双向泄压阀及双向泄压密封盖体的制作方法

本实用新型涉及一种双向泄压阀及一种双向泄压密封盖体。

背景技术：

现有技术的液体密封容器，即使在其底部设置一可控制的排液口，由于受到大气压的影响，其内存储的液体很难自动排放出来。如果在容器顶部设置一个通气孔，液体虽然可以排放出来，但是会使得容器内部的液体蒸发出来，造成液体的损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，如何解决传统的密封液体容器排放液体困难、液体损耗较多的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种双向泄压阀包括一阀体；一阀腔，设于所述阀体内；一密封阀块，可滑动式安装在所述阀腔内；以及一密封挡块，突出于所述阀腔侧壁的中部；其中，所述密封阀块最宽处的侧壁与所述密封挡块侧壁、所述阀腔内侧壁相切。所述密封阀块包括一环形肩部，突出于所述密封阀块侧壁的中部；所述环形肩部的侧壁与所述密封挡块侧壁、所述阀腔内侧壁相切。

进一步地，所述双向泄压阀还包括一第一通气孔，设于所述阀体顶部；一第二通气孔，设于所述阀体底面。

进一步地，所述双向泄压阀还包括一第一弹性件，其上端固定至所述阀腔顶部，其下端连接至所述密封阀块；以及一第二弹性件，其上端连接至所述密封阀块，其下端固定至所述阀腔底部。

进一步地，所述第一弹性件、所述第二弹性件皆为一弹簧。

进一步地，所述阀体为一体式圆柱体，所述阀腔为一圆柱体密封空腔。

为解决上述问题，本实用新型还提供一种双向泄压密封盖体，安装至一密封容器，包括前文所述的双向泄压阀。

进一步地，所述双向泄压阀穿透式安装在所述双向泄压密封盖体上。

本实用新型的优点是：本实用新型提供一种双向泄压阀，可以安装在一存储液体的密封容器上，在使用过程中，通过阀体上下的气压差来实时调整位置，实现容器内部与外界的通气，而且通气后能够密封还原，使容器在使用过程中不发生溶液渗漏等问题，保证该溶液分发容器中的溶液充分利用。

附图说明

图1为本实用新型实施例中清扫机器人的整体外观示意图；

图2为本实用新型实施例中清扫机器人内部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中清扫机器人的分解结构示意图；

图4为本实用新型实施例中一种清扫装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的另一种清扫装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中一种液体分发容器底部结构示意图；

图7为本实用新型实施例在斜坡上时，液体分发容器工作状态结构示意图；

图8为本实用新型实施例中一种液体分发容器结构示意图；

图9为本实用新型实施例中另一种液体分发容器结构示意图；

图10为本实用新型实施例中一种液体分发容器剖面结构示意图；

图11为本实用新型实施例中液位传感器结构示意图；

图12为本实用新型实施例中加注口盖体的剖面结构示意图；

图13为本实用新型实施例中双向泄压阀的剖面结构示意图；

图14为本实用新型实施例中控制系统的结构框图。

图中部件编号如下：

100太阳能面板清扫机器人/清扫机器人/机器人，200太阳能面板，300斜坡平面，400服务器；

1车体，2清扫装置，3动力系统，4控制系统，5电力系统；11车身；

21清扫电机，22滚刷，23传动机构，24杂物挡板，25液体分发容器，26喷头，27分叉管道，28抽水泵；

41数据采集单元，42处理器，43存储单元，44报警单元，45无线通信单元；51电池盒；

211清扫电机转轴，221滚刷从动轴，231主动齿轮，232从动齿轮， 233双联齿轮；

251排液口，252柱形部，253锥形部，254容器盖板，255加注口，256加注口盖体，257双向泄压阀，258环形盖口，259液位传感器；

261喷嘴，271主管；

411加速度传感器，412磁传感器，413距离传感器，414计数器，415影像传感器；

2331大齿圈，2332小齿圈；

2541连接槽孔，2591长杆体，2592浮球传感器，2593圆盘形连接器，2594环形堵块，2595导线；

2571阀体，2572阀腔，2573密封阀块，2574密封挡块，2575第一通气孔，2576第二通气孔，2577第一弹性件，2578第二弹性件，2579环形肩部。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的一个优选实施例，证明本实用新型可以实施，所述实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本实用新型，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，只是用来解释和说明本实用新型，而不是用来限定本实用新型的保护范围。

当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中间部件，所述部件置于所述中间部件上，且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个部件通过一中间部件间接“安装至”、或“连接至”另一个部件。

如图1~图3所示，本实施例提供一种太阳能面板清扫机器人100（以下简称清扫机器人或机器人），包括一车体1，车体1可以在至少一太阳能面板上行驶；车体1内部或外部设有一清扫装置2、一动力系统3、一控制系统4以及一电力系统5。

清扫装置2用以在车体行进过程中清扫太阳能面板；动力系统3用以调整车体1在太阳能面板上的行进方向和行驶速度，控制车体1行驶、停止或转向；控制系统4分别连接至动力系统3及清扫装置2，用以向动力系统3及清扫装置2发出各种控制信号。电力系统5分别连接至动力系统3、清扫装置2、控制系统4，用以为动力系统3、清扫装置2、控制系统4提供电力。

本实施例太阳能面板清扫机器人100在太阳能面板上正常工作中，当电力系统5启动时，控制系统4发出至少一行进控制指令和至少一清扫控制指令，动力系统3根据该行进控制指令，控制车体1沿着一事先规划的路径行驶；同时，清扫装置2根据该清扫控制指令启动清扫装置2，开始清扫太阳能面板。在车体1行驶过程中，控制系统4对动力系统3发出多个行进控制指令，如校偏指令、转弯指令、调头指令，等等，从而命令车体1在直线行进路线发生偏转的情况下回到原路线上，也即进行校偏处理；或者在一定条件下或一定位置转弯或者进行U字回转（调头），使得车体1可以根据事先规划的优化路径行驶。具体的导航方法、校偏方法、控制车体转弯或进行U字回转（调头）方法，在下文中有详细描述。在整个行驶过程中，无论车体1是何种行进方式，如直行、偏转、校偏、转弯或回转，清扫装置2始终保持工作状态。当控制系统4基于某些工作参数（如事先规划的路径全部走完或者电力系统5电量不足）发出停止行进的行进控制指令时，车体1停止行驶；同时控制系统4发出一清扫控制指令，关闭清扫装置2，停止清扫。

如图4所示，本实施例所述的清扫装置2，包括一清扫电机21、一滚刷22及一传动机构23。

如图4、图5所示，本实施例中，清扫电机21包括一清扫电机转轴211；所述滚刷中心设有一滚刷从动轴221；传动机构23同时连接至清扫电机转轴211及滚刷从动轴221，清扫电机转轴211通过传动机构23带动滚刷从动轴221转动。滚刷22设置于车体1前端的下方，滚刷22下端直接与太阳能面板相接触，用以清扫太阳能面板。

传动机构23为两个以上彼此啮合的大小齿轮组成的齿轮组，用以将清扫电机转轴211的动力传送至滚刷从动轴221，同时使清扫电机21的输出转速减慢，进而以较慢的转速带动滚刷22转动。本实施例中，传动机构23包括一主动齿轮231、一从动齿轮232以及一双联齿轮233。主动齿轮231设置于清扫电机转轴211上，清扫电机转轴211垂直于主动齿轮231的轮面；从动齿轮232设置于滚刷从动轴221上，滚刷从动轴221垂直于从动齿轮232的轮面；滚刷从动轴221平行于清扫电机转轴211。双联齿轮233包括一体化制成的一大齿圈2331及一小齿圈2332，大齿圈2331与主动齿轮231啮合，小齿圈2332与从动齿轮232啮合。当清扫电机21启动时，清扫电机转轴211高速转动，经由双联齿轮233的减速处理后，滚刷从动轴221以较慢速度带动滚刷22转动，从而使得滚刷22可以清扫太阳能面板。其中，清扫电机转轴211与滚刷从动轴221的转速比，取决于大齿圈2331与小齿圈2332的半径比。

滚刷22为螺旋式滚刷，螺旋式滚刷包括至少一螺旋叶片222，螺旋叶片222可以分成多个片状叶瓣223，叶瓣223之间等距设置，可以使得滚刷22与太阳能面板全面接触，使得车体1行驶过的面板部分都可以被清扫到。本实施例的车体1在行进中，滚刷22持续清扫太阳能面板上的灰尘等附着物。

如图5所示，清扫装置2还包括一杂物挡板24，固定安装至滚刷22的侧面，滚刷22中心的滚刷从动轴221与杂物挡板24平行。如图2所示，清扫装置2（清扫装置）设置于清扫机器人100的前端（即车体前部），清扫机器人100后端（即车体后部）包括一车身11，杂物挡板24设置于清扫装置2与车身11之间。在清扫过程中，杂物挡板24能有效将灰尘、琐屑、污水等杂物集中在一起，便于将其从面上清除，同时可以阻止杂物进入清扫装置2或动力系统3内，以防造成车体1内各个部件的损毁。

如图5所示，清扫装置2还包括一液体分发容器25、至少一喷头26以及一分叉管道27。

如图5~图10所示，液体分发容器25（可简称为容器25）为可拆卸的密封容器，用以存储有水或清洁剂溶液，其底部设有一排液口251；喷头26设置于滚刷22上方或侧方；每一喷头包括一喷嘴261，喷嘴261正对滚刷22方向；分叉管道27包括彼此连通的一主管271及至少一支管（图未示）；主管271连通至排液口；每一支管连通至一喷头。本实施例中，优选两个喷头，分别设置于滚刷22两端，其喷嘴正对滚刷22；分叉管道27优选一分二式分叉管道，包括一根主管271及二根支管，将液体分发容器25中的水或清洁剂溶液传送至两个喷头26。

如图5、图6所示，清扫装置2还包括一抽水泵28，连接至控制系统4，从控制系统4获取至少一抽水泵控制信号；抽水泵28设置于主管27上，作为控制液体分发容器25排放液体的开关，根据所述抽水泵控制信号调整液体排放速度。

本实施例中，在滚刷22清扫太阳能面板过程中，控制系统4根据需要发出至少一抽水泵控制信号给抽水泵28，启动抽水泵28并调节抽水速度，使得液体分发容器25内的水或清洁剂溶液经由分叉管道27流出至喷头26，形成小液滴，呈发射状向滚刷22喷洒，使得喷洒后的液体尽量均匀落在滚刷22上，转动的滚刷22带动水或清洁剂落在太阳能面板上，同时利用滚刷22对面板进行清理，可以有效增强去污效果。当液体分发容器25内的液体余量不足或电力系统的电力不足时，或者当清扫工作量完成后，控制系统4发出一停止抽水控制信号给抽水泵28，以关闭抽水泵28。液体分发容器25内的液体余量的判断方法和电力系统5的电量余量的判断方法，在下文中有详细说明。

本实施例中，清扫装置2的技术效果在于，可以在清扫机器人100行进中完成太阳能面板的清扫工作，如有必要还可以在待处理的面板上喷洒水或清洁剂，可以更好地清除顽固性污渍。清扫装置2的清扫速度快、效果好，无需人工监控或辅助，可以有效降低人力成本。

由于本实施例提供的清扫机器人是应用于太阳能面板这样的斜坡平面上的，如果清扫装置中的液体分发容器可以采用普通的圆柱形水箱或长方体水箱，无论排液口如何设置，都不能保证排液口始终在容器最低点。在某些角度下，当液体分发容器内液体较少时，液面可能会低于排液口，这样部分液体就无法顺利排出。由于有些太阳能面板设置在高处，为清扫机器人补充液体操作麻烦，因此，液体分发容器内部的液体必须要尽可能地全部排出，使之得以充分利用，这样就需要设计一种特殊形状的液体分发容器25，确保无论车体向哪个方向行驶（上坡、下坡或水平行驶），容器中的液体都能够充分被抽出。

如图5~图10所示，本实施例提供一种液体分发容器25（简称为容器），用于在一斜坡平面上分发液体。太阳能面板清扫机器人在太阳能面板上行进过程中，车体内部的液体分发容器25可以分发液体。液体分发容器25主体为一密封良好的容器，主要包括彼此连接的一柱形部252和一锥形部253，锥形部253底部朝上倒置在柱形部252下方，锥形部253的底面连接至柱形部252的下底面，在锥形部253最下方的顶点（锥体的尖端）处设有一排液口251。

如图7所示，为了使得液体分发容器25中的液体能够全部被抽出，当液体分发容器25在斜坡平面300上任一方向移动时，必须保证排液口251始终位于液体分发容器25的最低点，因此，锥形部253的侧面与锥形部253底面的夹角要大于或等于斜坡平面300与水平面的夹角。在本实施例中，太阳能面板200即为斜坡平面300，为了确保液体分发容器25在太阳能面板200上任一方向移动时，排液口251始终位于液体分发容器25的最低点，锥形部253的侧面与锥形部253底面的夹角要大于或等于太阳能面板200与水平面的夹角，也即太阳能面板200的倾角；由于太阳能面板200的倾角一般在10度~40度之间，锥形部的侧面与锥形部底面的夹角的范围一般应该在15~45度之间；由于锥形部的侧面与锥形部底面夹角越大，整个液体分发容器25的容积就越小，因此可以根据太阳能面板200的倾角选择形状合适的锥形部，优选25度~35度。

如图7所示，液体分发容器25固定在清扫机器人100的车体内，液体分发容器25的中心轴线垂直于清扫机器人100的车体底面。锥形部253除了该排液口251以外的其它部分均高于排液口251中心处所在的水平面，保证排液口251始终位于液体分发容器25的最低点。

本实施例中提供两种方案，其一为：如图8所示，柱形部252为棱柱体，锥形部253为棱锥体，棱锥体的棱锥底面为棱柱体的下底面。本实施例优选棱柱体为四棱柱体，则所述棱锥体也为四棱锥体；同理，若所述棱柱体为三棱柱体，则所述棱锥体也为三棱锥体。其二为：如图9所示，柱形部252为圆柱体，锥形部253为圆锥体，圆锥体的底面即为圆柱体的下底面；在液体分发容器25占用的空间范围一定时，尽量增加容器的容量。

如图10所示，本实用新型所述的液体分发容器25，还包括一容器盖板254、一加注口255、一加注口盖体256及一双向泄压阀257。

容器盖板254固定安装至柱形部252的上底面处；加注口255设于容器盖板254上，并穿透该容器盖板254，加注口盖体256可拆卸式安装至加注口255，用以密封加注口255。双向泄压阀257穿透式安装至加注口盖体256，用以连接液体分发容器25的内部与外部，使得容器25内外气压平衡，液体可以从容器25内顺利排出。加注口盖体256也具有双向泄压的效果，也可以称之为双向泄压密封盖体。

在本实施例中，加注口255的水平截面为圆形，加注口255的周边设有垂直于容器盖板254的一圈环形盖口258，环形盖口258外侧面上设有第一螺纹（图未示）。加注口盖体256为圆柱形，其大小契合于加注口255，加注口盖体256的内侧壁设有第二螺纹（图未示），所述第二螺纹旋接于所述第一螺纹上，通过所述第一螺纹与所述第二螺纹的配合，使得加注口盖体256与加注口255可拆卸式连接。

液体分发容器25内存储的液体（水或清洁剂）皆为消耗品，需要定期对其进行补充。当容器内的液体全部耗尽之后，只需要旋开加注口盖体256，就可以向液体分发容器25内加注液体（水或清洁剂）。加注口盖体256与加注口255的连接处可以用密封液或密封件进一步密封，容器盖板254与柱形部252可以一体成型设计，也可以分别设计，只需保证容器盖板254与柱形部252连接处、加注口盖体256与加注口255的连接处密封良好即可。

如图10、图11所示，液体分发容器25内设有一液位传感器259，用于实时采集液体分发容器25中的液位数据，液位传感器259为控制系统4的一部分。本实施例中，液位传感器259包括一长杆体2591及套在长杆体上的一浮球传感器2592，浮球传感器2592漂浮在液体分发容器25内的液面上，随着液位的升降而沿着长杆体2591上升或下降。长杆体2591位于液体分发容器25内部高度最大的轴线上，也即液体分发容器25的中心轴线上，可以使浮球传感器2592尽可能多地获取全面精准的液位数据。容器盖板254中心设有一连接槽孔2541，长杆体2591穿过连接槽孔2541，且垂直于容器盖板254；长杆体2591上端设有一圆盘形连接器2593，固定连接至连接槽孔2541，长杆体2591下端设置于锥形部253的排液口251处附近。长杆体2591下端设有一突出的环形堵块2594，用以防止浮球传感器从长杆体2591上滑落。浮球传感器通过穿过长杆体2591内部的至少一导线2595连接至控制系统4的其他部件。在清扫装置工作中，控制系统4可以根据液体分发容器25内的实时液位数据向抽水泵28发送至少一抽水泵28控制信号以启动或停止抽水泵28的运行，或者控制液体排放速度。

本实施例中，液体分发容器25的技术效果在于，无论车体1（或液体分发容器25）在斜坡平面300上朝向任何方向行驶，其排液口251始终位于整个容器25的最低点，使得容器25内存储的液体可以完全被排出，并得到充分利用，不会出现液体意外泄漏或者排液口251无法排液的状况。

在本实施例中，液体分发容器25整体为密封容器，只有其最低点处的排液口251可以排出液体，如果容器没有其他可以通气的孔，受大气压力的影响，液体就会很难从排液口251排出。如果容器的加注口255一直保持开放状态，一旦抽水泵28打开，容器内的液体就会加速持续流出，难以控制流速，而且会使得液体从加注口255挥发。为此，本实施例采用在加注口盖体256设置双向泄压阀257的技术方案，可以根据液体分发容器25液面上方气压的变化打开或关闭泄压阀。

如图12、图13所示，双向泄压阀257穿透式安装至加注口盖体256，用以可选择式连通液体分发容器25的内部与外部。双向泄压阀257包括一中空的阀体2571，阀体2571内设有一阀腔2572，阀腔2572内设有一密封阀块2573及一密封挡块2574。

阀体2571设计成一体式圆柱体，其阀腔2572也为一圆柱体密封空腔，阀体2571顶部设有一第一通气孔2575，将阀腔2572与容器25外部连通；阀体2571底面设有一第二通气孔2576，将阀腔2572与容器25内部连通。双向泄压阀257的阀体2571的顶部密封连接至加注口盖体256，本实施例中，阀体2571与加注口盖体256可一体成型，以减少部件的加工工序，如配置密封液或密封件等。

本实施例还可包括一第一弹性件2577以及一第二弹性件2578；第一弹性件2577上端固定至阀腔2572顶部，其下端连接至密封阀块2573；第二弹性件2578上端连接至密封阀块2573，其下端固定至阀腔2572底部。密封阀块2573可滑动式安装在阀腔2572内，密封挡块2574突出于阀腔2572侧壁的中部，阀腔2572内部侧壁为光滑侧壁；密封阀块2573在第一弹性件2577、第二弹性件2578共同作用下，可以向上或向下滑动。在阀腔内，密封阀块2573上方气压为空气大气压，密封阀块2573下方气压即为容器25液面上方的气压。

具体地说，密封阀块2573可以包括上段、中段、下段，皆为圆柱体形状。密封阀块2573包括一环形肩部2579，突出于密封阀块侧壁的中部，环形肩部2579即为中段，其上段、下段大小一致，环形肩部2579（中段）的底面直径大于上段、下段的底面直径；环形肩部2579的外侧壁与密封挡块2574外侧壁、阀腔2572内侧壁相切。环形肩部2579上方（上段）连接至第一弹性件2577，环形肩部2579下方（下段）连接至第二弹性件。本实施例中第一弹性件2577、第二弹性件2578优选一弹簧，也可以选择其他弹性件。

在抽水泵28停止运行状态下，液体分发容器25液面上方气压与外界大气压相同，第一弹性件2577、第二弹性件2578未发生形变或形变较小，密封阀块2573处于受力平衡、相对静止状态下，密封阀块2573最宽处（环形肩部）的侧壁与密封挡块2574侧壁、阀腔2572内侧壁相切，密封阀块2573与密封挡块2574将阀腔2572中部填满，阀腔2572的上部与阀腔2572的下部被密封式隔开，不能连通。

如果清扫机器人100处于运行状态下，清扫装置2正常工作，抽水泵28抽取液体，液体分发容器25内液面上方的气压变小，液体分发容器25内的气压小于外界的大气压，密封阀块2573上下两面产生气压差，大气压力克服两个弹性件2577、2578的弹力和密封阀块2573的重力，使得密封阀块2573向下滑动，环形肩部2579与密封挡块2574分离，环形肩部2579与阀腔2572内侧壁之间形成空气通道，在气压差的作用下，外界空气由此通道进入液体分发容器25内。当液体分发容器25内液面上方的气压与外界大气压相等（气压差为零）或趋于相等（气压差较小）时，液体分发容器25内外的气压达到新的平衡，在弹性件2577、2578的弹力作用下，密封阀块逐渐向上滑动，进而实现复位，环形肩部2579的侧壁与密封挡块2574侧壁、阀腔2572内侧壁再次相切，空气通道关闭。在清扫装置运行过程中，抽水泵28持续抽取液体，上述过程也会反复出现。当清扫装置停止工作时，或者，当液体分发容器25内液面下降到一定阈值时，或者，电力系统5的剩余电量下降到一定阈值时，抽水泵28被控制系统4关闭，停止抽取液体。

如果清扫机器人100处于静止状态下，清扫装置2停止运行，由于清扫机器人100放置在太阳能面板上，在较长时间里持续受到阳光直射，液体分发容器25内的液体和空气温度可能会升高，由于热胀冷缩的物理现象，液体分发容器25内气压会大于外部大气压，密封阀块2572上下两面产生气压差，使得密封阀块2573向上滑动，环形肩部2579与密封挡块2574分离，环形肩部2579与阀腔2572内侧壁之间形成空气通道，在气压差的作用下，外界空气由此通道进入液体分发容器25内。当液体分发容器25内液面上方的气压与外界大气压相等（气压差为零）或趋于相等（气压差较小）时，液体分发容器25内外的气压达到新的平衡，在弹性件2577、2578的弹力作用下，密封阀块2573逐渐向下滑动，进而实现复位，环形肩部2579的侧壁与密封挡块2574侧壁、阀腔2572内侧壁再次相切，空气通道关闭。在清扫机器人静止状态下，液体分发容器25长时间置于阳光下，上述过程可能会反复出现，及时释放容器25内部气体压力，避免发生安全事故。

本实施例中，双向泄压阀257的技术效果在于，尽量确保液体分发容器25内外的气压维持平衡，使得抽水泵28可以从液体分发容器25正常抽取液体，或者及时释放容器内部气体压力，避免发生安全事故。

如图14所示，本实施例中，控制系统4包括一数据采集单元41、一处理器42及至少一存储单元43。数据采集单元41包括多种传感器，用以采集车体1行进过程中的至少一工作参数；处理器42连接至数据采集单元41，根据所述工作参数向动力系统3发出至少一行进控制指令，根据所述工作参数向清扫装置2发出至少一清扫控制指令，具体地说，处理器42向清扫电机23发出至少一清扫控制指令。存储单元43连接至处理器42，用以存储车体1行进过中的工作参数及预先计算或设置的其他参数。所述工作参数包括车体1的实时加速度数据、实时行进方向数据、液体分发容器实时液位数据、每一距离传感器与太阳能面板之间的距离、车体前方的影像等参数。预先计算或设置的其他参数包括工作人员预设的各种工作数据，如预先计算和规划好的清扫机器人行驶路径（优化路径），液体分发容器25内的液位数据报警阈值（达到此阈值时，报警单元报警）、液位数据停工阈值（达到此阈值时，抽水泵28停止运行），等等。

工作人员预先将规划好的优化路径录入至控制系统4，为清扫机器人车体提供路径导航，控制系统4根据所述优化路径进行运算和规划，并将何时启动、何时停止、何时直线行驶、何时向左或向右90度转弯、何时向左或向右90度进行U字回转等控制信息，以各种控制指令的方式发送给动力系统，以控制车体在行进中的动作。

在车体控制技术中，如何判断车体在斜坡平面上是否直线行驶、如何控制车体在斜坡平面上直线行驶是最基本的问题，如果车体在直线行驶过程中缺乏监管，一旦车体因为某些因素（如路面局部不平、路面上有障碍物等）发生偏转，就会发生越走越偏的现象，在本实用新型中，会导致机器人偏离既有的导航路径，不能在最短时间内走遍整个斜坡平面。在本实施例中，会导致清扫机器人作业完成后，太阳能面板上还有很多地方没有及时清理干净。

为了解决如何判断本实施例的机器人是否在斜坡上直线行驶的技术问题，本实施例提供了如下技术方案。

在控制系统4中，数据采集单元41包括至少一加速度传感器411，用以实时采集机器人100（或车体1）的加速度数据；加速度传感器411连接至处理器42，将车体1的加速度数据传送给处理器42，处理器42分析动态加速度数据，可以分析出在车体行驶过程中车体的受力方向及行进方向等。处理器42将机器人100的加速度数据建立三维坐标系并分解计算，定义机器人100行进方向为Y轴正方向，定义垂直于所述斜坡平面的方向为Z轴方向；所述X轴与所述Y轴所处平面与所述斜坡平面平行。根据加速度数据在X轴方向的向量，判断车体1是否有向左或向右偏离，若发生偏离，所述处理器向动力系统3发出至少一方向调整指令，使得车体1回到其原本的直线路线上；若没有偏离，处理器42判定车体1为直线行驶。

进一步地，为了保证直线行驶判断的精确性，除了用加速度传感器判定之外，还可以采用磁传感器技术对加速度传感器判定发现偏离路线的情况，再次进行判定，也就是磁传感器二次判定。为此，在控制系统4中，数据采集单元41还可以包括一磁传感器412，连接至处理器42，磁传感器412以感应磁场强度来测量电流、位置、方向等物理参数。本实施例中，磁传感器412用以实时采集行进方向数据，与根据优化路径数据预先设定的标准行进方向对比后进行判断，以确认车体是否为直线行驶，使得车体是否直线行驶的判断更加精确。

在本实用新型中，所述机器人在斜坡平面上直线行驶的判定方法与所述机器人在斜坡平面上直线行驶的控制方法配合使用，可以确保清扫机器人在直线行驶过程中不会发生偏离，从而可以确保清扫机器人可以沿着预先设定的优化导航路径，在最短时间内走遍整个太阳能面板，又快又好地将整个太阳能面板清扫干净。

根据时间最短、行驶路径最短的原则，机器人在一矩形斜坡上的优化导航路径很容易就可以规划和计算出来，如何使机器人可以沿着预先设定的优化导航路径行驶，本实施例提供一系列的控制方案和导航方法，导航方法是指使得机器人沿着导航路径行驶的控制方法。

在本实施例中，数据采集单元41还可以包括至少一距离传感器413，包括但不限于超声波传感器及光脉冲传感器。距离传感器413设置于机器人100（车体1）外部边缘处，具体地说，可以设置在车体1（车身11）的四个角上，如图2所示，当机器人100在一矩形斜坡上行驶时，距离传感器413前端朝向矩形斜坡方向。距离传感器413连接至处理器42；用以实时采集距离传感器413与矩形斜坡的距离数据；处理器42根据距离传感器413与所述矩形斜坡的距离数据，判断车体1是否位于所述矩形斜坡的边缘处或角落处。

在本实施例中，距离传感器413数目为四个，分别设置于机器人（车体）的四个角落处；当只有两个距离传感器413能采集到所述距离数据时，处理器42判定机器人（车体）位于矩形斜坡300的边缘处，向动力系统3发出至少一转向指令（U字回转）；当只有一个距离传感器采集到所述距离数据时，处理器42判定机器人（车体）位于矩形斜坡300的某一角落处，向动力系统3发出至少一转向指令（90度转弯或U字回转）。四个距离传感器413也可以分别设置于车体1每一侧边的中部，处理器发现某一侧边上的距离传感器413无法采集到距离数据时，就可以判断这一侧边位于矩形斜坡的边缘处；如果有两个相邻的侧边皆位于矩形斜坡边缘处，就可以判断车体1位于太阳能面板的某一角落处。距离传感器413数目也可以为八个，分别设置于车体1的四个角落处或车体1四个方向侧边的中部。

控制系统4还可以包括一计数器414，用以计算车体1在斜坡平面行驶中经过的角落，在机器人的一次工作中，每当处理器42判断出车体到达某一角落时，就在计数器上加一。处理器42通过计数器414反馈的技术结果可以清楚地知道车体1到达的角落的顺序（第几个角落）。

工作人员预先将规划好的优化路径录入至控制系统4的存储器，所述处理器并根据所述导航路径和机器人（车体）的实时位置向动力系统3发送控制指令，包括启动、停止、直行、向左或向右90度转弯、向左或向右U字回转（转到相邻车道上的180度转弯），以控制车体在行进中按照导航路径行驶。

数据采集单元41还包括一液位传感器259，连接至处理器42，用于实时采集液体分发容器25中的液位数据，在清扫装置工作中，控制系统4可以根据液体分发容器25内的实时液位数据向抽水泵28发送至少一抽水泵28控制信号以启动或停止抽水泵28的运行，或者控制液体排放速度。例如，当液体分发容器25内的实时液位数据降低到一预设阈值时，控制系统4可以发出一抽水泵28减速指令，控制抽水泵28减慢抽水速度；当液体分发容器25内的实时液位数据降低到最低点时，或者，当控制系统4发出一车体停止指令时，控制系统4可以发出一抽水泵28停止指令，控制抽水泵28停止运行。

控制系统4还包括至少一报警单元44，连接至处理器42，报警单元44可以为设置在车体外部的一红灯或蜂鸣器。当某一工作参数超过设定阈值时，所述报警单元发出报警信号，例如，当液体分发容器25中的液位数据低于某一预设阈值时，或者当电力系统5电力不足时，或者当所述清扫机器人发出故障时，报警单元44都可以发出报警信号以提醒用户。

数据采集单元41包括至少一影像传感器415或摄像头，连接至处理器42，设置于车体1前端（如图2、图3所示），用以采集车体1行进过程中车体1前方的影像，这些影像可以存储至所述存储单元以便于工作人员查看机器人的工作状态。

本实施例中，控制系统4的技术效果在于，提供多种清洁机器人在太阳能面板上行进的优化路径以及机器人在斜坡平面直线行进的控制方法，确保机器人可以不重复地走过太阳能面板的全部空间，覆盖面积大，不会从太阳能面板边缘处落下，既可以保证了清洁效果，又可以保证工作效率。

太阳能面板清扫机器人100还可以包括至少一无线通信单元45，无线连接至一服务器400，用于在太阳能面板清扫机器人100与服务器400之间建立通信。车体1前方的影像可以实时发送至服务器400，以便于工作人员实现清扫机器人在工作进程中的有效查看，有效解决现有技术中太阳能面板位于高处时，清扫机器人在面板上工作状态监控困难的技术问题。

在本实施例中，如图3所示，电力系统5为一个或一组设置在电池盒51内的一次性电池或可充电电池（图未示），需要工作人员定期将所述清扫机器人从太阳能面板上取下，对其进行更换电池处理或充电处理，使其可以继续工作。

实施例提供一种太阳能面板清扫机器人，可以在太阳能面板上自由运行，有效去除面板上的灰尘及其他附着物，去污效果良好；本实用新型的清扫机器人在太阳能面板上运行过程中，按照设定的优化路径行驶，可以不重复地覆盖面板的全部空间，工作效率高；本实用新型的清扫机器人可以根据程序自动转弯或调头，实现自动控制，操作方便。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。