一种自动导航光伏清洁机的制作方法

1.本实用新型涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及一种自动导航光伏清洁机。

背景技术：

2.光伏发电作为一种新型清洁能源，已经成为一种快速增长的新能源补充形式，国家在大力鼓励装机量，从而使很多家庭及小型光伏电站快速发展。户外特性的光伏板表面聚集灰尘，成为影响发电效率的重要指标。目前市面上的光伏清洁机，大多数采用光伏清扫机器人通过固定边框轨道行走，安装繁琐，使用条件容易受到约束及安装成本高，适合大型光伏电站使用。市场小型光伏电站清扫大多以人工清扫为主，不安全，容易给光伏板造成裂痕。
3.因此市面上急需更高效、无需人工干预的光伏清扫产品，能够通过自动循迹，智能规划导航从而实现清洁机的智能化减少人工干预的智能开关清扫机。

技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种自动导航光伏清洁机，通过对现有光伏清洁机进行技术改造，解决了现有光伏板清洁使用的清扫机器人安装繁琐，且使用局限性大，适用面小的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种自动导航光伏清洁机，包括清洁机主体，清洁机主体设置在光伏组件上，所述清洁机主体上设置有清洁机移动行走装置、主控系统、清洁单元模组、电池模块、清洁机搬运移动装置、颜识别组件和喷水系统，所述清洁机移动行走装置、清洁单元模组、颜识别组件、喷水系统与主控系统电连接；
7.所述光伏组件组装形成有光伏板阵列，所述光伏板阵列两侧设置有金属轨道，清洁机搬运移动装置下方设置有搬运移动装置轨道，所述搬运移动装置轨道与金属轨道连接设置，所述清洁机搬运移动装置与主控系统无线连接，且所述清洁机搬运移动装置用于搬运清洁机主体至指定的光伏板列阵；
8.所述清洁机移动行走装置设置在清洁机主体底面，所述清洁机移动行走装置用于驱动清洁机主体移动行走；
9.所述颜识别组件安装设置在清洁机主体两侧，且所述颜识别组件用于识别光伏组件进行颜循迹；
10.所述清洁单元模组安装设置在清洁机主体前端和后端机身外侧，所述清洁单元模组用于在主控系统驱动下清扫光伏组件。
11.优选的，所述颜识别组件包括pcba外围电路、激光头、彩感应器、mcu及暗室，所述激光头、彩感应器和mcu通过pcba外围电路与主控系统电连接，所述暗室设置在清洁机主体底部，且所述激光头和彩感应器安装设置在不透光的暗室中，所述暗室底部设置有软胶材料层，所述软胶材料层紧贴光伏组件表面设置。
12.优选的，所述清洁机移动行走装置包括履带、驱动电机、驱动同步轮、涨紧轮和固定轴底座，所述驱动电机与主控系统电连接，所述驱动电机和固定轴底座安装在清洁机主体底面，且所述驱动电机输出端安装有涨紧轮，所述固定轴底座上安装有驱动同步轮，所述驱动同步轮和涨紧轮外轮面上套设有履带，所述驱动电机用于驱动履带带动清洁机主体运动。
13.优选的，所述清洁机搬运移动装置上侧还设置有充电装置，所述充电装置包括用于检测清洁机主体位置的位置检测传感器、充电信号检测器、移动电极磁吸、充电开关和充电座电极，所述充电座电极与清洁机主体底部设置的充电电极相对接设置，且所述充电座电极处设置有移动电极磁吸与清洁机主体磁吸设置，所述充电电极与设置在清洁机主体内部的电池模块电连接。
14.优选的，所述清洁机主体前后端还安装设置有防跌传感器，所述防跌传感器与主控制系统电连接。
15.优选的，所述清洁单元模组包括滚刷、清洁电机、滚刷支架、滚刷外罩、清洁同步轮和同步带，所述清洁电机与主控系统电连接，所述清洁电机输出端与滚刷驱动连接，所述滚刷通过滚刷支架安装在清洁机主体底部，且所述滚刷外部设置有滚刷外罩，且所述滚刷通过清洁同步轮和同步带与设置在清洁机主体底部另一侧的另一滚刷驱动连接。
16.优选的，所述喷水系统安装在滚刷外罩前端位置，所述喷水系统包括水壶、喷嘴、管路、水泵、水阀开关和液位传感器，所述水壶设置在清洁机主体内部，且所述水壶通过管路与喷嘴相连，且所述管路上设置有水阀开关，所述水壶内设置有水泵和液位传感器，所述水泵与水阀开关与主控系统电连接。
17.本实用新型的有益效果在于：
18.本实用新型提供了一种自动导航光伏清洁机，其包括清洁机主体，清洁机主体设置在光伏组件上，所述清洁机主体上设置有清洁机移动行走装置、主控系统、清洁单元模组、电池模块、清洁机搬运移动装置、颜识别组件和喷水系统。
19.所述清洁机移动行走装置驱动清洁机器移动行走，清洁单元模组安装在清洁机器前端和后端机身外侧，在主机驱动控制系统下进行清扫，机身两侧安装有光伏组件的颜识别组件，机身前后端安装有防跌传感器，清洁机可以自动识别光伏组件彩，通过颜循迹，直线行走，直至运行到光伏组件的外边缘，由防跌落传感器检测并传递信号给主机主控系统，通过智能算法驱动光伏清洁机向后移动在光伏阵列的自主行走。相邻的光伏板阵列在同一末端由轨道连接，光伏清洁机进入搬运移动装置轨道，由清洁机搬运移动装置运送到指定的光伏阵列。
20.清洁机搬运移动装置内部设置有充电装置，清洁机根据电量自动开关充电装置。
21.本实用新型能够提高识别光伏板的特殊彩差异循迹自动运行，利用ai算法自动清洁，具有自动充电、安全防跌落功能，且能够节约人力及提高电站发电量。
附图说明
22.图1 是本实用新型清洁机主体结构图；
23.图2 是本实用新型清洁机主体仰视图；
24.图3，图4是本实用新型颜识别组件示意图；
25.图5，图6为本实用新型清洁机搬运移动装置示意图；
26.图7，图8为本实用新型运行轨迹图；
27.附图标号说明：清洁机主体1、清洁机移动行走装置2、履带21、驱动电机22、驱动同步轮23、涨紧轮24、固定轴底座25、主控系统3、清洁单元模组4、滚刷41、同步带42、清洁机搬运移动装置5、颜识别组件6、第一光伏识别组件61、第二光伏识别组件62、第三光伏识别组件63、第四光伏识别组件64、第五光伏识别组件65、第六光伏识别组件66、激光头601、彩感应器602、暗室603、软胶材料层604、喷水系统7、光伏组件8、防跌传感器9、第一防跌落传感器91、第二防跌落传感器92、第三防跌落传感器93、第四防跌落传感器94。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例来详细说明本实用新型的具体内容。
29.请参阅图1-8所示，本实用新型提供了一种自动导航光伏清洁机，包括清洁机主体1，清洁机主体1设置在光伏组件8上，所述清洁机主体1上设置有清洁机移动行走装置2、主控系统3、清洁单元模组4、电池模块、清洁机搬运移动装置5、颜识别组件6和喷水系统7，所述清洁机移动行走装置2、清洁单元模组4、颜识别组件6、喷水系统7与主控系统3电连接；
30.所述光伏组件8组装形成有光伏板阵列，所述光伏板阵列两侧设置有金属轨道，清洁机搬运移动装置5下方设置有搬运移动装置轨道，所述搬运移动装置轨道与金属轨道连接设置，所述清洁机搬运移动装置5与主控系统3无线连接，且所述清洁机搬运移动装置5用于搬运清洁机主体1至指定的光伏板列阵；
31.所述清洁机移动行走装置2设置在清洁机主体1底面，所述清洁机移动行走装置2用于驱动清洁机主体1移动行走；
32.所述颜识别组件6安装设置在清洁机主体1两侧，且所述颜识别组件6用于识别光伏组件8进行颜循迹；
33.所述清洁单元模组4安装设置在清洁机主体1前端和后端机身外侧，所述清洁单元模组4用于在主控系统3驱动下清扫光伏组件8。
34.所述主控系统3为pcba电路驱动控制系统。
35.进一步地，所述颜识别组件6设置有六组，分别为第一光伏识别组件61、第二光伏识别组件62、第三光伏识别组件63、第四光伏识别组件64、第五光伏识别组件65和第六光伏识别组件66，所述第一光伏识别组件61位于清洁机主体1左前端、所述第二光伏识别组件62位于清洁机主体1右前端、所述第三光伏识别组件63位于清洁机主体1左中端、所述第四光伏识别组件64位于清洁机主体1右中端，所述第五光伏识别组件65位于清洁机主体1左后端、所述第六光伏识别组件66位于清洁机主体1右后端。清洁机可以自动识别光伏组件8彩通过颜循迹，直线行走。
36.进一步地，所述颜识别组件6包括pcba外围电路、激光头601、彩感应器602、mcu及暗室603，所述激光头601、彩感应器602和mcu通过pcba外围电路与主控系统3电连接，所述暗室603设置在清洁机主体1底部，且所述激光头601和彩感应器602安装设置在不透光的暗室603中，所述暗室603底部设置有软胶材料层604，所述软胶材料层604紧贴光伏组件8表面设置。所述暗室603由金属或塑胶材料与软橡胶材料拼接而成。软橡胶材料紧
贴光伏板表面，紧密保证不受外界光线的干扰，同时分别安装在机身外侧前后左右两端及中间部分，实现对光伏白铝边框的彩识别。从而实现清洁机的智能循迹。
37.进一步地，所述清洁机移动行走装置2包括履带21、驱动电机22、驱动同步轮23、涨紧轮24和固定轴底座25，所述驱动电机22与主控系统3电连接，所述驱动电机22和固定轴底座25安装在清洁机主体1底面，且所述驱动电机22输出端安装有涨紧轮24，所述固定轴底座25上安装有驱动同步轮23，所述驱动同步轮23和涨紧轮24外轮面上套设有履带21，所述驱动电机22用于驱动履带21带动清洁机主体1运动。驱动电机22通过电连接主控系统3pcba控制板，主控系统3根据mcu发出指令控制行走轮前进、倒退、转向功能。
38.进一步地，所述清洁机搬运移动装置5上侧还设置有充电装置，所述充电装置包括用于检测清洁机主体1位置的位置检测传感器、充电信号检测器、移动电极磁吸、充电开关和充电座电极，所述充电座电极与清洁机主体1底部设置的充电电极相对接设置，且所述充电座电极处设置有移动电极磁吸与清洁机主体1磁吸设置，所述充电电极与设置在清洁机主体1内部的电池模块电连接。通过位置检测传感器检测位置，当清洗机主体的充电电极与充电座电极相接触后，充电座电源打开，光伏清洗机开始充电。
39.在一实施例中，充电装置包括一个电机，电机连接一个丝杆，丝杠与u型装置连接，u型结构两端绝缘块，一端绝缘块为正电极和一端绝缘块为负电极并通过电连接搬运移动装置的驱动控制系统。当搬运移动装置给与自动充电装置启动信号时，自动充电装置会启动电机，电机带动丝杆将u型电极装置顶起直至与光伏清洁机充电头触碰。当充电完毕后，光伏清洗机发出信号给搬运移动装置的pcba驱动控制系统关闭充电，自动充电装置会驱动电机22带动丝杆反向运行，将将u型电极装置归位安全位置触碰断电开关，自动充电装置将自动关闭。
40.进一步地，所述清洁机主体1前后端还安装设置有防跌传感器9，所述防跌传感器9与主控制系统电连接。所述防跌传感器9包括第一防跌落传感器91、第二防跌落传感器92、第三防跌落传感器93和第四防跌落传感器94，第一防跌落传感器91固定设置在机身前端外侧的内左侧，第二防跌落传感器92固定设置在机身前端外侧的内右侧，第三防跌落传感器93固定设置在机身后端外侧的内左侧，第四防跌落传感器94固定设置在机身后端外侧的内右侧。主控系统3根据防跌传感器9给mcu数据计算并发出指令控制行走轮停止或后退。当光伏清洁机走到光伏板的外边时，防跌传感器9发出信号，主控系统3控制行走系统停止动作，防止设备掉落。
41.进一步地，所述清洁单元模组4包括滚刷41、清洁电机、滚刷支架、滚刷外罩、清洁同步轮和同步带42，所述清洁电机与主控系统3电连接，所述清洁电机输出端与滚刷41驱动连接，所述滚刷41通过滚刷支架安装在清洁机主体1底部，且所述滚刷41外部设置有滚刷外罩，且所述滚刷41通过清洁同步轮和同步带42与设置在清洁机主体1底部另一侧的另一滚刷41驱动连接。主控系统3根据mcu数据计算并发出指令控制清洁单元模组4开启或关闭。
42.进一步地，所述喷水系统7安装在滚刷外罩前端位置，所述喷水系统7包括水壶、喷嘴、管路、水泵、水阀开关和液位传感器，所述水壶设置在清洁机主体1内部，且所述水壶通过管路与喷嘴相连，且所述管路上设置有水阀开关，所述水壶内设置有水泵和液位传感器，所述水泵与水阀开关与主控系统3电连接。主控系统3根据mcu数据计算并发出指令控制喷水系统7开启或关闭及水压输出压力。
43.本实施的工作原理为：
44.当光伏清洁机前行时，由第一光伏识别组件61和第二光伏识别组件，寻光伏板边框白，寻白线前行直到光伏清洁机前端的防跌传感器9发出信号给主控系统3，主控系统3根据反馈信号判断前行和停止，当反馈是停止信号时，主控系统3会止停光伏清洁机，光伏清洁机后退，在后退过程中，由第五光伏识别组件65和第六光伏识别组件66寻光伏板边框白，寻到白线后退到清洁机搬运移动装置5，直到光伏清洁机后端的防跌传感器9发出信号给主控系统3，主控系统3发出指令给清洁机搬运移动装置5，清洁机搬运移动装置5同时反馈信号给光伏清洁机。当启动信号确定，启动清洁机搬运移动装置5顺着移动装置轨道进入下一光伏阵列。
45.清洁机搬运移动装置5进入指定的光伏阵列后，清洁机搬运移动装置5给光伏清洁机发出运行指令，光伏清洁机依据指令开启清扫服务，同时光伏清洁机开始检测，位于机身前端的防跌传感器9开始检测，如反馈并发出前行信号，光伏清洁机开启前行并由第一光伏识别检测组件和第二光伏识别检测组件，寻光伏板边框白，寻白线前行直到光伏清洁机前端的防跌落传感器发出信号给主控系统3，主控根据反馈信号判断前行和停止，当反馈是停止信号时，驱动控制系统会止停光伏清洁机，光伏清洁机后退，在后退过程中，由第五光伏识别组件65和第六光伏识别组件66，寻光伏板边框白，寻白线后退到清洁机搬运移动装置5，直到光伏清洁机后端的防跌传感器9发出信号给主控系统3，光伏清洁机驱动控制系统发出指令给搬运移动装置反复t型双扫模式，直到清扫完毕光伏阵列。
46.在清洁光伏阵列过程中，光伏清洁机器会实时检测电量，如果电量低于设定值，光伏清洁机会判断方位，并根据所处方位前行或者后退，直至进入清洁机搬运移动装置5，进入清洁机搬运移动装置5后，光伏清洁机会不断发射指令给搬运移动装置，光伏清洁机开始寻充电座，当到达充电底座时，清洁机会停止进行自动充电工作，当充电完毕后，光伏清洗机发出信号给搬运移动装置的pcba驱动控制系统关闭充电，自动充电装置将自动关闭。
47.本实施例具有以下特点：
48.本实施例提供了一种自动导航光伏清洁机，其包括清洁机主体1，清洁机主体1设置在光伏组件8上，所述清洁机主体1上设置有清洁机移动行走装置2、主控系统3、清洁单元模组4、电池模块、清洁机搬运移动装置5、颜识别组件6和喷水系统7。所述清洁机移动行走装置2驱动清洁机器移动行走，清洁单元模组4安装在清洁机器前端和后端机身外侧，在主机驱动控制系统下进行清扫，机身两侧安装有光伏组件8的颜识别组件6，机身前后端安装有防跌传感器9，清洁机可以自动识别光伏组件8彩，通过颜循迹，直线行走，直至运行到光伏组件8的外边缘，由防跌落传感器检测并传递信号给主机主控系统3，通过智能算法驱动光伏清洁机向后移动在光伏阵列的自主行走。相邻的光伏板阵列在同一末端由轨道连接，光伏清洁机进入搬运移动装置轨道，由清洁机搬运移动装置5运送到指定的光伏阵列。
49.清洁机搬运移动装置5内部设置有充电装置，清洁机根据电量自动开关充电装置。
50.本实施例能够提高识别光伏板的特殊彩差异循迹自动运行，利用ai算法自动清洁，具有自动充电、安全防跌落功能，且能够节约人力及提高电站发电量。
51.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本
实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
52.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
53.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

技术特征：

1.一种自动导航光伏清洁机，其特征在于，包括清洁机主体，清洁机主体设置在光伏组件上，所述清洁机主体上设置有清洁机移动行走装置、主控系统、清洁单元模组、电池模块、清洁机搬运移动装置、颜识别组件和喷水系统，所述清洁机移动行走装置、清洁单元模组、颜识别组件、喷水系统与主控系统电连接；所述光伏组件组装形成有光伏板阵列，所述光伏板阵列两侧设置有金属轨道，清洁机搬运移动装置下方设置有搬运移动装置轨道，所述搬运移动装置轨道与金属轨道连接设置，所述清洁机搬运移动装置与主控系统无线连接，且所述清洁机搬运移动装置用于搬运清洁机主体至指定的光伏板列阵；所述清洁机移动行走装置设置在清洁机主体底面，所述清洁机移动行走装置用于驱动清洁机主体移动行走；所述颜识别组件安装设置在清洁机主体两侧，且所述颜识别组件用于识别光伏组件进行颜循迹；所述清洁单元模组安装设置在清洁机主体前端和后端机身外侧，所述清洁单元模组用于在主控系统驱动下清扫光伏组件。2.根据权利要求1所述的一种自动导航光伏清洁机，其特征在于，所述颜识别组件包括pcba外围电路、激光头、彩感应器、mcu及暗室，所述激光头、彩感应器和mcu通过pcba外围电路与主控系统电连接，所述暗室设置在清洁机主体底部，且所述激光头和彩感应器安装设置在不透光的暗室中，所述暗室底部设置有软胶材料层，所述软胶材料层紧贴光伏组件表面设置。3.根据权利要求1所述的一种自动导航光伏清洁机，其特征在于，所述清洁机移动行走装置包括履带、驱动电机、驱动同步轮、涨紧轮和固定轴底座，所述驱动电机与主控系统电连接，所述驱动电机和固定轴底座安装在清洁机主体底面，且所述驱动电机输出端安装有涨紧轮，所述固定轴底座上安装有驱动同步轮，所述驱动同步轮和涨紧轮外轮面上套设有履带，所述驱动电机用于驱动履带带动清洁机主体运动。4.根据权利要求1所述的一种自动导航光伏清洁机，其特征在于，所述清洁机搬运移动装置上侧还设置有充电装置，所述充电装置包括用于检测清洁机主体位置的位置检测传感器、充电信号检测器、移动电极磁吸、充电开关和充电座电极，所述充电座电极与清洁机主体底部设置的充电电极相对接设置，且所述充电座电极处设置有移动电极磁吸与清洁机主体磁吸设置，所述充电电极与设置在清洁机主体内部的电池模块电连接。5.根据权利要求1所述的一种自动导航光伏清洁机，其特征在于，所述清洁机主体前后端还安装设置有防跌传感器，所述防跌传感器与主控制系统电连接。6.根据权利要求1所述的一种自动导航光伏清洁机，其特征在于，所述清洁单元模组包括滚刷、清洁电机、滚刷支架、滚刷外罩、清洁同步轮和同步带，所述清洁电机与主控系统电连接，所述清洁电机输出端与滚刷驱动连接，所述滚刷通过滚刷支架安装在清洁机主体底部，且所述滚刷外部设置有滚刷外罩，且所述滚刷通过清洁同步轮和同步带与设置在清洁机主体底部另一侧的另一滚刷驱动连接。7.根据权利要求1所述的一种自动导航光伏清洁机，其特征在于，所述喷水系统安装在滚刷外罩前端位置，所述喷水系统包括水壶、喷嘴、管路、水泵、水阀开关和液位传感器，所述水壶设置在清洁机主体内部，且所述水壶通过管路与喷嘴相连，且所述管路上设置有水
阀开关，所述水壶内设置有水泵和液位传感器，所述水泵与水阀开关与主控系统电连接。

技术总结

本实用新型提供了一种自动导航光伏清洁机，包括清洁机主体，清洁机主体设置在光伏组件上，所述清洁机主体上设置有清洁机移动行走装置、主控系统、清洁单元模组、电池模块、清洁机搬运移动装置、颜识别组件和喷水系统，所述清洁机移动行走装置、清洁单元模组、颜识别组件、喷水系统与主控系统电连接；且所述清洁机搬运移动装置用于搬运清洁机主体至指定的光伏板列阵；且所述颜识别组件用于识别光伏组件进行颜循迹；所述清洁单元模组用于在主控系统驱动下清扫光伏组件。本实用新型能够提高识别光伏板的特殊彩差异循迹自动运行，自动清洁，具有自动充电、安全防跌落功能，且能够节约人力及提高电站发电量。够节约人力及提高电站发电量。够节约人力及提高电站发电量。