本高新技术涉及自动化机器人技术领域，特别涉及一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人。
背景技术：
近年来，随着生活水平的提高和国家新能源建设项目的发展，我国对于新能源发电的需求量有着显著的提升，太阳能发电量更是呈现出前所未有的快速增长。而在自然条件中，对太阳能发电效率甚至太阳能板本身造成损害最大的便是灰尘污染问题，灰尘不仅会降低太阳能发电效率，还有可能导致热斑效应，加速太阳能板的损坏，使得太阳能发电成本大大提升。
一般市面上的太阳能清洁机构大多无法兼顾清洁效率与成本，甚至有相当一部分太阳能板目前还在采用人工清洁等低效清洁方式。部分太阳能板清洁装置的成本极高，零件也较为复杂，而且有些高端清洁技术尚不成熟，均不利于大规模推广与长期使用；另一部分太阳能板清洁方式还停留在高压水枪冲洗、人工清洁等手段，虽然能够清洁多种规格的太阳能板，但是浪费水资源、清洁方式也比较低效，增加了太阳能板的维护成本，且设备体积较大，占地空间大，难以进行工业化推广。为此，本专利同时考虑到清洁效果和推广成本，提供了一种解决方案，结合太阳能板清洁的特点和实际市场的广大需求，设计出一种保护性强、兼顾成本、清洁效果好的板上自清洁机器人。
技术实现要素：
本高新技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，该机器人能够实现对太阳能板进行自清洁，保护性强且清洁效果好。
本高新技术的技术方案为：一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，包括清洁装置、用于收纳清洁装置的保护壳、设置在待清洁的主太阳能板两侧的轨道和位于保护壳内的除灰装置，保护壳包括壳体和壳门，除灰装置清理清洁装置的灰尘，除灰装置为上下两层的震动式雨刷。其中，清洁装置不进行清洁工作时收纳在保护壳中，保护壳可以保护清洁装置免受风吹日晒等自然环境的侵蚀，提升了清洁装置的稳定性，延长了清洁装置的使用寿命；壳体固定安装于轨道的一端，壳门朝向轨道开启，除灰装置清理清洁装置上的灰尘，提高清洁装置的清扫效率。其中，清洁装置清洁完主太阳能板之后回到保护壳，除灰装置对清洁装置的毛刷进行震荡除灰，使得毛刷上的灰尘被打落，从而实现对毛刷的无水清洁，保证下次对主太阳能板的清洁效果。
所述壳体和壳门之间设有连杆机构，清洁装置在轨道行走时触碰连杆机构从而控制壳门的开启和关闭。
所述保护壳正对轨道安装，壳体上方设有为清洁装置供电的副太阳能板和储电的第一电池。其中，第一电池储存副太阳能板产生的电能并为清洁装置和除灰装置供电。
所述壳体和壳门通过合页和连杆机构连接，壳门上还固定有把手，所述连杆机构包括铰接连接的第一连杆和第二连杆，第一连杆的一端安装在壳体上，第二连杆的一端安装在壳门上，第一连杆和第二连杆的铰接处设有第一螺柱。其中，合页和连杆机构连接壳体与壳门可以保证壳门顺利开关，壳门上设有为避免和主太阳能板发生干涉而挖空的缺口；把手垂直安装在壳门上，在清洁装置完成工作并返回保护壳时，把手与清洁装置上的第二螺柱发生碰撞，即在清洁装置的驱动下，壳门自行关闭，无须单独设置壳门开关的驱动装置，简化了结构。
所述壳门打开至与轨道平行时，第一连杆与第二连杆位于同一直线。其中，完全打开壳门后，连杆机构处于死点状态，从而阻止壳门受到外界扰动而自行关闭或者与清洁装置发生干涉。
所述清洁装置包括两块侧板、毛刷、摩擦轮、第一驱动电机和第二驱动电机，所述两块侧板位于轨道的两侧，两块侧板之间安装滚筒状的毛刷，第一驱动电机的输出轴与毛刷连接，所述摩擦轮包括主动摩擦轮和从动摩擦轮，主动摩擦轮和从动摩擦轮均与轨道接触，所述第二驱动电机的输出轴与主动摩擦轮连接。其中，毛刷在主太阳能板上转动清扫灰尘，提高清扫效率，摩擦轮带动整个清洁装置在主太阳能板上行走，基于摩擦轮对轨道的摩擦力来实现装置在轨道上的运动。
所述第一驱动电机和第二驱动电机均安装在侧板上，主动摩擦轮位于轨道下方，从动摩擦轮位于轨道上方。其中，第一驱动电机和第二驱动电机安装在外部，方便更换和维修第一驱动电机和第二驱动电机，主动摩擦轮和从动摩擦轮共同带动清洁装置在轨道上运行。
所述侧板上还设有为第一驱动电机和第二驱动电机供电的第二电池和为第二电池充电的铜制触点。其中，第一电池为第二电池充电，清洁装置位于保护壳内时，第一电池的触点与第二电池的触点相接触。
所述侧板上设有两个水平的第二螺柱。其中一个第二螺柱与把手接触，另一个第二螺柱与第一螺柱接触，打破连杆机构的死点状态，关闭壳门。
所述毛刷与主太阳能板接触点的切线方向为远离保护壳的方向。其中，毛刷的旋转方向能够在清扫时使主太阳能板上的灰尘远离保护壳，防止扫起的灰尘落到保护壳内。
上述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人的使用原理和工作过程为，开始工作时，第二驱动电机控制清洁装置沿主太阳能板两侧布设的轨道运行，壳门被清洁装置顶开，壳门完全打开时，连杆机构处于死点位置，即第一连杆和第二连杆共线，保证了清洁装置开启时不会发生与保护壳之间的干涉；清洁装置工作时，第一驱动电机控制毛刷转动，同时控制清洁装置移动的第二驱动电机按一定的速度驱动清洁装置在主太阳能板上的来回运动，当清洁工作完成后，第二驱动电机便会驱动清洁装置返回保护壳内，第二螺柱与保护壳的把手碰撞，带动壳门关闭，第二驱动电机停止转动后，毛刷继续转动，在除灰装置的作用下震荡除灰；同时，给第二电池充电的触点与保护壳上负责充电的第一电池的触点相接触，开始给清洁装置充电，为下一次清洁工作做好准备。
本高新技术相对于现有技术，具有以下有益效果：
本基于分离保护壳的自清洁板上机器人提供了一种保护壳与清洁装置，并工作流程一体化的清洁机器人；保护壳能够延长清洁装置的使用寿命，保护壳设有自动开关门的连杆机构，无须电能控制，分离式的保护壳能够减轻清洁时的装置重量，模块化设计方式各主要部分分离运作，降低了故障率；除灰装置能够提高清洁装置的清扫效果，整个装置结构简化，降低了制造成本，便于大规模推广和日常维护，从而能够替代原本由人工和高压水枪来完成的低效清洁工作。
附图说明
图1为本基于分离保护壳的自清洁板上机器人的结构示意图。
图2为本基于分离保护壳的自清洁板上机器人的俯视图。
图3为壳门的结构示意图。
图4为清洁装置的结构示意图。
图5为清洁装置其中一侧的结构示意图。
图6为清洁装置另一侧的结构示意图。
其中，图中所示，1为保护壳、2为壳门、3为主太阳能板、4为毛刷、5为第二驱动电机、6为第二电池、7为副太阳能板、8为第一侧板、9为合页、10为第二侧板、11为第二螺柱、12为除灰装置、13为轨道、14为把手、15为连杆机构、16为主动摩擦轮、17为从动摩擦轮、18为第一螺柱。
具体实施方式
下面结合实施例，对本高新技术作进一步的详细说明，但本高新技术的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，如图1和2所示，包括清洁装置、用于收纳清洁装置的保护壳1、设置在待清洁的主太阳能板3两侧的轨道13和位于保护壳内的除灰装置12，保护壳包括壳体和壳门2，壳体和壳门之间设有连杆机构，清洁装置在轨道行走时触碰连杆机构从而控制壳门的开启和关闭，除灰装置清理清洁装置的灰尘。其中，清洁装置不进行清洁工作时收纳在保护壳中，保护壳可以保护清洁装置免受风吹日晒等自然环境的侵蚀，提升了清洁装置的稳定性，延长了清洁装置的使用寿命；壳体固定安装于轨道的一端，壳门朝向轨道开启，除灰装置清理清洁装置上的灰尘，提高清洁装置的清扫效率。
所述除灰装置为上下两层的震动式雨刷，在雨刷上安装震动器。其中，清洁装置清洁完主太阳能板之后回到保护壳，除灰装置对清洁装置的毛刷进行震荡除灰，使得毛刷上的灰尘被打落，从而实现对毛刷的无水清洁，保证下次对主太阳能板的清洁效果。
所述保护壳正对轨道安装，壳体上方设有为清洁装置供电的副太阳能板7和储电的第一电池。其中，第一电池储存副太阳能板产生的电能并为清洁装置和除灰装置供电。
如图3所示，所述壳体和壳门通过合页9和连杆机构15连接，壳门上还固定有把手14，所述连杆机构包括铰接连接的第一连杆和第二连杆，第一连杆的一端安装在壳体上，第二连杆的一端安装在壳门上，第一连杆和第二连杆的铰接处设有第一螺柱18。其中，合页和连杆机构连接壳体与壳门可以保证壳门顺利开关，壳门上设有为避免和主太阳能板发生干涉而挖空的缺口；把手垂直安装在壳门上，在清洁装置完成工作并返回保护壳时，把手与清洁装置上的第二螺柱11发生碰撞，即在清洁装置的驱动下，壳门自行关闭，无须单独设置壳门开关的驱动装置，简化了结构。
所述壳门打开至与轨道平行时，第一连杆与第二连杆位于同一直线。其中，完全打开壳门后，连杆机构处于死点状态，从而阻止壳门受到外界扰动而自行关闭或者与清洁装置发生干涉。
如图4-6所示，所述清洁装置包括两块侧板、毛刷4、摩擦轮、第一驱动电机和第二驱动电机5，所述两块侧板位于轨道的两侧，分别为第一侧板8和第二侧板10，两块侧板之间安装滚筒状的毛刷，第一驱动电机的输出轴与毛刷连接，所述摩擦轮包括主动摩擦轮16和从动摩擦轮17，主动摩擦轮和从动摩擦轮均与轨道接触，所述第二驱动电机的输出轴与主动摩擦轮连接。其中，毛刷在主太阳能板上转动清扫灰尘，提高清扫效率，摩擦轮带动整个清洁装置在主太阳能板上行走，基于摩擦轮对轨道的摩擦力来实现装置在轨道上的运动。
所述第一驱动电机和第二驱动电机均安装在侧板上，主动摩擦轮位于轨道下方，从动摩擦轮位于轨道上方。其中，第一驱动电机和第二驱动电机安装在外部，方便更换和维修第一驱动电机和第二驱动电机，主动摩擦轮和从动摩擦轮共同带动清洁装置在轨道上运行。
所述侧板上还设有为第一驱动电机和第二驱动电机供电的第二电池6和为第二电池充电的铜制触点。其中，第一电池为第二电池充电，清洁装置位于保护壳内时，第一电池的触点与第二电池的触点相接触。
所述侧板上设有两个水平的第二螺柱。其中一个第二螺柱与把手接触，另一个第二螺柱与第一螺柱接触，打破连杆机构的死点状态，关闭壳门。
所述毛刷与主太阳能板接触点的切线方向为远离保护壳的方向。其中，毛刷的旋转方向能够在清扫时使主太阳能板上的灰尘远离保护壳，防止扫起的灰尘落到保护壳内。
上述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人的使用原理和工作过程为，开始工作时，第二驱动电机控制清洁装置沿主太阳能板两侧布设的轨道运行，壳门被清洁装置顶开，壳门完全打开时，连杆机构处于死点位置，即第一连杆和第二连杆共线，保证了清洁装置开启时不会发生与保护壳之间的干涉；清洁装置工作时，第一驱动电机控制毛刷转动，同时控制清洁装置移动的第二驱动电机按一定的速度驱动清洁装置在主太阳能板上的来回运动，当清洁工作完成后，第二驱动电机便会驱动清洁装置返回保护壳内，第二螺柱与保护壳的把手碰撞，带动壳门关闭，第二驱动电机停止转动后，毛刷继续转动，在除灰装置的作用下震荡除灰；同时，给第二电池充电的触点与保护壳上负责充电的第一电池的触点相接触，开始给清洁装置充电，为下一次清洁工作做好准备。
如上所述，便可较好地实现本高新技术，上述实施例仅为本高新技术的较佳实施例，并非用来限定本高新技术的实施范围；即凡依本高新技术内容所作的均等变化与修饰，都为本高新技术权利要求所要求保护的范围所涵盖。
技术特征：
1.一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，包括清洁装置、用于收纳清洁装置的保护壳、设置在待清洁的主太阳能板两侧的轨道和位于保护壳内的除灰装置，保护壳包括壳体和壳门，除灰装置清理清洁装置的灰尘，除灰装置为上下两层的震动式雨刷。
2.根据权利要求1所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述壳体和壳门之间设有连杆机构，清洁装置在轨道行走时触碰连杆机构从而控制壳门的开启和关闭。
3.根据权利要求1所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述保护壳正对轨道安装，壳体上方设有为清洁装置供电的副太阳能板和储电的第一电池。
4.根据权利要求2所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述壳体和壳门通过合页和连杆机构连接，壳门上还固定有把手，所述连杆机构包括铰接连接的第一连杆和第二连杆，第一连杆的一端安装在壳体上，第二连杆的一端安装在壳门上，第一连杆和第二连杆的铰接处设有第一螺柱。
5.根据权利要求4所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述壳门打开至与轨道平行时，第一连杆与第二连杆位于同一直线。
6.根据权利要求1所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述清洁装置包括两块侧板、毛刷、摩擦轮、第一驱动电机和第二驱动电机，所述两块侧板位于轨道的两侧，两块侧板之间安装滚筒状的毛刷，第一驱动电机的输出轴与毛刷连接，所述摩擦轮包括主动摩擦轮和从动摩擦轮，主动摩擦轮和从动摩擦轮均与轨道接触，所述第二驱动电机的输出轴与主动摩擦轮连接。
7.根据权利要求6所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述第一驱动电机和第二驱动电机均安装在侧板上，主动摩擦轮位于轨道下方，从动摩擦轮位于轨道上方。
8.根据权利要求6所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述侧板上还设有为第一驱动电机和第二驱动电机供电的第二电池和为第二电池充电的铜制触点。
9.根据权利要求6所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述侧板上设有两个水平的第二螺柱。
10.根据权利要求6所述一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，其特征在于，所述毛刷与主太阳能板接触点的切线方向为远离保护壳的方向。
技术总结
本高新技术公开一种与保护壳相分离的自清洁板上机器人，包括清洁装置、用于收纳清洁装置的保护壳、设置在待清洁的主太阳能板两侧的轨道和位于保护壳内的除灰装置，保护壳包括壳体和壳门，壳体和壳门之间设有连杆机构，清洁装置在轨道行走时触碰连杆机构从而控制壳门的开启和关闭，除灰装置清理清洁装置的灰尘。其中，清洁装置不进行清洁工作时收纳在保护壳中，保护壳可以保护清洁装置免受风吹日晒等自然环境的侵蚀，提升了清洁装置的稳定性，延长了清洁装置的使用寿命；壳体固定安装于轨道的一端，壳门朝向轨道开启，除灰装置清理清洁装置上的灰尘，提高清洁装置的清扫效率。
技术开发人、权利持有人：郭浩锐;陈亮;张志鸿;张力;谭浩鹏;吴潼;李晓东;陈志威
