本发明涉及一种多光伏板阵列自主无人清洗装置。
背景技术：
目前的光伏板清洁机器人主要适用于单光伏阵列的清洁，跨光伏阵列时需要人工搬运。
技术实现要素：
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种结构简单、自动清洁且清洁效率高的多光伏板阵列自主无人清洗装置。
本发明的技术方案是这样的：
一种多光伏板阵列自主无人清洗装置，包括跟随车以及清洁机器人，所述跟随车包括车身，所述车身的底部设置有第一履带机构和第二履带机构，所述跟随车通过所述第一履带机构和第二履带机构进行行走，所述车身上设置有水箱和收线机构，所述收线机构上缠绕有电源线、输水管以及输送总管，所述电源线的一端与设置在所述车身上的电源模块相连，且所述电源线的另一端缠绕所述收线机构后与所述输送总管的一端相连接，所述输水管的一端与所述水箱的出水口相连接，且所述输水管缠绕所述收线机构后与所述输送总管的一端相连接，所述输送总管的另一端与所述清洁机器人相连，用于向所述清洁机器人提供水和电。
所述车身的前端面上部设置有监测摄像头，所述车身的前端面下部设置有绞盘，且所述车身的后端面设置有拖车钩。
所述车身上设置有充电插口和水箱进水口，所述水箱进水口与所述水箱相连通，通过所述水箱进水口向所述水箱输入清水，所述充电插口与所述电源模块相连，外部的电源通过所述充电插口向所述电源模块进行充电。
所述收线机构包括收线器以及支架组件，其中：所述收线器设置在所述车身内部，且所述收线器上缠绕有电源线、输水管以及输送总管；所述支架组件包括第一支架、第二支架、旋转台以及支撑组件，所述车身上设置有固定底座，所述旋转台设置在所述固定底座上，且所述旋转台与所述固定底座活动连接，所述第一支架和第二支架分别固定设置在所述旋转台上，所述第一支架和第二支架的上端之间设置有第一连接轴，所述支撑组件通过所述第一连接轴活动设置在所述第一支架和第二支架的上端，所述支撑组件远离所述第一连接轴的一端设置有第二连接轴，所述第二连接轴上设置有第一滑轮，所述输送总管的另一端依次贯穿所述固定底座上的第一通孔和所述旋转台上的第二通孔并经所述第一连接轴和第一滑轮向外延伸。
所述支撑组件包括第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板，所述第一支撑板的上端固定设置在所述第二支撑板的前端下表面，所述第三支撑板的上端固定设置在所述第二支撑板的后端下表面，所述第一支撑板上设置有第一固定孔，所述第三支撑板上设置第二固定孔，且所述第二固定孔与所述第一固定孔相对应，所述第一连接轴的两端分别设置在所述第一固定孔和第二固定孔。
所述第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板为一体成型，所述第一支撑板上还设置有第三固定孔，所述第三支撑板上还设置第四固定孔，且所述第四固定孔与所述第三固定孔相对应，所述第二连接轴的两端分别设置在所述第三固定孔和第四固定孔。
所述第一支架的上端设置有第一安装孔，且所述第一安装孔与所述第一固定孔相对应，所述第一连接轴的前端贯穿所述第一固定孔后设置在所述第一安装孔中；所述第二支架的上端设置有第二安装孔，且所述第二安装孔与所述第二固定孔相对应，所述第一连接轴的后端贯穿所述第二固定孔后设置在所述第二安装孔中。
所述车身上远离所述固定底座的一侧设置有机械臂，所述机械臂的一端固定设置在所述车身上，且所述机械臂的另一端设置有吸盘，所述机械臂通过所述吸盘将位于所述车身上的清洁机器人吸附并转移至待清理的光伏阵列上，当清洁机器人在光伏阵列上完成清洁作业后，所述跟随车通过所述机械臂将清洁机器人抓取并放置在车身上。
所述车身靠近所述机械臂的一侧设置有第一组导轨和第二组导轨，所述第一组导轨上设置有第一电磁固定滑块，所述第二组导轨上设置有第二电磁滑块，当清洁机器人放置在所述车身上并位于所述第一电磁滑块和第二电磁滑块之间时，所述第一电磁滑块沿所述第一组导轨向清洁机器人的一侧滑动，同时第二电磁滑块沿所述第二组导轨向清洁机器人的另一侧滑动，以对所述清洁机器人进行固定。
所述第一电磁滑块和所述第二电磁滑块均与所述电源模块电连接，当所述第一电磁滑块和第二电磁滑道与所述清洁机器人相抵靠以对其进行固定时，所述清洁机器人通过所述第一电磁滑块或第二电磁滑块进行充电。
本发明具有以下优点和有益效果：本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，包括跟随车以及清洁机器人，当清洁机器人完成一块光伏阵列的清洁后，跟随车通过机械臂将其运送到下一个光伏阵列；当清洁机器人为自身携带电池的型号时，跟随车可以直接对其充电；当清洁机器人为用水和用电的型号时，跟随车会跟随清洁机器人运动，同步为其供水和供电，方便快捷。
附图说明
图1为本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置一个方向的立体结构示意图。
图2为本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置另一个方向的立体结构示意图。
图3为本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置的主视结构示意图。
图4为本发明实施例提供的收线机构的主视放大结构示意图。
图5为本发明实施例提供的收线机构的后视放大结构示意图。
图6为本发明实施例提供的支撑组件一个方向的放大立体结构示意图。
图7为本发明实施例提供的支撑组件另一个方向的放大立体结构示意图。
图8为本发明实施例提供的清洁机器人进行同步供水和供电的原理框图。
图9为本发明实施例提供的清洁机器人通过第一电磁滑块进行静态充电的原理框图。
图10为本发明实施例提供的清洁机器人通过第二电磁滑块进行静态充电的原理框图。
图11为本发明实施例提供的收线机构一个方向的放大立体结构示意图。
图12为本发明实施例提供的支撑组件、伸缩管、输送总管以及旋转台相配合的主视结构示意图。
图13为本发明实施例提供的收线机构另一个方向的放大立体结构示意图。
图14为本发明实施例提供的跟随车通过机械臂抓取清洁机器人的立体示意图。
图15为本发明实施例提供的清洁机器人通过第一电磁滑块或第二电磁滑块进行静态充电的示意图。
图16为本发明实施例提供的跟随车对清洁机器人同步供水和供电的示意图。
图17为本发明实施例提供的跟随车跟随清洁机器人进行清洁作业的示意图。
图18为本发明实施例提供的跟随车通过外部的电源进行充电的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至图18所示：为本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，包括跟随车100以及清洁机器人200，所述跟随车100包括车身101，所述车身101的底部设置有第一履带机构102和第二履带机构103，所述跟随车100通过所述第一履带机构102和第二履带机构103进行行走，所述车身101上设置有水箱104和收线机构105，所述收线机构105上缠绕有电源线106、输水管107以及输送总管108，所述电源线106的一端与设置在所述车身101上的电源模块109相连，且所述电源线106的另一端缠绕所述收线机构105后与所述输送总管108的一端相连接，所述输水管107的一端与所述水箱104的出水口相连接，所述输水管107上设置有增压泵158，且所述输水管107缠绕所述收线机构105后与所述输送总管108的一端相连接，所述输送总管108的另一端与所述清洁机器人200相连，用于向所述清洁机器人200提供水和电。
所述车身101的前端面上部设置有监测摄像头109，所述车身101的前端面下部设置有绞盘110，且所述车身101的后端面设置有拖车钩111。同时，所述车身101的前端下部设置有多个距离感应雷达115。
所述车身101上设置有充电插口112和水箱进水口113，所述水箱进水口113与所述水箱104相连通，通过所述水箱进水口113向所述水箱104输入清水，所述充电插口112与所述电源模块109相连，外部的电源通过所述充电插口112向所述电源模块109进行充电，如图18所示，可通过外部的光伏板配电箱300对跟随车100进行充电，具有使用方便且充电快捷的特点。
所述收线机构105包括收线器114以及支架组件140，其中：所述收线器114设置在所述车身101内部，且所述收线器114上缠绕有电源线106、输水管107以及输送总管108；所述支架组件140包括第一支架131、第二支架132、旋转台133以及支撑组件，所述车身101上设置有固定底座134，所述旋转台133设置在所述固定底座134上，且所述旋转台133与所述固定底座134活动连接，所述第一支架131和第二支架132分别固定设置在所述旋转台133上，所述第一支架131和第二支架132的上端之间设置有第一连接轴135，所述支撑组件通过所述第一连接轴135活动设置在所述第一支架131和第二支架132的上端，所述支撑组件远离所述第一连接轴135的一端设置有第二连接轴136，所述第二连接轴136上设置有第一滑轮137，所述输送总管122的另一端依次贯穿所述固定底座134上的第一通孔(图中未示出)和所述旋转台133上的第二通孔170并经所述第一连接轴135和第一滑轮137向外延伸。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，所述支撑组件包括第一支撑板141、第二支撑板142以及第三支撑板143，所述第一支撑板141的上端固定设置在所述第二支撑板142的前端下表面，所述第三支撑板143的上端固定设置在所述第二支撑板142的后端下表面，所述第一支撑板141上设置有第一固定孔144，所述第三支撑板143上设置第二固定孔145，且所述第二固定孔145与所述第一固定孔144相对应，所述第一连接轴135的两端分别设置在所述第一固定孔144和第二固定孔145。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，所述第一支撑板141、第二支撑板142以及第三支撑板143为一体成型，所述第一支撑板141上还设置有第三固定孔146，所述第三支撑板143上还设置第四固定孔147，且所述第四固定孔147与所述第三固定孔146相对应，所述第二连接轴136的两端分别设置在所述第三固定孔146和第四固定孔147。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，所述第一支架131的上端设置有第一安装孔148，且所述第一安装孔148与所述第一固定孔144相对应，所述第一连接轴135的前端贯穿所述第一固定孔144后设置在所述第一安装孔148中；所述第二支架132的上端设置有第二安装孔149，且所述第二安装孔149与所述第二固定孔145相对应，所述第一连接轴135的后端贯穿所述第二固定孔145后设置在所述第二安装孔149中。同时，所述第一连接轴135上还设置有第二滑轮171；上述输送总管122的另一端依次贯穿所述固定底座134上的第一通孔和所述旋转台133上的第二通孔170并经所述第二滑轮171和第一滑轮137向外延伸。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，所述车身101上远离所述固定底座134的一侧设置有机械臂150，所述机械臂150的一端固定设置在所述车身101上，且所述机械臂150的另一端设置有吸盘151，所述机械臂150通过所述吸盘151将位于所述车身101上的清洁机器人200吸附并转移至待清理的光伏阵列上，当清洁机器人200在光伏阵列上完成清洁作业后，所述跟随车100通过所述机械臂150将清洁机器人200抓取并放置在车身101上。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，所述车身101靠近所述机械臂150的一侧设置有第一组导轨和第二组导轨，其中，第一组导轨包括两个相互平行设置的第一导轨152，第二组导轨包括两个相互平行的设置的第二导轨153，所述第一组导轨上设置有第一电磁固定滑块154，所述第二组导轨上设置有第二电磁滑块155，当清洁机器人200放置在所述车身101上并位于所述第一电磁滑块154和第二电磁滑块155之间时，所述第一电磁滑块154沿所述第一组导轨向清洁机器人200的一侧滑动，同时第二电磁滑块155沿所述第二组导轨向清洁机器人200的另一侧滑动，以对所述清洁机器人200进行固定。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，所述第一电磁滑块154和所述第二电磁滑块155均与所述电源模块109电连接，当所述第一电磁滑块154和第二电磁滑道155与所述清洁机器人200相抵靠以对其进行固定时，所述清洁机器人200通过所述第一电磁滑块154或第二电磁滑块155进行充电。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，还包括伸缩管160，所述伸缩管160的下端设置在所述旋转台133上；所述伸缩管160的上端设置有连接孔(图中未示出)，所述连接孔中设置有固定轴161，且所述固定轴161可在连接孔中自由转动，也即伸缩管160的上端活动连接有固定轴161，所述固定轴161与所述支撑组件靠近第一连接轴135的一端连接，也即伸缩管160的上端通过所述固定轴161与支撑组件远离清洁机器人200的一端固定连接，从而通过伸缩管160的伸缩功能，可实现支撑组件靠近伸缩管160的一端上升或下降，进而通过旋转台133的旋转、伸缩管160的伸缩以及支撑组件一端的升降，以使输送总管108实现调整到更好的角度对清洁机器人200进行同步供水供电；具体的，所述固定轴161的前端设置在所述第一支撑板141内侧壁的第三安装孔(图中未示出)，且所述固定轴161的后端设置在所述第三支撑板143内侧壁的第四安装孔(图中未示出)中，从而可使伸缩管160的上端与所述支撑组件的左端连接。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，利用跟随车100的机械臂150、大容量的水箱104以及电源模块109，起到向清洁机器人200提供移动式供给站的作用，提供跨光伏阵列移动、同步供水供电、静态充电等多样化的支持。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，当清洁机器人200完成一块光伏阵列的清洁后，跟随车100会将其运送到下一个光伏阵列；当清洁机器人200为自身携带电池的型号时，跟随车100可以直接对其充电；当清洁机器人200为用水和用电的型号时，跟随车100会跟随清洁机器人200运动，同步为其供水和供电。
本发明实施例提供的多光伏板阵列自主无人清洗装置，当跟随车100运动到光伏阵列的一端(以右端为例)，停止，车身101上位于清洁机器人200两侧的第一电磁滑块154和第二电磁滑块155打开，机械臂150抓取清洁机器人200，且机械臂150将清洁机器人200放置到清洁起始点(以右下角为例)，机械臂150复位。然后，清洁机器人200将沿着n型路线从右往左清洁光伏板，跟随车100同步从右往左运动。特别的，当清洁机器人200需要跟随车100同步供水、供电时，跟随车100会根据清洁机器人200清洗速率，调整运动速率。同时，跟随车100的支架组件会自适应旋转、调整倾角。
清洁机器人200运动到单列光伏阵列左下角时，该光伏阵列的清洁作业结束。跟随车100同步运动到最左端，停止。机械臂150再此抓取清洁机器人200，并将其放回到车身101上位于清洁机器人200的固定处(也即车身101上位于第一电磁滑块154和第二电磁滑块155之间)，第一电磁滑块154和第二电磁滑块155闭合，从而锁死清洁机器人200，安全可靠性得到提升。当跟随车100运动到下一列光伏阵列，重复上述操作。特别的，当清洁机器人200为自身携带电池时，并当其电量较低且需要充电时，机械臂150会抓取清洁机器人200，置于车身101上位于清洁机器人200的固定处，第一电磁滑块154和第二电磁滑块155关闭(也即第一电磁滑块154和第二电磁滑块55分别沿第一组导轨和第二组导轨向靠近清洁机器人200的方向滑动并与清洁机器人200的两侧进行抵靠)，对其进行静态充电；待静态充电结束后，所述第一电磁滑块154和第二电磁滑块155打开(也即第一电磁滑块154和第二电磁滑块155分别沿第一组导轨和第二组导轨向远离清洁机器人200的方向滑动以与清洁机器人200分开)，机械臂150抓取清洁机器人200，并将其放置回光伏阵列的光伏板上。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：
1.一种多光伏板阵列自主无人清洗装置，包括跟随车以及清洁机器人，其特征在于：所述跟随车包括车身，所述车身的底部设置有第一履带机构和第二履带机构，所述跟随车通过所述第一履带机构和第二履带机构进行行走，所述车身上设置有水箱和收线机构，所述收线机构上缠绕有电源线、输水管以及输送总管，所述电源线的一端与设置在所述车身上的电源模块相连，且所述电源线的另一端缠绕所述收线机构后与所述输送总管的一端相连接，所述输水管的一端与所述水箱的出水口相连接，且所述输水管缠绕所述收线机构后与所述输送总管的一端相连接，所述输送总管的另一端与所述清洁机器人相连，用于向所述清洁机器人提供水和电。
2.根据权利要求1所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述车身的前端面上部设置有监测摄像头，所述车身的前端面下部设置有绞盘，且所述车身的后端面设置有拖车钩。
3.根据权利要求1所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述车身上设置有充电插口和水箱进水口，所述水箱进水口与所述水箱相连通，通过所述水箱进水口向所述水箱输入清水，所述充电插口与所述电源模块相连，外部的电源通过所述充电插口向所述电源模块进行充电。
4.根据权利要求1-3中任一所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述收线机构包括收线器以及支架组件，其中：所述收线器设置在所述车身内部，且所述收线器上缠绕有电源线、输水管以及输送总管；
所述支架组件包括第一支架、第二支架、旋转台以及支撑组件，所述车身上设置有固定底座，所述旋转台设置在所述固定底座上，且所述旋转台与所述固定底座活动连接，所述第一支架和第二支架分别固定设置在所述旋转台上，所述第一支架和第二支架的上端之间设置有第一连接轴，所述支撑组件通过所述第一连接轴活动设置在所述第一支架和第二支架的上端，所述支撑组件远离所述第一连接轴的一端设置有第二连接轴，所述第二连接轴上设置有第一滑轮，所述输送总管的另一端依次贯穿所述固定底座上的第一通孔和所述旋转台上的第二通孔并经所述第一连接轴和第一滑轮向外延伸。
5.根据权利要求4所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述支撑组件包括第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板，所述第一支撑板的上端固定设置在所述第二支撑板的前端下表面，所述第三支撑板的上端固定设置在所述第二支撑板的后端下表面，所述第一支撑板上设置有第一固定孔，所述第三支撑板上设置第二固定孔，且所述第二固定孔与所述第一固定孔相对应，所述第一连接轴的两端分别设置在所述第一固定孔和第二固定孔。
6.根据权利要求5所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板为一体成型，所述第一支撑板上还设置有第三固定孔，所述第三支撑板上还设置第四固定孔，且所述第四固定孔与所述第三固定孔相对应，所述第二连接轴的两端分别设置在所述第三固定孔和第四固定孔。
7.根据权利要求5所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述第一支架的上端设置有第一安装孔，且所述第一安装孔与所述第一固定孔相对应，所述第一连接轴的前端贯穿所述第一固定孔后设置在所述第一安装孔中；
所述第二支架的上端设置有第二安装孔，且所述第二安装孔与所述第二固定孔相对应，所述第一连接轴的后端贯穿所述第二固定孔后设置在所述第二安装孔中。
8.根据权利要求4所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述车身上远离所述固定底座的一侧设置有机械臂，所述机械臂的一端固定设置在所述车身上，且所述机械臂的另一端设置有吸盘，所述机械臂通过所述吸盘将位于所述车身上的清洁机器人吸附并转移至待清理的光伏阵列上，当清洁机器人在光伏阵列上完成清洁作业后，所述跟随车通过所述机械臂将清洁机器人抓取并放置在车身上。
9.根据权利要求8所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述车身靠近所述机械臂的一侧设置有第一组导轨和第二组导轨，所述第一组导轨上设置有第一电磁固定滑块，所述第二组导轨上设置有第二电磁滑块，当清洁机器人放置在所述车身上并位于所述第一电磁滑块和第二电磁滑块之间时，所述第一电磁滑块沿所述第一组导轨向清洁机器人的一侧滑动，同时第二电磁滑块沿所述第二组导轨向清洁机器人的另一侧滑动，以对所述清洁机器人进行固定。
10.根据权利要求9所述的多光伏板阵列自主无人清洗装置，其特征在于，所述第一电磁滑块和所述第二电磁滑块均与所述电源模块电连接，当所述第一电磁滑块和第二电磁滑道与所述清洁机器人相抵靠以对其进行固定时，所述清洁机器人通过所述第一电磁滑块或第二电磁滑块进行充电。
技术总结
本发明涉及一种多光伏板阵列自主无人清洗装置，包括跟随车以及清洁机器人，跟随车包括车身，车身的底部设置有第一履带机构和第二履带机构，跟随车通过第一履带机构和第二履带机构进行行走，车身上设置有水箱和收线机构，收线机构上缠绕有电源线、输水管以及输送总管，电源线的一端与设置在车身上的电源模块相连，且电源线的另一端缠绕收线机构后与输送总管的一端相连接，输水管的一端与水箱的出水口相连接，且输水管缠绕收线机构后与输送总管的一端相连接，输送总管的另一端与清洁机器人相连，用于向清洁机器人提供水和电。本发明的有益效果在于，提供一种结构简单、自动清洁且清洁效率高的多光伏板阵列自主无人清洗装置。
技术开发人、权利持有人：柴亦奇;陈应洪
