一种光伏组件清扫机器人系统技术方案

本发明专利技术公开的一种光伏组件清扫机器人系统，属于机器人技术领域。清扫机器人设置在行走小车上，通过设置在光伏组件的行走轨道、行走小车上的转运机构能够实现清扫机器人的定位和吊运；并通过行走小车上的位置调节机构和转运机构中的直线位移机构、升降机构和夹持机构，实现了吊运的精准定位。该系统结构设计合理，达到了将清扫机器人吊运至光伏组件上进行清扫的目的，从而实现了对于安装高度或安装角度存在一定差距的光伏组件进行稳定的清扫的技术效果，进而解决了相关技术中的光伏组件清扫机器人多是针对特定光伏排布场景的设计，适应性较低的问题，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件清扫机器人系统


[0001]本专利技术属于机器人
，具体涉及一种光伏组件清扫机器人系统。

技术介绍

[0002]随着太阳能光伏电站的大规模建设，光伏电站面临着组件清洁问题。目前，光伏组件的清洁仍多为人工清洁方式，人工清洁方式效率低、成本高，且通常需要耗费大量的水资源。近几年人们研究开发的光伏板自动清洁机器人可以运用到光伏组件的清洁工作中来。
[0003]对于光伏组件安装场地，由于实际施工中的各种人为误差或地形变化，光伏组件在安装角度及安装高度上也存在一定的差异。由于这些差异性，使得大范围应用清洁机器人变得十分困难。当前，可应用的光伏组件清扫机器人系统多是针对特定光伏排布场景的设计，适应性较低，无法适用于多种不同的光伏排布场景。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种光伏组件清扫机器人系统，该系统结构设计合理，清洁效果好，能够适用于各种形式的光伏排布场景，减少了设计和制造成本。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术公开了一种光伏组件清扫机器人系统，包括行走轨道，行走轨道铺设在光伏组件侧面；行走轨道上设置有可沿行走轨道移动的行走小车，行走小车上设置有控制模块、清扫机器人和用于将清扫机器人移动至光伏组件上的转运机构，行走小车和转运机构分别与控制模块连接；行走轨道上设置有若干个第一限位开关，每个第一限位开关分别对应一行光伏组件；行走小车包括底板、设在底板上的位置调节机构以及设在位置调节机构上的承载板，清扫机器人和转运机构均设在承载板上，位置调节机构用于调节承载板的高度和角度，底板下端设置有与第一限位开关配合以使行走小车停止的第一接近开关；转运机构设置为两个且位于承载板的两端，转运机构包括立柱和设在立柱上端的直线位移机构，直线位移机构呈横向设置并朝向光伏组件，直线位移机构的输出端设置有横杆，横杆下端设置有升降机构，升降机构的输出端设置有夹持机构，行走小车上端设置有与夹持机构配合的夹持部。
[0007]优选地，还包括设在光伏组件两端的第二限位开关，清扫机器人的两端均设置有与第二限位开关配合的第二接近开关；清扫机器人下端设置有第一测距装置。
[0008]优选地，位置调节机构包括铰接在底板上的第一撑杆、第二撑杆、第一电动杆和第二电动杆，第一撑杆和第二撑杆的上端分别与承载板的两端铰接；第一电动杆和第二电动杆的上端分别与第一撑杆和第二撑杆铰接。
[0009]优选地，直线位移机构包括设在立柱上端的丝杠传动机构，丝杠传动机构垂直于立柱并朝向光伏组件设置，横杆固设在丝杠传动机构的滑动部上；升降机构包括固定在横杆下端的第三电动杆，夹持机构设在第三电动杆的输出端。
[0010]优选地，夹持机构包括主体、横撑、伸缩钳腿和夹钩；横撑设在主体下端，伸缩钳腿设在横撑两端，夹钩设在伸缩钳腿下端；横撑的下端设有吊运状态监控器，吊运状态监控器包括与控制模块连接的监控摄像头；横撑上设有用于检测伸缩钳腿位移的撑开度检测装置，夹钩相对侧设置有位置对中检测装置，夹钩下端设置有第二测距装置；清扫机器人上端设置有与夹钩配合的吊环。
[0011]进一步优选地，撑开度检测装置包括用于获取伸缩钳腿延伸出横撑位置数据的激光测距传感器；位置对中检测装置包括设在夹钩相对面的红外线传感器；第二测距装置采用激光测距传感器；夹钩相对侧还设置有由红外线传感器组成的夹紧测距装置。
[0012]优选地，承载板上端设有至少两块限位板，清扫机器人位于两个限位板之间；行走小车上设有充电系统，限位板相对侧设有主充电板，清扫机器人贴近对应限位板的一端设有与主充电板匹配的副充电板，主充电板上设有充电槽，副充电板上设有与充电槽连接的金属触点，金属触点与清扫机器人的电源连接。
[0013]优选地，清扫机器人包括长方体的外壳，副充电板固定在外壳的两端，外壳内设有安装腔，安装腔内设有若干个沿光伏组件宽度方向分布的清扫刷以及用于带动清扫刷旋转的驱动机构；安装腔内还设置有气路，气路分别设在清扫刷的两侧，气路的输出端设置有若干个喷气嘴，气路的输入端设有供气装置，供气装置固定在外壳上；外壳的左右两端设置有自行走滚轮，光伏组件的左右两端设置有与自行走滚轮配合的轨道。
[0014]进一步优选地，轨道包括与光伏组件固定连接的若干个支撑柱和设在支撑柱上端的支撑板，支撑板用于和自行走滚轮配合，相邻支撑柱之间具有间隙，且支撑柱为圆柱形；外壳内设有蓄电池，外壳的上端面设置有与蓄电池连接的第一光伏板，蓄电池与副充电板上的金属触点连接。
[0015]进一步优选地，外壳前端设有用于获取光伏组件表面图像的摄像头，外壳内设置标记模块和图像传输模块，标记模块用于对摄像头拍摄的每一张图像进行标记，标记为摄像头在拍摄时行走小车的坐标位置，标记模块与摄像头模块和图像传输模块连接，图像传输模块用于将标记后的图像传输给终端。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0017]本专利技术公开的一种光伏组件清扫机器人系统，清扫机器人设置在行走小车上，通过设置在光伏组件的行走轨道、行走小车上的转运机构能够实现清扫机器人的定位和吊运；并通过行走小车上的位置调节机构和转运机构中的直线位移机构、升降机构和夹持机构，实现了吊运的精准定位。该系统结构设计合理，达到了将清扫机器人吊运至光伏组件上进行清扫的目的，从而实现了对于安装高度或安装角度存在一定差距的光伏组件进行稳定的清扫的技术效果，进而解决了相关技术中的光伏组件清扫机器人多是针对特定光伏排布场景的设计，适应性较低的问题，具有良好的应用前景。
[0018]进一步地，通过撑开度检测装置能够实现对伸缩钳腿延伸长度的实时监测，通过伸缩钳腿带动夹钩相对移动实现对清扫机器人的夹持，在吊运清扫机器人的过程中通过监控摄像头实时获取清扫机器人的吊运状态，第二测距装置用于获取夹钩下端与清扫机器人之间的间距，以便准确的夹持清扫机器人。
[0019]进一步地，清扫机器人能够通过第一光伏板进行充电，行走小车能够通过第二光伏板进行充电，提高能源利用率，并且提高工作效率。
[0020]进一步地，由于光伏组件表面主要是灰尘和沙砾，因此为进一步清除光伏组件表面的杂质，在安装腔内增设气路和喷气嘴，通过供气装置向喷气嘴内输入气体实现对光伏组件表面杂质的吹动，清扫效果好。
[0021]更进一步地，支撑柱之间的间隙可利于被清扫和吹动的杂质的排出，将支撑柱设置为圆柱形，使得杂质的排出更为容易，外壳内的蓄电池可通过行走小车进行充电，也可通过第一光伏板进行充电，确保清扫机器人的正常使用。
[0022]更进一步地，清扫机器人在清扫的过程中根据设定的间隔时间对光伏组件进行拍照，将拍摄的照片作为光伏组件表面图像然后通过标记模块对每张图像进行标记，标记内容为摄像头在拍摄时行走小车的坐标位置，该坐标位置由清扫机器人内部的定位系统获取，经标记后的图像由图像传输模块发送给终端，由工作人员对图像进行查看，若发现光伏组件存在瑕疵的图像则根据坐标位置确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件清扫机器人系统，其特征在于，包括行走轨道(1)，行走轨道(1)铺设在光伏组件(3)侧面；行走轨道(1)上设置有可沿行走轨道(1)移动的行走小车，行走小车上设置有控制模块、清扫机器人(10)和用于将清扫机器人(10)移动至光伏组件(3)上的转运机构，行走小车和转运机构分别与控制模块连接；行走轨道(1)上设置有若干个第一限位开关(2)，每个第一限位开关(2)分别对应一行光伏组件(3)；行走小车包括底板(27)、设在底板(27)上的位置调节机构以及设在位置调节机构上的承载板(24)，清扫机器人(10)和转运机构均设在承载板(24)上，位置调节机构用于调节承载板(24)的高度和角度，底板(27)下端设置有与第一限位开关(2)配合以使行走小车停止的第一接近开关(5)；转运机构设置为两个且位于承载板(24)的两端，转运机构包括立柱(20)和设在立柱(20)上端的直线位移机构(18)，直线位移机构(18)呈横向设置并朝向光伏组件(3)，直线位移机构(18)的输出端设置有横杆(16)，横杆(16)下端设置有升降机构(15)，升降机构(15)的输出端设置有夹持机构(17)，行走小车上端设置有与夹持机构(17)配合的夹持部(19)。2.根据权利要求1所述的光伏组件清扫机器人系统，其特征在于，还包括设在光伏组件(3)两端的第二限位开关(38)，清扫机器人(10)的两端均设置有与第二限位开关(38)配合的第二接近开关(37)；清扫机器人(10)下端设置有第一测距装置(23)。3.根据权利要求1所述的光伏组件清扫机器人系统，其特征在于，位置调节机构包括铰接在底板(27)上的第一撑杆(7)、第二撑杆(25)、第一电动杆(6)和第二电动杆(26)，第一撑杆(7)和第二撑杆(25)的上端分别与承载板(24)的两端铰接；第一电动杆(6)和第二电动杆(26)的上端分别与第一撑杆(7)和第二撑杆(25)铰接。4.根据权利要求1所述的光伏组件清扫机器人系统，其特征在于，直线位移机构(18)包括设在立柱(20)上端的丝杠传动机构，丝杠传动机构垂直于立柱(20)并朝向光伏组件(3)设置，横杆(16)固设在丝杠传动机构的滑动部上；升降机构(15)包括固定在横杆(16)下端的第三电动杆，夹持机构(17)设在第三电动杆的输出端。5.根据权利要求1所述的光伏组件清扫机器人系统，其特征在于，夹持机构(17)包括主体(172)、横撑(178)、伸缩钳腿(174)和夹钩(176)；横撑(178)设在主体(172)下端，伸缩钳腿(174)设在横撑(178)两端，夹钩(176)设在伸缩钳腿(174)下端；横撑(178)的下端设有吊运状态监控器(173)，吊运状态监控器(173)包括与控制模块连接的监控摄像头(14)；横撑(178)上设有用于检测伸缩钳腿(174)位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：余阳，李太江，张瑞刚，吴易洋，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：