走模块包括两个分别设置在机器人框架两端的行走机构，每个行走机构的移动速度单独可调；相邻行的光伏组件之间通过两根同心设置的半圆弧的轨道连接，两个行走机构能够分别在两根轨道上移动，控制模块能够根据机器人框架的姿态角度变化实时调整两个行走机构的移动速度以保证平稳跨行。所述的光伏组件清洁机器人中，所述控制模块包括ARM嵌入式系统和PLC控制器，PLC控制器、电池、红外热成像模块、通信模块、姿态识别模块均与ARM嵌入式系统电性连接；清洁机构、行走模块均与PLC控制器电性连接。所述的光伏组件清洁机器人中，每个行走机构包括第一电机、电机驱动器、至少两个驱动轮、以及从动轮，第一电机通过同步带传送机构带动驱动轮同步转动，驱动轮压于光伏组件的边框顶部，从动轮的周面与光伏组件边框的侧壁相抵；所述轨道与光伏组件边框端部连接；第一电机、电机驱动器均与PLC控制器电性连接。所述的光伏组件清洁机器人中，所述清洁机构包括第二电机和转动式毛刷，第二电机通过同步带传动机构带动转动式毛刷转动；第二电机与PLC控制器电性连接。所述的光伏组件清洁机器人中，所述红外热成像模块包括红外热成像摄像头、图像处理模块、以及图像传输模块；图像处理模块用于对红外热成像摄像头采集的图像数据进行数字化处理，图像传输模块用于把处理后的图像数据传输至ARM嵌入式系统，ARM嵌入式系统通过通信模块把该图像数据发送至远端计算机。所述的光伏组件清洁机器人中，所述机器人框架由铝型材通过角连接块连接而成。所述的光伏组件清洁机器人中，所述驱动轮的转轴两端分别穿设在连个轴承座上，每个轴承座固定在一个T形架的横臂上，T形架的竖臂与机器人框架的一根沿长度方向延伸的铝型材固连且连接位置可调；所述从动轮的转轴固定在一根连接杆上，该连接杆与所述铝型材固连，且连接位置可调。所述的光伏组件清洁机器人中，所述T形架的竖臂通过角连接件与所述的铝型材连接，该铝型材上沿轴向开设有对应的卡槽，角连接件的一端与竖臂固连，另一端通过卡接在该卡槽内的螺栓锁定在该铝型材上；所述连接杆通过角连接件与所述的铝型材连接，该铝型材上沿轴向开设有对应的卡槽，角连接件的一端与连接杆固连，另一端通过卡接在该卡槽内的螺栓锁定在该铝型材上。所述的光伏组件清洁机器人，还包括风速传感器和雨滴传感器，风速传感器和雨滴传感器与ARM嵌入式系统电性连接。所述的光伏组件清洁机器人，还包括定位模块，该定位模块与ARM嵌入式系统电性连接。有益效果：本技术提供了一种光伏组件清洁机器人，通过两个可独立调节速度的行走机构在光伏组件上移动，当清洁机器人在某一行光伏组件上移动时其姿态角不变，当移动到目前行的光伏组件端部，并进入连接该行光伏组件与下一行光伏组件的轨道时，其姿态角发生变化，姿态识别模块实时检测该变化情况，再由控制模块根据姿态角的变化情况实时调节两个行走机构的速度，从而使机器人顺利通过轨道并平稳地进入下一行；而机器人在移动过程中可通过红外热成像模块采集光伏组件的热红外图像并由通信模块发送至远端计算机进行图像分析，以及时发现光伏组件是否有热斑；可见，该清洁机器人能够对光伏组件进行跨行清洁，且能在清洁的同时进行热斑检测。附图说明图1为本技术提供的光伏组件清洁机器人中，部分设备的分布图。图2为本技术提供的光伏组件清洁机器人中，部分设备的分布图。图3为本技术提供的光伏组件清洁机器人通过轨道时的示意图。图4为本技术提供的光伏组件清洁机器人中，驱动轮的安装结构图。图5为本技术提供的光伏组件清洁机器人中，从动轮的安装结构图。具体实施方式本技术提供一种光伏组件清洁机器人，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1-5，一种光伏组件清洁机器人,包括机器人框架1，电池2，用于驱动机器人框架移动的行走模块，用于对光伏组件进行清洁的清洁机构7，用于采集光伏组件的热红外图像的红外热成像模块3，用于与远端计算机通信的通信模块4，用于检测机器人框架姿态角的姿态识别模块（图中没画），以及控制模块5；电池、行走模块、清洁机构、红外热成像模块、通信模块均、姿态识别模块与控制模块电性连接；所述热红外图像能够通过通信模块发送至远端计算机；所述行走模块包括两个分别设置在机器人框架两端的行走机构6，每个行走机构的移动速度单独可调；相邻行的光伏组件90之间通过两根同心设置的半圆弧的轨道91连接，两个行走机构能够分别在两根轨道上移动，控制模块5能够根据机器人框架的姿态角度变化实时调整两个行走机构的移动速度以保证平稳跨行。该清洁机器人工作时，通过两个可独立调节速度的行走机构在光伏组件上移动，当清洁机器人在某一行光伏组件上移动时其姿态角不变，当移动到目前行的光伏组件端部，并进入连接该行光伏组件与下一行光伏组件的轨道时，其姿态角发生变化，姿态识别模块实时检测该变化情况，再由控制模块根据姿态角的变化情况实时调节两个行走机构的速度，从而使机器人顺利通过轨道并平稳地进入下一行；而机器人在移动过程中可通过红外热成像模块采集光伏组件的热红外图像并由通信模块发送至远端计算机进行图像分析，以及时发现光伏组件是否有热斑；可见，该清洁机器人能够对光伏组件进行跨行清洁，且能在清洁的同时进行热斑检测。为了更准确地判断清洁机器人是否进入轨道91，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件清洁机器人,其特征在于，包括机器人框架，电池，用于驱动机器人框架移动的行走模块，用于对光伏组件进行清洁的清洁机构，用于采集光伏组件的热红外图像的红外热成像模块，用于与远端计算机通信的通信模块，用于检测机器人框架姿态角的姿态识别模块，以及控制模块；电池、行走模块、清洁机构、红外热成像模块、通信模块均、姿态识别模块与控制模块电性连接；所述热红外图像能够通过通信模块发送至远端计算机；所述行走模块包括两个分别设置在机器人框架两端的行走机构，每个行走机构的移动速度单独可调；相邻行的光伏组件之间通过两根同心设置的半圆弧的轨道连接，两个行走机构能够分别在两根轨道上移动，控制模块能够根据机器人框架的姿态角度变化实时调整两个行走机构的移动速度以保证平稳跨行。

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件清洁机器人,其特征在于，包括机器人框架，电池，用于驱动机器人框架移动的行走模块，用于对光伏组件进行清洁的清洁机构，用于采集光伏组件的热红外图像的红外热成像模块，用于与远端计算机通信的通信模块，用于检测机器人框架姿态角的姿态识别模块，以及控制模块；电池、行走模块、清洁机构、红外热成像模块、通信模块均、姿态识别模块与控制模块电性连接；所述热红外图像能够通过通信模块发送至远端计算机；所述行走模块包括两个分别设置在机器人框架两端的行走机构，每个行走机构的移动速度单独可调；相邻行的光伏组件之间通过两根同心设置的半圆弧的轨道连接，两个行走机构能够分别在两根轨道上移动，控制模块能够根据机器人框架的姿态角度变化实时调整两个行走机构的移动速度以保证平稳跨行。2.根据权利要求1所述的光伏组件清洁机器人，其特征在于，所述控制模块包括ARM嵌入式系统和PLC控制器，PLC控制器、电池、红外热成像模块、通信模块、姿态识别模块均与ARM嵌入式系统电性连接；清洁机构、行走模块均与PLC控制器电性连接。3.根据权利要求2所述的光伏组件清洁机器人，其特征在于，每个行走机构包括第一电机、电机驱动器、至少两个驱动轮、以及从动轮，第一电机通过同步带传送机构带动驱动轮同步转动，驱动轮压于光伏组件的边框顶部，从动轮的周面与光伏组件边框的侧壁相抵；所述轨道与光伏组件边框端部连接；第一电机、电机驱动器均与PLC控制器电性连接。4.根据权利要求2所述的光伏组件清洁机器人，其特征在于，所述清洁机构包括第二电机和转动式毛刷，第二电机通过同步带传动机构带动转动式毛...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛少权，冯泽君，许继源，李颖，陈潇跃，赖华景，连佳生，段春艳，
申请(专利权)人：佛山职业技术学院，
类型：新型
国别省市：广东,44