太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置的制造方法
【專利摘要】為了解決現(xiàn)有技術(shù)中太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置。包括基礎(chǔ)框架、毛刷和電控箱，在基礎(chǔ)框架的上下兩端分別設(shè)有底部動(dòng)力系統(tǒng)和頂部動(dòng)力系統(tǒng)，在基礎(chǔ)框架的兩側(cè)分別設(shè)有激光對(duì)射傳感器，底部動(dòng)力系統(tǒng)包括毛刷拖曳裝置、底部主動(dòng)輪裝置和底部從動(dòng)輪裝置，頂部動(dòng)力系統(tǒng)包括頂部主動(dòng)輪裝置和頂部從動(dòng)輪裝置，底部從動(dòng)輪裝置和頂部從動(dòng)輪裝置組成從動(dòng)輪裝置，電控箱內(nèi)部設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)控制頂部主動(dòng)輪和底部主動(dòng)輪，在底部動(dòng)力系統(tǒng)和頂部動(dòng)力系統(tǒng)上分別設(shè)有MCU檢測(cè)編碼器。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人的正常行走以及清掃任務(wù)，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，具有很好的推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】
太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在太陽(yáng)能電池板技術(shù)領(lǐng)域里，清洗并保持良好的陽(yáng)光透過(guò)性，一直是影響太陽(yáng)能光伏效率的重要因素，然而，現(xiàn)有清洗模式下一般為人工清洗，人工清洗電站成本太高，并容易踩裂電池板，達(dá)不到智能化，并且清洗周期長(zhǎng)，造成發(fā)電量損失較大。需要更快、更高效的設(shè)備對(duì)電站進(jìn)行頻繁清洗，并把清洗信息實(shí)時(shí)傳送給后臺(tái)，從后臺(tái)就可以操作清洗設(shè)備的運(yùn)作。目前為止，相同方案的國(guó)內(nèi)還沒有成熟產(chǎn)品。
[0003]如何為太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人的行走提供動(dòng)力，是目前急需解決的問(wèn)題，雖然現(xiàn)有技術(shù)給出了多種清洗機(jī)器人，但是均未達(dá)到實(shí)際投入生產(chǎn)和使用，究其原因是造價(jià)較高，與人工清洗相比，不具備競(jìng)爭(zhēng)性，因此急需一種技術(shù)方案來(lái)提供一種太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，包括基礎(chǔ)框架、毛刷和電控箱，在基礎(chǔ)框架的上下兩端分別設(shè)有底部動(dòng)力系統(tǒng)和頂部動(dòng)力系統(tǒng)，在基礎(chǔ)框架的兩側(cè)分別設(shè)有激光對(duì)射傳感器，底部動(dòng)力系統(tǒng)包括毛刷拖曳裝置、底部主動(dòng)輪裝置和底部從動(dòng)輪裝置，頂部動(dòng)力系統(tǒng)包括頂部主動(dòng)輪裝置和頂部從動(dòng)輪裝置，底部從動(dòng)輪裝置和頂部從動(dòng)輪裝置組成從動(dòng)輪裝置，電控箱內(nèi)部設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)控制頂部主動(dòng)輪和底部主動(dòng)輪，在底部動(dòng)力系統(tǒng)和頂部動(dòng)力系統(tǒng)上分別設(shè)有MCU檢測(cè)編碼器。
[0006]本發(fā)明有兩種檢測(cè)行走距離的判讀，保證行走裝置的準(zhǔn)確定位，一是，MCU檢測(cè)激光對(duì)射傳感器的信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到太陽(yáng)能電池板縫隙的信號(hào)時(shí)，X軸左右行走輪停止動(dòng)作；二是，MCU檢測(cè)編碼器的elk脈沖信號(hào)，計(jì)算光柵轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，確定行走的距離，并通過(guò)上位機(jī)軟件查看機(jī)器人離停車位的距離，根據(jù)計(jì)算距離，單片機(jī)發(fā)出回位指令，清洗機(jī)器人自動(dòng)回位到初始位置，同時(shí)沒有清洗任務(wù)的清洗裝置可以自動(dòng)尋找并回到停車位，防止在組件上造成陰影。
[0007]當(dāng)激光對(duì)射傳感器故障時(shí)，第二種檢測(cè)判讀裝置，會(huì)同時(shí)上報(bào)激光對(duì)射傳感器故障的警告。
[0008]在底部主動(dòng)輪裝置、底部從動(dòng)輪裝置、頂部主動(dòng)輪裝置、頂部從動(dòng)輪裝置和毛刷上分別設(shè)有接近開關(guān)和MCU檢測(cè)編碼器。接近開關(guān)和激光對(duì)射傳感器，保證清洗機(jī)器人精準(zhǔn)到達(dá)指定位置，保證清洗的準(zhǔn)確性。
[0009]基礎(chǔ)框架包括橫向支撐柱和豎向支撐柱，橫向支撐柱和豎向支撐柱構(gòu)成矩形框架，在兩根豎向支撐柱之間橫向連接有橫向支撐桿和橫向安裝桿，豎向支撐柱的外側(cè)兩端均設(shè)有行走輪安裝支架。底部主動(dòng)輪裝置和頂部主動(dòng)輪裝置分別安裝在行走輪安裝支架上，并且安裝在同一側(cè)，底部從動(dòng)輪裝置和頂部從動(dòng)輪裝置分別安裝在行走輪安裝支架上， 并且安裝在同一側(cè)。
[0010]所述毛刷拖曳裝置安裝在基礎(chǔ)框架的底部，其通過(guò)鏈條與毛刷連接，為毛刷的上下移動(dòng)提供動(dòng)力。
[0011]電控箱內(nèi)部設(shè)有電池，其為底部主動(dòng)輪裝置和頂部主動(dòng)輪裝置以及毛刷驅(qū)動(dòng)裝置、毛刷自身驅(qū)動(dòng)裝置提供電力供應(yīng)。
[0012]毛刷本身的兩端設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)毛刷本身轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]電控箱與太陽(yáng)能電池板連接，其內(nèi)部電池電力直接來(lái)源于太陽(yáng)能電池板。
[0014]動(dòng)力系統(tǒng)由主動(dòng)輪和從動(dòng)輪組成，主動(dòng)輪為X軸和Y軸呈90°的動(dòng)力輪，從動(dòng)輪為X 軸和Y軸呈90°的從動(dòng)輪，X軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪設(shè)有減震裝置，Y軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪為平面等距支撐結(jié)構(gòu)。
[0015]減震裝置為空氣彈簧，每組X軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪均為獨(dú)立支撐。
[0016]減震空氣彈簧對(duì)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪獨(dú)立支撐，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪為沿X軸為高度可調(diào)。
[0017]行走裝置結(jié)構(gòu)及越障原理:采用X/Y軸各兩套輪組90°結(jié)合實(shí)現(xiàn)。
[0018]X軸輪組采用的雙氣彈簧獨(dú)立支撐，可以實(shí)現(xiàn)某個(gè)輪在障礙跨越時(shí)所受到地形不同，所受外力不同的情況下做到獨(dú)立動(dòng)作的功能即獨(dú)立懸掛功能，不影響其他結(jié)構(gòu)正常工作的功能，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)面障礙物的跨越。
[0019]Y軸兩個(gè)輪組采用平面等距支撐結(jié)構(gòu)，在遇到等距離以內(nèi)無(wú)支撐點(diǎn)的情況，可以以任意一個(gè)輪子作為同一輪組的支撐，確保整機(jī)整體結(jié)構(gòu)在Y軸上的越障能力。
[0020]本發(fā)明在具體使用過(guò)程中，按照技術(shù)方案中提到的結(jié)構(gòu)形式安裝完畢，接通電源， 根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整行進(jìn)速度，首先是底部和頂部主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)整個(gè)清洗機(jī)器人橫向移動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置后，毛刷拖曳裝置開始工作，帶動(dòng)毛刷上下移動(dòng)，當(dāng)毛刷到達(dá)指定位置后，毛刷本身的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，同時(shí)毛刷拖曳裝置工作，在毛刷自身轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，毛刷向下或向上移動(dòng)。
[0021]本發(fā)明采用簡(jiǎn)單的4個(gè)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人的正常行走以及本身的清掃任務(wù)，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，具有很好的推廣價(jià)值。【附圖說(shuō)明】[〇〇22]圖1本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)立體示意圖；[〇〇23]圖2為圖1中底部動(dòng)力系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇24]圖3為圖1中頂部動(dòng)力系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為圖1中底部主動(dòng)輪裝置放大示意圖。
[0026]圖中:1基礎(chǔ)框架;2毛刷;3從動(dòng)輪裝置;4毛刷拖曳裝置;5底部動(dòng)力系統(tǒng);6頂部動(dòng)力系統(tǒng);7電控箱;501底部主動(dòng)輪裝置;502底部從動(dòng)輪裝置;頂部主動(dòng)輪裝置601;頂部從動(dòng)輪裝置602; 5011減震裝置?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹。[〇〇28] 實(shí)施例
[0029]—種太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，包括基礎(chǔ)框架1、毛刷2和電控箱7,在基礎(chǔ)框架1的上下兩端分別設(shè)有底部動(dòng)力系統(tǒng)5和頂部動(dòng)力系統(tǒng)6,在基礎(chǔ)框架1的兩側(cè)分別設(shè)有激光對(duì)射傳感器，底部動(dòng)力系統(tǒng)包括毛刷拖曳裝置4、底部主動(dòng)輪裝置501和底部從動(dòng)輪裝置502,頂部動(dòng)力系統(tǒng)6包括頂部主動(dòng)輪裝置601和頂部從動(dòng)輪裝置602,底部從動(dòng)輪裝置 502和頂部從動(dòng)輪裝置602組成從動(dòng)輪裝置3，電控箱7內(nèi)部設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)控制頂部主動(dòng)輪601和底部主動(dòng)輪501，在底部動(dòng)力系統(tǒng)5和頂部動(dòng)力系統(tǒng)6上分別設(shè)有MCU檢測(cè)編碼器。
[0030]在底部主動(dòng)輪裝置501、底部從動(dòng)輪裝置502、頂部主動(dòng)輪裝置601和頂部從動(dòng)輪裝置602上分別設(shè)有接近開關(guān)和MCU檢測(cè)編碼器。
[0031]基礎(chǔ)框架1包括橫向支撐柱和豎向支撐柱，橫向支撐柱和豎向支撐柱構(gòu)成矩形框架，在兩根豎向支撐柱之間橫向連接有橫向支撐桿和橫向安裝桿，豎向支撐柱的外側(cè)兩端均設(shè)有行走輪安裝支架。底部主動(dòng)輪裝置501和頂部主動(dòng)輪裝置601分別安裝在行走輪安裝支架上，并且安裝在同一側(cè)，底部從動(dòng)輪裝置502和頂部從動(dòng)輪裝置602分別安裝在行走輪安裝支架上，并且安裝在同一側(cè)。
[0032]所述毛刷拖曳裝置4安裝在基礎(chǔ)框架1的底部，其通過(guò)鏈條與毛刷2連接，為毛刷2 的上下移動(dòng)提供動(dòng)力。[〇〇33]電控箱內(nèi)部設(shè)有電池，其為底部主動(dòng)輪裝置501和頂部主動(dòng)輪裝置601以及毛刷驅(qū)動(dòng)裝置、毛刷自身驅(qū)動(dòng)裝置提供電力供應(yīng)。
[0034]毛刷3本身的兩端設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)毛刷3本身轉(zhuǎn)動(dòng)。[〇〇35]電控箱7與太陽(yáng)能電池板連接，其內(nèi)部電池電力直接來(lái)源于太陽(yáng)能電池板。[〇〇36]動(dòng)力系統(tǒng)由主動(dòng)輪和從動(dòng)輪組成，主動(dòng)輪為X軸和Y軸呈90°的動(dòng)力輪，從動(dòng)輪為X 軸和Y軸呈90°的從動(dòng)輪，X軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪設(shè)有減震裝置5011，Y軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪為平面等距支撐結(jié)構(gòu)。[〇〇37]減震裝置5011為空氣彈簧，每組X軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪均為獨(dú)立支撐。[〇〇38]減震空氣彈簧對(duì)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪獨(dú)立支撐，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪為沿X軸為高度可調(diào)。 [〇〇39]行走裝置結(jié)構(gòu)及越障原理:采用X/Y軸各兩套輪組90°結(jié)合實(shí)現(xiàn)。
[0040]X軸輪組采用的雙氣彈簧獨(dú)立支撐，可以實(shí)現(xiàn)某個(gè)輪在障礙跨越時(shí)所受到地形不同，所受外力不同的情況下做到獨(dú)立動(dòng)作的功能即獨(dú)立懸掛功能，不影響其他結(jié)構(gòu)正常工作的功能，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)面障礙物的跨越。
[0041]Y軸兩個(gè)輪組采用平面等距支撐結(jié)構(gòu)，在遇到等距離以內(nèi)無(wú)支撐點(diǎn)的情況，可以以任意一個(gè)輪子作為同一輪組的支撐，確保整機(jī)整體結(jié)構(gòu)在Y軸上的越障能力。
[0042]本發(fā)明在具體使用過(guò)程中，按照技術(shù)方案中提到的結(jié)構(gòu)形式安裝完畢，接通電源， 根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整行進(jìn)速度，首先是底部和頂部主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)整個(gè)清洗機(jī)器人橫向移動(dòng)，當(dāng)激光對(duì)射傳感器檢測(cè)到太陽(yáng)能電池板的安裝縫隙之后，單片機(jī)下達(dá)停機(jī)指令，頂部和底部動(dòng)力系統(tǒng)停止工作，剎車;此時(shí)，毛刷拖曳裝置4開始工作，帶動(dòng)毛刷3上下移動(dòng)，當(dāng)毛刷 3的接近開關(guān)檢測(cè)到太陽(yáng)能電池板邊框后，單片機(jī)下達(dá)毛刷自身電機(jī)啟動(dòng)指令，毛刷3本身的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，同時(shí)毛刷拖曳裝置4工作，在毛刷3自身轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，毛刷向下或向上移動(dòng)，達(dá)到清洗的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:包括基礎(chǔ)框架(1)、毛刷(2)和 電控箱(7)，在基礎(chǔ)框架(1)的上下兩端分別設(shè)有底部動(dòng)力系統(tǒng)(5)和頂部動(dòng)力系統(tǒng)(6)，在 基礎(chǔ)框架(1)的兩側(cè)分別設(shè)有激光對(duì)射傳感器，底部動(dòng)力系統(tǒng)包括毛刷拖曳裝置(4)、底部 主動(dòng)輪裝置(501)和底部從動(dòng)輪裝置(502)，頂部動(dòng)力系統(tǒng)(6)包括頂部主動(dòng)輪裝置(601)和 頂部從動(dòng)輪裝置(602)，底部從動(dòng)輪裝置(502)和頂部從動(dòng)輪裝置(602)組成從動(dòng)輪裝置 (3)，電控箱(7)內(nèi)部設(shè)有單片機(jī)，單片機(jī)控制頂部主動(dòng)輪(601)和底部主動(dòng)輪(501)，在底部 動(dòng)力系統(tǒng)(5)和頂部動(dòng)力系統(tǒng)(6)上分別設(shè)有MCU檢測(cè)編碼器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:在底部主動(dòng) 輪裝置(501)、底部從動(dòng)輪裝置(502)、頂部主動(dòng)輪裝置(601)和頂部從動(dòng)輪裝置(602)上分 別設(shè)有接近開關(guān)和MCU檢測(cè)編碼器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:基礎(chǔ)框架 (1)包括橫向支撐柱和豎向支撐柱，橫向支撐柱和豎向支撐柱構(gòu)成矩形框架，在兩根豎向支 撐柱之間橫向連接有橫向支撐桿和橫向安裝桿，豎向支撐柱的外側(cè)兩端均設(shè)有行走輪安裝 支架。底部主動(dòng)輪裝置(501)和頂部主動(dòng)輪裝置(601)分別安裝在行走輪安裝支架上，并且 安裝在同一側(cè)，底部從動(dòng)輪裝置(502)和頂部從動(dòng)輪裝置(602)分別安裝在行走輪安裝支架 上，并且安裝在同一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:所述毛刷拖 曳裝置(4)安裝在基礎(chǔ)框架(1)的底部，其通過(guò)同步帶與毛刷(2)連接，為毛刷(2)的上下移 動(dòng)提供動(dòng)力。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:電控箱內(nèi)部 設(shè)有電池，其為底部主動(dòng)輪裝置(501)和頂部主動(dòng)輪裝置(601)以及毛刷驅(qū)動(dòng)裝置、毛刷自 身驅(qū)動(dòng)裝置提供電力供應(yīng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:毛刷(3)本 身的兩端設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)毛刷(3)本身轉(zhuǎn)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:電控箱(7) 與太陽(yáng)能電池板連接，其內(nèi)部電池電力直接來(lái)源于太陽(yáng)能電池板。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:動(dòng)力系統(tǒng)由 主動(dòng)輪和從動(dòng)輪組成，主動(dòng)輪為X軸和Y軸呈90°的動(dòng)力輪，從動(dòng)輪為X軸和Y軸呈90°的從動(dòng) 輪，X軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪設(shè)有減震裝置(5011)，Y軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪為平面等距支撐結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:減震裝置 (5011)為空氣彈簧，每組X軸主動(dòng)輪和從動(dòng)輪均為獨(dú)立支撐。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽(yáng)能電池板清洗機(jī)器人行走裝置，其特征在于:減震空氣 彈簧對(duì)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪獨(dú)立支撐，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪為沿X軸為高度可調(diào)。
【文檔編號(hào)】B62D57/032GK105966490SQ201610489618
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】馬培娜, 張偉, 潘會(huì)娟, 袁珂生, 張成森, 婁杰
【申請(qǐng)人】青島薩納斯智能科技股份有限公司