一种智能清扫机器人的制作方法

本实用新型涉及太阳能光伏发电技术领域，特别涉及一种智能清扫机器人。

背景技术：

太阳能光伏发电行业中，光伏电池组件是光伏发电的主要设备，各种类型的光伏发电站中，光伏组件被大面积广泛使用，并且使用寿命均在25年左右。

光伏组件长期户外运行，在实际发电过程中，空气中的灰尘会不断的沉积在光伏电池组件的表面，大大降低了光伏电池组件的发电效率。光伏组件表面的灰尘可以使光伏发电项目每年损失数亿元，这种损失直接导致电站投资收益减少，并且是长期影响。

现有技术中，一般采用人工清扫的方式，对光伏电池组件表面的灰尘进行清扫。为了增加发电量，一般光伏发电站都会定期清扫有灰尘的组件表面。但是随着人工成本逐渐上升，清扫成本居高不下。

因此，如何对光伏电池组件表面的灰尘进行清扫，并降低人工成本，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种智能清扫机器人，能够用于对光伏电池组件表面的灰尘进行清扫，降低人工成本。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能清扫机器人，包括：

机架；

清扫装置，安装于所述机架上，用于进行清扫工作；

第一行走轮，位于所述机架的一端，通过第一电机驱动行走；

第二行走轮，位于所述机架的另一端，通过第二电机驱动行走；

控制系统，与所述第一电机和所述第二电机分别信号连接，可控制所述第一电机和所述第二电机同步转动，也可控制所述第一电机和所述第二电机分别以不同的转速或方向转动，以调整所述智能清扫机器人的行走姿态。

优选地，在上述智能清扫机器人中，还包括：

中间行走轮，安装于所述机架上，位于所述第一行走轮和所述第二行走轮之间；

和/或，第一限位轮和第二限位轮，分别位于所述机架的两端，用于防止所述智能清扫机器人的侧边剐蹭，或者，用于防止所述智能清扫机器人发生偏移而脱离行走轨道；

和/或，覆盖在所述机架和所述清扫装置上方的防护外壳。

优选地，在上述智能清扫机器人中，所述第一行走轮包括至少一对滚轮，和/或，所述第二行走轮包括至少一对滚轮。

优选地，在上述智能清扫机器人中，所述清扫装置包括同轴布置的第一清扫装置和第二清扫装置；

所述第一清扫装置的外侧端与第三电机传动连接，内侧端与所述机架转动连接；

所述第二清扫装置的外侧端与第四电机传动连接，内侧端与所述机架转动连接。

优选地，在上述智能清扫机器人中，所述第一电机和所述第三电机为同一电机，和/或，所述第二电机和所述第四电机为同一电机。

优选地，在上述智能清扫机器人中，所述机架包括主框架和位于所述主框架两端的第一箱体和第二箱体，其中：

所述第一行走轮和所述第一电机安装于所述第一箱体的安装箱板上，并且，所述第一行走轮、所述第一电机和所述清扫装置之间的第一传动系统封装于所述第一箱体内；

所述第二行走轮和所述第二电机安装于所述第二箱体的安装箱板上，并且，所述第二行走轮、所述第二电机和所述清扫装置之间的第二传动系统封装于所述第二箱体内；

和/或，所述控制系统安装于所述主框架上。

优选地，在上述智能清扫机器人中，所述主框架为矩形框架结构，所述矩形框架结构包括：

分别位于所述清扫装置两侧的第一横梁和第二横梁；

两端分别与所述第一横梁和所述第二横梁连接的纵梁。

优选地，在上述智能清扫机器人中，所述第一横梁的横截面为S型横截面，和/或，所述第二横梁的横截面为S型横截面。

优选地，在上述智能清扫机器人中，所述纵梁上，用于与所述第一横梁连接的端部和用于与所述第二横梁连接的端部，为与所述S型横截面中的折角部形状适配的L型折板连接结构。

优选地，在上述智能清扫机器人中，所述第一横梁包括首尾相接的至少两个横梁单元，所述第二横梁包括首尾相接的至少两个横梁单元；

所述纵梁包括支撑纵梁和拼接纵梁，首尾相接的两个所述横梁单元之间通过所述拼接纵梁的端部进行连接，并且，首位相接的两个所述横梁单元之间设置有大于零的调整间隙。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的智能清扫机器人可用于对光伏电池组件表面的灰尘进行清扫。而且，该智能清扫机器人中，位于两侧的第一行走轮和第二行走轮，不仅通过机架相互约束，有助于受力均匀、运行平稳，而且还通过控制系统由两个电机分别驱动(即采用“双电机双驱动”的方式)，从而，控制系统对于驱动和行走的控制方式和调整方式更加灵活可控，能够令第一行走轮和第二行走轮实现多种行走方式，例如同步运动、彼此独立运动，或者以一定的速度比运动，从而能够对智能清扫机器人的行走姿态进行任意调整和纠偏，不仅能够适应多种形状结构的被清扫装置的具体需求，而且还能够增强其自动越过障碍的能力和自动纠偏的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的智能清扫机器人的内部结构主视图；

图2为本实用新型实施例提供的智能清扫机器人的内部结构仰视图；

图3为本实用新型实施例提供的智能清扫机器人的内部结构俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的第一传动系统的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的第一箱体驱动模块的主视图；

图6为本实用新型实施例提供的第一箱体驱动模块的右视图；

图7为本实用新型实施例提供的矩形框架结构的结构示意图；

图8为图7中的局部放大图；

图9为本实用新型实施例提供的拼接纵梁与横梁单元的连接结构示意图。

其中：

11-横梁单元，21-支撑纵梁，22--拼接纵梁，

3-清扫装置，4-控制系统，

51-第一限位轮，52-第二限位轮，

61-第一箱体，62-第二箱体，

71-第一电机，72-第二电机，

81-第一行走轮，82-第二行走轮，

30-清扫链轮，70-电机链轮，80-行走链轮，

9-中间行走轮。

具体实施方式

本实用新型公开了一种智能清扫机器人，能够用于对光伏电池组件表面的灰尘进行清扫，降低人工成本。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图9，图1为本实用新型实施例提供的智能清扫机器人的内部结构主视图，图2为本实用新型实施例提供的智能清扫机器人的内部结构仰视图，图3为本实用新型实施例提供的智能清扫机器人的内部结构俯视图，图4为本实用新型实施例提供的第一传动系统的结构示意图，图5为本实用新型实施例提供的第一箱体驱动模块的主视图，图6为本实用新型实施例提供的第一箱体驱动模块的右视图，图7为本实用新型实施例提供的矩形框架结构的结构示意图，图8为图7中的局部放大图，图9为本实用新型实施例提供的拼接纵梁与横梁单元的连接结构示意图。

本实用新型实施例提供的智能清扫机器人，包括机架、清扫装置3、控制系统4、第一行走轮81和第二行走轮82。其中：

清扫装置3安装于机架上，用于进行清扫工作；

第一行走轮81和第二行走轮82分别安装于机架的两端，并分别通过第一电机71和第二电机72驱动行走，用于带动机器人在被清扫装置上行走；

控制系统4与第一电机71和第二电机72分别信号连接，可控制第一电机71和第二电机72同步转动，也可控制第一电机71和第二电机72分别以不同的转速或方向转动，以调整所述智能清扫机器人的行走姿态。

从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的智能清扫机器人中，位于两侧的第一行走轮81和第二行走轮82，不仅通过机架相互约束，有助于受力均匀、运行平稳，而且还通过控制系统4由两个电机分别驱动(即采用“双电机双驱动”的方式)，从而，控制系统4对于驱动和行走的控制方式和调整方式更加灵活可控，能够令第一行走轮81和第二行走轮82实现多种行走方式，例如同步运动、彼此独立运动，或者以一定的速度比运动，从而能够对智能清扫机器人的行走姿态进行任意调整和纠偏，不仅能够适应多种形状结构的被清扫装置的具体需求，而且还能够增强其自动越过障碍的能力和自动纠偏的能力。

在此需要说明的是，在具体实施例中，关于控制系统4的具体设计，有多种可实现方案，例如采用红外传感器及相应的控制方法。本领域技术人员可根据具体需要进行具体设置，本实用新型对此不作具体限定。

可见，本实用新型实施例提供的智能清扫机器人，可用于对光伏电池组件表面的灰尘进行清扫，即被清扫装置为光伏电池组件。但是并不局限于此，本领域技术人员还可根据实际需要，将其应用于对其它被清扫装置进行清扫，本实用新型对此不作具体限定。

在具体实施例中，上述智能清扫机器人中还包括中间行走轮9，中间行走轮9安装于机架上，位于第一行走轮81和第二行走轮82之间。优选地，第一行走轮81、第二行走轮82和中间行走轮9分别包括至少一对滚轮，以达到运行平稳的目的。

在具体实施例中，上述智能清扫机器人中还包括分别位于机架的两端的第一限位轮51和第二限位轮52，用于防止智能清扫机器人的侧边剐蹭，或者，用于防止智能清扫机器人发生偏移、脱离行走轨道。

在具体实施例中，上述智能清扫机器人中还包括覆盖在机架和清扫装置3上方的防护外壳，以起到美观、保护、防尘等作用。优选地，该防护外壳和上述机架能够可拆卸安装和快速分离。

在具体实施例中，上述清扫装置3包括同轴布置的第一清扫装置和第二清扫装置。

具体地，第一清扫装置和第二清扫装置可连接在一起，也开分开独立设置。第一清扫装置和第二清扫装置连接在一起时，可由同一驱动装置或同步运行的驱动装置进行驱动。

在优选方案中，第一清扫装置和第二清扫装置分开独立设置，且分别由不同的驱动装置进行驱动。例如：第一清扫装置的外侧端与第三电机传动连接，内侧端与机架转动连接；第二清扫装置的外侧端与第四电机传动连接，内侧端与机架转动连接。

更为优选地，第一清扫装置和第一行走轮81同步驱动，即上述第三电机和上述第一电机71为同一电机；第二清扫装置和第二行走轮82同步驱动，即上述第四电机和上述第二电机72为同一电机。

具体地，请参见图4和图5，第一电机71的传动端设置有电机链轮70，第一清扫装置的外侧端设置有清扫链轮30，第一行走轮81中的一对滚轮分别与一个行走链轮80同轴连接。并且，电机链轮70与清扫链轮30通过第一传动链传动连接，清扫链轮30与两个行走链轮80通过第二传动链传动连接。其中，电机链轮70、清扫链轮30、行走链轮80、第一传动链、第二传动链以及自由链轮构成了第一传动系统。

相似地，第二电机72的传动端设置的电机链轮、第二清扫装置的外侧端设置的清扫链轮、第二行走轮82中的一对滚轮分别连接的行走链轮，以及相应的传动链和自由链轮，构成了第二传动系统。

工作时，第一电机71通过第一传动系统，驱动第一行走轮81和第一清扫装置同步转动；第二电机72通过第二传动系统，驱动第二行走轮82和第二清扫装置同步转动。从而实现令智能清扫机器人边行走边清扫的目的。

但是并不局限于此，在其它具体实施例中，也可以是，第三电机和第一电机71为不同电机、第四电机和第二电机72为不同电机。从而便于延长清扫装置的长度，以适应不同数量的光伏组件。

为了进一步优化上述技术方案，本实用新型实施例提供的智能清扫机器人中，上述机架包括主框架和位于主框架两端的第一箱体61和第二箱体62。其中：

第一行走轮81和第一电机71，以及第一限位轮51，均安装于第一箱体61的安装箱板上，并且，第一行走轮81、第一电机71和清扫装置3之间的第一传动系统封装于第一箱体61内，从而构成“第一箱体驱动模块”；(具体可参见图4至图6)

第二行走轮82和第二电机72安装于第二箱体62的安装箱板上，并且，第二行走轮82、第二电机72和清扫装置3之间的第二传动系统封装于第二箱体62内，从而构成“第二箱体驱动模块”；

控制系统4安装于主框架上。

可见，“第一箱体驱动模块”和“第二箱体驱动模块”中，分别将限位轮、行走轮、电机及其传动系统集中在一起，其结构紧凑、集成度高，可以有效减少机器人的体积和重量，从而有利于提高能量转换效率、提高设备输出动力，提高清扫效果和越障能力以及设备运行可靠性。

而且，“第一箱体驱动模块”和“第二箱体驱动模块”布局相同、结构对称，有利于减少部件种类、便于安装维护，而且还有利于智能清扫机器人受力均匀、运行平稳，而且有利于智能清扫机器人的模块化组装。

具体地，第一箱体61和第二箱体62内还封装有电机法兰和减速器的轴承。通过对第一箱体61和第二箱体62进行密封，从而能够有效提高箱体内部所有部件的防护性能，从而提高箱体内部件的防护等级，提高设备可靠性和环境适应性，以及使用寿命。

在具体实施例中，上述主框架为矩形框架结构，该矩形框架结构包括第一横梁、第二横梁、两端分别与第一横梁和第二横梁连接的纵梁。

具体地，控制系统4为独立模块结构，且内置于第一横梁和第二横梁之间；“第一箱体驱动模块”和“第二箱体驱动模块”分别安装在第一横梁和第二横梁的两端；清扫装置3与第一横梁、第二横梁平行，且位于第一横梁和第二横梁之间。

可见，本实用新型实施例提供的智能清扫机器人中，包括主框架模块(即主框架)、清扫模块(即清扫装置3)、控制模块(即控制系统4)、第一箱体驱动模块、第二箱体驱动模块，从而实现了模块化组装，便于安装维护。

在具体实施例中，第一清扫装置和第二清扫装置优选采用毛刷，其中心轴线与第一横梁和第二横梁彼此平行。但是并不局限于此，本领域技术人员可根据实际需要采用其它具有清洁功能的清扫装置，本实用新型对此不作具体限定。

为了进一步优化上述技术方案，本实用新型实施例提供的智能清扫机器人中，上述第一横梁和第二横梁的横截面均为S型横截面，组装时，第一横梁和第二横梁的S型横截面对称布置；纵梁上，用于与第一横梁连接的端部、用于与第二横梁连接的端部，均为与S型横截面中的折角部形状适配的L型折板连接结构。(具体可参见图9中的局部放大图)

具体地，上述第一横梁和第二横梁均采用铝型材结构件制作而成。第一横梁、第二横梁和各纵梁之间采用拼接的方式进行连接。

优选地，第一横梁和第二横梁分别包括首尾相接的至少两个横梁单元11；纵梁包括多个支撑纵梁21和拼接纵梁22。其中，首尾相接的两个横梁单元11之间通过拼接纵梁22的端部进行连接；第一横梁和第二横梁之间其它位置连接的纵梁统称为支撑纵梁21，例如，第一横梁的外侧端和第二横梁的外侧端之间，通过支撑纵梁21连接。

优选地，首尾相接的两个横梁单元11之间设置有大于零的调整间隙a。

优选地，拼接纵梁22的下侧面设置有连接结构，用于连接中间行走轮9和清扫装置3的内侧端。

可见，上述第一横梁和第二横梁中，由于其横截面为S型横截面，从而形成有条形凹槽，不仅体积小、重量轻、承重强度好，利于提高能量转换效率、提高输出动力、提高设备越障能力、提高清扫效果，而且便于走线和部件安装。而且，由于第一横梁和第二横梁的横截面为S型横截面，从而具有多个面，每个面都可以用来安装部件。

此外，由于第一横梁和第二横梁的横截面为S型横截面，且由多个横梁单元11拼接而成，从而具有良好的可拼装性，使设备可以分段模块化加长。从而，可根据具体需要，通过调整横梁单元11的拼接个数、或者在拼接处对横梁单元11进行拼接延长或缩短、或者通过改变调整间隙a大小，以达到调节横梁长度、令智能清扫机器人适应不同长度的光伏电池组件清扫长度的目的，增加了设备的灵活性，并且运行安全可靠，有助于设备有效使用寿命的提高。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。