用于光伏清扫机器人的摆渡车

技术领域

本发明涉及光伏清扫技术领域，尤其涉及用于光伏清扫机器人的摆渡车。

背景技术

光伏(Photovoltaic)是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的发电系统。它的实现方式主要是通过利用多块光伏电池串、并联组成的光伏组件，实现太阳能向电能的转换。

对光伏发电来说，尘埃污染是影响发电量的重要因素，附着在光伏组件上的尘埃、污渍等不仅会减少光伏组件接受的光辐照量，从而影响系统效率、降低发电量，局部遮蔽还会引起热斑效应，从而造成发电量损失、影响组件的寿命，甚至发生火灾，造成安全隐患。因此，光伏组件的清扫工作尤为重要。目前比较常见的清扫方式为采用光伏清扫机器人，即光伏清扫机器人依次在各个光伏组件的两侧边缘上行走，行走的同时对光伏组件表面进行清扫。

光伏系统中通常具有多块光伏组件，且由于不同地区所在的纬度及气候等差异，为实现光伏组件的最大发电效率，各地区的光伏组件安装通常具有各自的最佳安装角度；对于同一地区，光伏组件的安装角度基本相同，但由于安装场地和安装施工时的人工误差，不同的光伏场地上光伏组件的安装高度和角度会有差异；即使对于光伏组件具有相同排布方式的同一片光伏场地，由于实际施工中的各种人为误差或地形变化，光伏组件在安装角度及安装高度上也存在一定的差异。由于这些差异性，使得大范围应用清扫机器人变得十分困难。当前，可应用的光伏清扫机器人多是针对同一高度角度的单排光伏排布场景的设计，适应性较低，无法适用于多种不同的光伏排布场景。

现有部分光伏清扫机器人直接安装在一排光伏组件的首端，从而实现对该排光伏组件的清扫，但无法实现多排清扫，导致光伏清扫机器人利用率较低；现有技术中还有在光伏场地布置摆渡系统，通过轨道和摆渡车配合，实现光伏清扫机器人在不同排的光伏组件间移动，从而实现多排清扫，但摆渡车无法实现高度和角度的调整，光伏清扫机器人需要越过因高度变化或者角度变化带来的台阶差异，运行稳定性和可靠性较差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中，光伏组件之间的高度和角度不同，光伏清扫机器人需要匹配不同排光伏组件的清扫的问题。因此，本发明提供了用于光伏清扫机器人的摆渡车，实现高度和角度调整，提高光伏清扫机器人运行平稳性和可靠性，且通过具有水平高度差的承载面，减小单个升降机构的升降幅度，从而提高支撑架升降过程的稳定性和可靠性，进而提高摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性。

本发明实施例提供了一种用于光伏清扫机器人的摆渡车，包括车底座和设置于所述车底座上的支撑架，所述支撑架用于支撑光伏清扫机器人；

所述车底座包括至少一个加高基座，且所述至少一个加高基座和所述车底座的一端上设置有多个承载面，所述多个承载面分别设置有结构相同的升降机构，所述升降机构与所述支撑架连接，以带动所述支撑架升降；

所述多个承载面沿所述车底座的长度方向间隔排列，且其水平高度沿所述车底座的长度方向递减。

采用上述技术方案，实现高度和角度调整，提高光伏清扫机器人运行平稳性和可靠性；且利用多个沿车底座长度方向间隔排列，且具有水平高度差的承载面，使得多个升降机构具有初始高度差，从而减小单个升降机构的升降幅度，从而提高支撑架升降过程的稳定性和可靠性，进而提高摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性；并且，通过初始高度差限定，可减小升降机构的升降范围要求，实现采用结构相同的升降机构，进而便于维护以及程序控制。

在一个实施例中，所述至少一个加高基座设置为一个，并位于所述车底座的端部，所述加高基座朝向所述支撑架的表面，以及所述车底座一端朝向所述支撑架的表面设置为所述承载面。

在一个实施例中，所述升降机构包括对称设置的剪刀式升降组件，和设置于所述两个剪刀式升降组件之间的驱动杆；

所述驱动杆的两端分别与两个所述剪刀式升降组件的驱动端连接；

所述驱动杆连接有第一驱动组件，所述第一驱动组件通过所述驱动杆驱动两个所述剪刀式升降组件同步升降；

所述第一驱动组件包括电动推杆和活接件，所述电动推杆的一端与所述车底座铰接，另一端与所述活接件销轴连接；所述活接件背离所述驱动件的一端与所述驱动杆销轴连接；并且所述电动推杆的伸缩方向与所述驱动杆的移动方向交错。

采用上述技术方案，利用可同步升降的两个剪刀式升降组件提高了支撑架升降过程的稳定性和可靠性，从而提高了摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性；且通过活接件铰接电动推杆和驱动杆，以及电动推杆的伸缩方向与驱动杆的移动方向交错，实现在电动推杆启动时给予驱动杆一定时间的缓冲，从而避免启动时较强的作用力导致的升降调节不稳定以及损坏部件，进而提高了摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性。

在一个实施例中，所述剪刀式升降组件包括与所述车底座连接的第一安装座、第一升降杆和第二升降杆；其中，所述第一升降杆和所述第二升降杆的中间转动连接；所述第一升降杆的其中一端设置为转动端，并转动设置于所述第一安装座；所述第二升降杆在垂直于升降方向上的与所述第一升降杆的转动端相对的一端设置为所述剪刀式升降组件的驱动端；

所述第一安装座设置有第一滑轨，所述剪刀式升降组件的驱动端活动设置于所述第一滑轨内，所述第一滑轨的延伸方向与所述剪刀式升降组件的升降方向垂直。

在一个实施例中，所述第一升降杆和所述第二升降杆背离所述第一安装座的一端之间连接有支撑杆，所述支撑杆用于支撑所述支撑架；

所述第二升降杆背离所述第一安装座的一端与所述支撑杆转动连接，所述支撑杆设置有第二滑轨，且所述第一升降杆背离所述第一安装座的一端活动设置于所述第二滑轨内，所述第二滑轨的延伸方向与所述第一滑轨的延伸方向平行。

在一个实施例中，所述两个剪刀式升降组件之间还设置有多个连接杆，所述多个连接杆分别设置于两个所述第一升降杆的转动端之间、两个所述第二升降杆的背离所述第一安装座的一端之间以及两个所述第一升降杆背离所述第一安装座的一端。

在一个实施例中，所述升降机构包括沿升降方向间隔设置的第二安装座和支撑座，所述第二安装座与所述车底座连接，所述支撑座与所述支撑架连接；所述第二安装座和所述支撑座之间对称设置有升降组件，和用于驱动两个所述升降组件同步升降的第二驱动组件；

所述第二驱动组件包括长度方向与所述升降方向垂直的丝杆和两个分别与所述两个第二驱动组件转动连接的螺母，所述丝杆转动带动所述两个螺母相对或相背移动；

所述升降组件包括第三升降杆和第四升降杆，所述第三升降杆的一端与所述第二安装座转动连接，另一端与所述螺母转动连接，所述第四升降杆的一端与所述螺母转动连接，另一端与所述支撑座转动连接，且所述第三升降杆绕所述螺母的转动轴与所述第四升降杆绕所述螺母的转动轴重合。

采用上述技术方案，通过丝杆传动实现两个升降组件同步升降，提高了支撑架升降过程的稳定性和可靠性，提高了摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性，且丝杆转动通过手动或电动实现均便捷。

在一个实施例中，所述丝杆的长度方向与所述车底座的宽度方向相同，且所述丝杆的端部连接有Z型手柄，所述Z型手柄可带动所述丝杆转动。

采用上述技术方案，可直接手动实现摆渡车高度和角度调整，且Z型手柄设置在车底座侧边，便于操作。

在一个实施例中，所述升降机构和所述支撑架之间设置有微调组件，所述微调组件包括第一连接件和第二连接件，且所述第一连接件与所述升降机构连接，所述第二连接件与所述支撑架连接；所述第二连接件设置有第三滑轨，所述第一连接件背离所述升降机构的一端活动设置于所述第三滑轨内。

在一个实施例中，所述车底座的底部设置有用于在轨道上行走的行走轮，和用于引导所述车底座在所述轨道上行走的导向轮，所述行走轮的轴线和所述导向轮的轴线垂直。

在一个实施例中，所述支撑架的侧边两端分别设置有位置传感器。

在一个实施例中，所述支撑架上设置有限位架，所述限位架和所述支撑架之间形成有容纳空间，且所述容纳空间具有朝向所述支撑架一侧的进出口。

本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为实施例1中本发明在使用状态下的结构示意图，其中摆渡车在轨道上行走；

图2为实施例1中本发明在使用状态下的部分结构示意图，其中，主要示出了车底座上的行走轮和导向轮位于一种结构的轨道上的状态；

图3为实施例1中本发明中微调组件的一种结构示意图；

图4为实施例1中本发明的部分结构示意图，其中，主要示出了升降机构以及支撑架上的位置传感器；

图5为图4的部分剖视示意图，其中，主要示出了驱动杆和第一驱动组件；

图6为实施例2中本发明在使用状态下的结构示意图，其中摆渡车在轨道上行走；

图7为实施例2中本发明的部分结构示意图，其中，主要示出了升降机构和微调组件。

附图标记说明：

1、车底座；11、加高基座；111、置物空间；12、行走轮；13、导向轮；

2、支撑架；21、位置传感器；22、限位架；221、容纳空间；

3、升降机构；

31、剪刀式升降组件；311、第一安装座；3111、第一滑轨；312、第一升降杆；313、第二升降杆；314、支撑杆；3141、第二滑轨；32、驱动杆；33、连接杆；34、第一驱动组件；341、电动推杆；342、活接件；

35、第二安装座；36、支撑座；37、升降组件；371、第三升降杆；372、第四升降杆；38、第二驱动组件；381、丝杆；382、螺母；385、Z型手柄；

4、微调组件；41、第一连接件；42、第二连接件；421、第三滑轨；

5、轨道。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

光伏场地中，为实现对光伏组件的批量化、全自动化的清扫，通常会在场地中铺设轨道，通过轨道以及在轨道上行走的摆渡车实现光伏清扫机器人在不同排光伏组件间运转。由于不同排光伏组件存在高度差以及倾斜角度差，因此摆渡车需要适应不同排光伏组件的高度以及倾斜角度，将光伏清扫机器人调整至对应位置，才能够实现光伏清扫机器人由摆渡车行走至光伏组件上，从而实现清扫。

实施例1：

本发明实施例提供了一种用于光伏清扫机器人的摆渡车，可在实现高度和角度调整的基础上，提高高度和角度调整稳定性和可靠性，从而保证光伏清扫机器人稳定运行。

如图1所示，摆渡车包括车底座1和设置于车底座1上的支撑架2，支撑架2用于支撑光伏清扫机器人。

车底座1包括至少一个加高基座11，且至少一个加高基座11和车底座1的一端上设置有多个承载面，多个承载面分别设置有结构相同的升降机构3，升降机构3与支撑架2连接，以带动支撑架2升降。

多个承载面沿车底座1的长度方向间隔排列，且其水平高度沿车底座1的长度方向递减。由于光伏组件通常均倾斜安装，因此同一光伏场地中的光伏组件通常具有一个基础倾斜角度，从而可通过具有高度差的承载面，使得多个升降机构3具有初始高度差，减小单个升降机构3的升降幅度，提高支撑架2升降过程的稳定性和可靠性，进而提高摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性；并且，通过初始高度差限定，可减小升降机构3的升降范围要求，实现采用结构相同的升降机构3，进而便于维护，方便更换以及维修，同时相同的升降机构3也便于程序控制，降低调整高度和角度的难度。

至少一个加高基座11内部呈中空设置，并形成有置物空间111，在不额外增加重量的同时增强了摆渡车的存储功能。

加高基座11可采用框架结构，且其底部设置有底板，从而形成置物空间111，可在底板上存放维护所需物品，例如备用升降机构，升降机构是摆渡车中最易损坏的部分，通过在摆渡车上存放备用升降机构，可提高维护效率；并且，由于摆渡车上的所有升降机构的结构相同，即可互换，从而在空间有限的置物空间111内仅备份一个升降机构即可达到所有升降机构可替换。

在可替代的实施例中，加高基座11设置有抽屉，抽屉内形成可封闭的置物空间111，可对其内的物品提供一定保护，尤其是光伏场地为露天场合，可避免灰尘、雨水等接触置物空间111内的物品。

在一个实施例中，至少一个加高基座11设置为一个，并位于车底座1的端部，加高基座11朝向支撑架2的表面，以及车底座1一端朝向支撑架2的表面设置为承载面，从而通过两个升降机构3即可达到高度和角度调整，成本较低且结构简单。

可以理解的是，调整高度时，两个升降机构3升降距离相同，以保持支撑架2相对于车底座1的夹角不变，且相对于车底座1的高度变化；调整角度时，两个升降机构3的升降距离不同，一般而言为车底座1的端部升降机构3升降，从而即可调整支撑架2相对于车底座1的夹角，实现角度调整。

在一个实施例中，支撑架2的侧边两端分别设置有位置传感器21，位置传感器21与光伏组件边框配合，实现检测支撑架2的高度和角度是否与光伏组件适配。位置传感器21可以为接近开关。

在一个实施例中，支撑架2上设置有限位架22，限位架22和支撑架2之间形成有容纳空间221，且容纳空间221具有朝向支撑架2一侧的进出口，光伏清扫机器人可停放在容纳空间221内，并通过进出口进出摆渡车。

在一个实施例中，如图2所示，车底座1的底部设置有用于在轨道5上行走的行走轮12，和用于引导车底座1在轨道5上行走的导向轮13，行走轮12的轴线和导向轮13的轴线垂直。

在一个实施例中，如图1所示，升降机构3和支撑架2之间设置有微调组件4，微调组件4包括第一连接件41和第二连接件42，且第一连接件41与升降机构3连接，第二连接件42与支撑架2连接，且第一连接件41和第二连接件42转动连接，且转动处设置有缓冲空间，即第一连接件41可相对第二连接件42转动以及滑动，从而避免支撑架2在升降过程中卡死，尤其是一端升降。

在一个实施例中，如图3所示，第二连接件42设置有第三滑轨421，第三滑轨421的滑动通道即为缓冲空间。第一连接件41背离升降机构3的一端活动设置于第三滑轨421内，即第一连接件41背离升降机构3的一端可在第三滑轨421内转动以及滑动。

可以理解的是，第三滑轨421也可以设置在第一连接件41，只需要第一连接件41可相对第二连接件42转动以及滑动即可。

本实施例中，如图4所示，升降机构3包括对称设置的剪刀式升降组件31，可提高升降稳定性和可靠性。

在一个实施例中，升降机构3还包括设置于两个剪刀式升降组件31之间的驱动杆32。驱动杆32的两端分别与两个剪刀式升降组件31的驱动端连接。驱动杆32连接有第一驱动组件34，第一驱动组件34通过驱动杆32驱动两个剪刀式升降组件31同步升降。

在一个实施例中，如图5所示，第一驱动组件34包括电动推杆341和活接件342。

电动推杆341的一端与车底座1铰接，另一端与活接件342销轴连接。电动推杆341可为气动电动推杆341。

活接件342背离驱动件的一端与驱动杆32销轴连接。电动推杆341的伸缩方向与驱动杆32的移动方向交错。例如，电动推杆341向前推动时，首先活接件342转动，并转动至驱动杆32的另一侧，电动推杆341继续向前推动，活接件342带动驱动杆32向前移动；电动推杆341向后拉动时，首先活接件342转动，并回转至驱动杆32的一侧，电动推杆341继续向后拉动，活接件342带动驱动杆32向后移动。即通过活接件342铰接电动推杆341和驱动杆32，以及电动推杆341的伸缩方向与驱动杆32的移动方向交错，摆渡车实现在电动推杆341启动时给予驱动杆32一定时间的缓冲，从而避免启动时较强的作用力导致的升降调节不稳定以及损坏部件，进而提高了摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性。

在一个实施例中，再次参见图4，剪刀式升降组件31包括与车底座1连接的第一安装座311、第一升降杆312和第二升降杆313。第一升降杆312和第二升降杆313的中间转动连接。

第一升降杆312的其中一端设置为转动端，即图示中的左端，并转动设置于第一安装座311。第二升降杆313在垂直于升降方向上的、与第一升降杆312的转动端相对的一端设置为剪刀式升降组件31的驱动端，即图示中的右端。

第一安装座311设置有第一滑轨3111，剪刀式升降组件31的驱动端活动设置于第一滑轨3111内，指剪刀式升降组件31的驱动端可在第一滑轨3111内转动以及沿第一滑轨3111滑动。第一滑轨3111的延伸方向与剪刀式升降组件31的升降方向垂直。

在一个实施例中，第一升降杆312和第二升降杆313背离第一安装座311的一端之间连接有支撑杆314，支撑杆314用于支撑支撑架2。

第二升降杆313背离第一安装座311的一端与支撑杆314转动连接。支撑杆314设置有第二滑轨3141，且第一升降杆312背离第一安装座311的一端活动设置于第二滑轨3141内，指第一升降杆312背离第一安装座311的一端可在第二滑轨3141内转动以及沿第二滑轨3141弧度。第二滑轨3141的延伸方向与第一滑轨3111的延伸方向平行。

在一个实施例中，两个剪刀式升降组件31之间还设置有多个连接杆33，多个连接杆33分别设置于两个第一升降杆312的转动端之间、两个第二升降杆313的背离第一安装座311的一端之间以及两个第一升降杆312背离第一安装座311的一端，从而提高两个剪刀式升降组件31同步升降的稳定性和可靠性，进而提高支撑架2升降的稳定性和可靠性。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种用于光伏清扫机器人的摆渡车，其与实施例1的区别在于升降机构3的具体结构的不同。

本实施例中的摆渡车可在实现高度和角度调整的基础上，进一步通过至少两个升降机构3以及丝杆381驱动提高支撑架2升降的稳定性和可靠性，从而提高了摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性。

如图6所示，摆渡车包括车底座1和设置于车底座1上的支撑架2，支撑架2用于支撑光伏清扫机器人。车底座1包括至少一个加高基座11，且至少一个加高基座11和车底座1的一端上设置有多个承载面，多个承载面分别设置有结构相同的升降机构3，升降机构3与支撑架2连接，以带动支撑架2升降。多个承载面沿车底座1的长度方向间隔排列，且其水平高度沿车底座1的长度方向递减。

在一个实施例中，如图7所示，升降机构3包括沿升降方向间隔设置的第二安装座35和支撑座36，第二安装座35与车底座1连接，支撑座36与支撑架2连接。

第二安装座35和支撑座36之间对称设置有升降组件37，和用于驱动两个升降组件37同步升降的第二驱动组件38。

第二驱动组件38包括丝杆381和两个螺母382，丝杆381的长度方向与升降方向垂直，两个螺母382分别与两个第二驱动组件38转动连接，丝杆381转动带动两个螺母382相对或相背移动。

在一个实施例中，丝杆381的周向上设置有单方向螺纹，一个螺母382可沿丝杆381的轴线移动；另一个螺母382通过两端限位，例如，在丝杆381对应位置设置限位块，使得该螺母382可绕丝杆381的轴线转动，而不可沿丝杆381的轴线移动，从而实现丝杆381转动带动两个螺母382相对或相背移动，进而带动第二驱动组件38实现升降，且升降过程的稳定性和可靠性高，从而提高了摆渡车高度和角度调整的稳定性和可靠性。可以理解的是，此时，不可移动的螺母382与丝杆381之间有间隙，从而避免其损坏。

在可替代的实施例中，丝杆381设置有方向相反的两个螺纹段，两个螺母382分别与丝杆381的两个螺纹段螺纹连接，从而实现丝杆381转动时，两个螺母382相对移动或相背移动，从而带动驱动组件38实现升降。

在一个实施例中，升降组件37包括第三升降杆371和第四升降杆372。第三升降杆371的一端与第二安装座35转动连接，另一端与螺母382转动连接。第四升降杆372的一端与螺母382转动连接，另一端与支撑座36转动连接。第三升降杆371绕螺母382的转动轴与第四升降杆372绕螺母382的转动轴重合，从而提高升降组件37升降稳定性。

在一个实施例中，丝杆381连接有手柄，通过转动手柄驱动丝杆381，操作便捷，且成本低。在可替代的实施例中，丝杆381连接有电机，以实现电动驱动。

在一个实施例中，如图7所示，丝杆381的长度方向与车底座1的宽度方向相同，且丝杆381的端部连接有Z型手柄385，即Z型手柄385的一端与丝杆381连接。Z型手柄385可带动丝杆381转动，从而可直接手动实现摆渡车高度和角度调整，且Z型手柄385设置在车底座1侧边，便于操作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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。