[实用新型]一种轻量化光伏清扫机器人

说明书

本发明公开了一种轻量化光伏清扫机器人及其控制系统，所述光伏清扫机器人本体结构包括履带行走机构、清扫机构、轻量化承载机构。所述光伏清扫机器人控制系统包括执行层控制系统和决策层控制系统。决策层控制系统根据传感器采集的信息构建机器人运行环境地图、定位机器人当前所在位置以及进行清扫路径的规划，并发送指令给执行层控制系统控制机器人本体结构完成清扫过程，以及将采集的机器人自身状态信息和外部环境信息反馈给决策层控制系统完成环境地图更新，实现清扫机器人自主运维。相较于现有的光伏清扫机器人，其在控制系统、自主运维能力、场地适应能力和机械结构轻量化以及续航能力等方面得到了进一步优化。

技术领域

本发明属于光伏电站维护设备技术领域，具体涉及一种轻量化光伏清扫机器人

背景技术

光伏组件是光伏发电系统重要的核心部件，能够收集太阳能并转换为电能。随着光伏发电的广泛应用，光伏组件的运维工作显得越来越重要。光伏组件的工作环境在户外，其表面容易形成积灰、树叶、积雪和鸟粪等沉积物，组件表面的污秽造成阴影遮挡，并导致组件表面温度上升，直接影响了组件吸收的太阳辐射，这些沉积物是影响光伏发电效率的关键因素之一，严重时会造成组件的破坏，因此光伏组件定期运维扮演了越来越重要的角色。

针对光伏组件表面的污秽，一般采用清洗的方式进行运维，大致分为四种：人工擦拭、人工水洗、半自动机械清洗、自动清洗。前三种运维均需采用人工，不仅提高了人工成本，也增添了工人的安全隐患。

水洗造成水资源的大量消耗，不适合缺水地区，且使用过程中，对水枪压力的控制需要严格的要求，若水枪压力过大时，会增加光伏组件的破裂风险，从而降低使用寿命。因此光伏组件的自动无水清洁装备慢慢发展起来。本发明采用无水滚刷进行清洁。

随着科学技术的发展，将清洁装备技术与移动机器人技术结合，是一种高性价化、高效率的电站维护方案。但移动式光伏清洁机器人的重量一直是影响该领域发展的一个重点研究问题。为实现机器人运维灵活度更高、场地适应能力更强、携带更加方便等功能，本发明提供了一种轻量化光伏清洁机器人

发明内容

为解决上述不足，本发明提供了一种轻量化光伏清扫机器人相比较现有光伏清扫机器人，其在控制系统、自主运维能力、场地适应能力和机械结构轻量化以及续航能力等方面进行了进一步优化。本发明的技术方案如下：

一种轻量化光伏清扫机器人所述机器人本体结构包括履带行走机构、清扫机构、轻量化承载机构。所述机器人控制系统包括执行层控制系统和决策层控制系统。所述履带行走机构通过铝型材连接杆连接成整体；所述承载机构固定在铝型材连接杆上；所述清扫机构底端通过铝型材连接杆与履带行走机构连接固定，上端通过螺栓和螺母与承载机构连接固定；所述机器人本体机构由执行层控制系统驱动；所述执行层控制系统由决策层控制系统控制。

所述履带式行走机构由两个对称的履带轮总成、两根铝型材支撑柱组成。铝型材通过螺栓与履带轮总成的侧架连接，形成“井”字形结构，基于该结构，其余零部件依次与其配合，实现整个行走机构的装配。整个履带轮总成分为前轮传动系统、后轮传动系统和承重轮系统。

前轮传动系统，由前导向轮、前轴、张紧装置组成。张紧装置由张紧螺栓、螺栓座和张紧支撑板组成。具体装配和张紧过程如图中局部放大图所示，2个张紧支撑板通过螺栓分别与侧架的内外侧连接，张紧支撑板上设计有U型滑槽，张紧螺栓旋进螺栓座，螺栓底部顶住张紧支撑板折弯的部分，通过调节张紧螺栓，使得固定在张紧支撑板上的前轴可以前后移动，实现履带张紧的目的。前导向轮采用过盈配合固定在前轴上，使用加厚同步履带包裹前后带轮，利用轮齿与同步带啮合，实现动力的传输。

后轮传动系统由行走电机、后轴、2个后轮轴承、2个后支撑板组成两个尺寸和形状完全相同的后支撑板，通过螺栓连接固定在侧架的内侧(行走电机所在一侧)和外侧，2个后轮轴承分别固定在内外两侧的支撑板上，支撑着后轴，电机输出端通过平键与后轴配合，带动后轴旋转。后轴使用平键与后驱动轮配合，传递动力。