[实用新型]太阳能板清洗机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人，尤其是一种太阳能板清洗机器人。

背景技术

由于光伏电站一般都位于较为恶劣的自然环境中，自然灰尘很多，几乎都位于荒 漠地区，周边植被非常稀少。其次，这些荒漠电站还面临着非常严重的缺水问题——不仅 远离水源地，雨水较少，地下水也并不丰富。再者，光伏电站的装机规模动辄数十兆瓦乃至 数百兆瓦，太阳能板数量更是高达上万块乃至数十万块，即便有充足的水源、设备和人力， 要完成一次全面人工清洗，工作量之大，也出乎一般人的想象。因此开发一种智能化清洗设 备，最大限度的替代人工，提高发电效率，对社会经济发展以及国家安全具有重要作用。现 有的太阳能板清洗设备多为手动操作，并且工作环境地面不平整，手动操作很难满足工况 需求。太阳能板清洗机器人的使用将大大降低清洗成本，改善工人的劳动环境，提高劳动生 产率，具有相当的社会、经济意义和广阔的应用前景。目前针对此类清洗的机器人的研究还 没有比较成熟、可靠的方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种太阳能板清洗机器 人，其解决了工作量大、水资源紧缺等问题，能够实现清洗机器人的自主智能定速巡航行 走，完成太阳能板清洗、清扫任务，不但可减少人工数量和劳动强度，还避免复杂的手动操 作，提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种太阳能板清洗机器人，包括行走车，行走车上设置有液压伸缩臂，液压伸缩臂 的前端设置有通过刷架旋转电机控制的辊刷装置，行走车内设置有控制行走车、液压伸缩 臂和旋转电机的控制系统；

所述控制系统包括：

发动机控制单元，通过CAN总线与控制器通讯，接收控制器的指令，完成对发动机 油门的自动控制，独立于控制器，同时，发动机控制单元也能够单独控制发动机，发动机控 制单元还控制整个机器人的空调系统；

数据采集设备，分布在太阳能板清洗机器人本体上，用于采集太阳能板清洗机器 人的环境数据，并发送至控制器解析；

控制器，用于接收数据采集设备采集的数据，并对所采集的数据进行综合分析处 理，生成合理的运动规划路径；且通过控制器的出口对电控液压比例阀和电机进行控制，控 制机器人作业；

显示器，通过CAN总线与控制器通讯，用于显示整个控制系统的状态，并且是操作 人员与控制系统交互的接口。

所述行走车包括车身，车身底部由两个行走马达分别控制两个车轮，车身底部与 车轮支撑轴之间连接有车身调平液压缸，车身底部还设置有控制液压伸缩臂的主臂回转液 压缸。

所述液压伸缩臂由多级液压缸控制。

所述辊刷装置包括安装于液压伸缩臂前端的刷架旋转电机，刷架旋转电机驱动刷 架，刷架中安装有辊刷，辊刷通过控制系统控制的辊刷旋转马达动作。

所述行走车上还设有由控制系统控制的吸尘马达和高压喷雾马达。

数据采集设备包括超声波传感器、测距传感器、接近传感器、压力传感器、转速传 感器、温度传感器和倾角传感器；其中，

转速传感器车安装在车轮的轮毂上，根据转速反馈来控制行走马达的速度，达到 机器人按照直线匀速行走；

测距传感器检测清洗末端与太阳能板之间的距离，通过调整各级臂的动作，使清 洗末端保持与太阳能板的平行状态。

倾角传感器测量车身的倾斜角度，控制器根据实时测量结果分别控制两个车身调 平液压缸，来进行平衡调节，保持车身在一个允许的倾斜角度范围之内。

超声波传感器测量执行末端与清洗表面之间的距离，通过控制距离值来调节执行 末端的动作。

所述车身上有两个操作手柄，每个操作手柄上有四个按键，通过手柄的输入和按 键的操作来控制整个机器人的各个动作。

所述控制器为抗震、抗干扰设备，包括开关量、模拟量的采集和控制功能，有PWM控 制功能，有PWM控制反馈功能，可以与显示器通讯；

运动规划路径，用于在一键行走过程中，根据执行末端与清洗面之间的距离判断 来调节各臂的动作；

PWM控制，由控制器通过PWM出口来控制电控液压比例阀，实现各液压缸和马达的 比例控制，PWM控制反馈功能可以实现闭环调节。