一种光伏板清扫机器人的制作方法

本发明涉及光伏板清洁设备领域，尤其是一种光伏板清扫机器人。

背景技术：

1、由于光伏板露天放置，长时间使用后光伏板表面会附着有灰尘等附着物，这些附着物会遮挡光线，进而造成光伏板的发电效率降低。

2、现在对光伏板的清洁方式主要为人工手持清洁杆清洁或机器人带动刷子在光伏板表面运动进行清洁。以上两种清洁方式，均可以使用圆盘清扫刷。圆盘清扫刷的刷毛与光伏板接触，圆盘清扫刷转动时的旋转轴大致与光伏板垂直，并在转动时去除光伏板表面的附着物。

3、现有的圆盘清扫刷采用同一种刷毛，所以刷毛的刚度相同，在不施加外力下压时，只有刷毛的下端面与光伏板接触，刷毛的下端面与光伏板接触面积较小，清扫效果不佳。所以实际使用时会给圆盘清扫刷下压力，使刷毛产生弹性形变，从而使刷毛的侧面与光伏板接触，进而增大与光伏板接的触面积，提高清扫效果。

4、当采用的刷毛的刚度较大(即刷毛较硬)时，需要给圆盘清扫刷较大的下压力才能使刷毛产生弹性形变，而人工或机器人的下压力是有限的，在有限的下压力下，刷毛产生的弹性形变较小，刷毛与光伏板接的触面积较小，造成了清扫效果较差。

5、当采用的刷毛的刚度较小(即刷毛较软)时，在转动时外侧的刷毛受离心力的作用产生弹性形变幅度较大，外侧的刷毛会飘起来脱离与光伏板的接触(如图9所示)，造成了清扫面积的下降，进而降低了清扫效率。

6、现有技术的做法是选择刚度适中的刷毛，但是刚度适中的刷毛同时存在较硬刷毛和较软刷毛二者问题，只是程度分别较轻。

7、而且较硬的刷毛清除附着力较强的附着物效率高，但是容易磨损光伏板。较软的刷毛清除附着力较小的浮灰效果较好，且不容易磨损光伏板，但是清除附着力较强的附着物效率较低。

8、而刚度适中的刷毛的清除附着力较强的附着物的效果弱于较硬的刷毛、清除浮灰的效率弱于较软的刷毛，且比较软的刷毛更容易磨损光伏板表面。

9、清扫时，为了增大清扫刷刷毛与光伏板的接触面积和去除附着力强的附着物的能力，需要给清扫刷向下的压力。

10、现有的机器人体积和重量较大，通过机器人的自重就可以给给清扫刷足够的下压力。如果机器人自重较小，则无法给清扫刷足够的下压力，会造成清扫效果不佳。所以现有的清扫光伏板的机器人的自重较大，以保证给清扫刷足够的下压力，从而保证清扫效果。

11、但是较重的机器人容易将光伏板内的半导体压出隐裂纹，造成光伏板发电效率下降。

12、在清扫刷清扫的过程中，清扫刷的刷毛会与光伏板上的附着物接触，部分附着物从光伏板表面剥离后，会附着在刷毛上。在经过长时间的使用后，清扫刷的刷毛会附着较多的附着物。此时再用脏污的清扫刷对光伏板进行清洗，清扫刷的附着物会附着到光伏板上，造成对光伏板的清洁效果变差，甚至造成光伏板上附着物增多。

13、目前对刷毛的清洗均为工人定期拆下清扫刷后，人工对清扫刷进行清洗。由于不能及时去除刷毛上的附着物，随着清扫刷上的附着物增多，从刷毛上剥离附着物的难度会逐渐增加，尤其是在刷毛上的附着物接触水后，剥离难度会进一步增加。

14、为了较好的维持刷毛的清洁状态，现在不得不尽可能缩短清洗清扫刷的间隔，这造成了工人的劳动强度增大和维护成本上升。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，提供了一种光伏板清扫机器人，解决了上述问题。

2、一种光伏板清扫机器人，包括：清扫刷、机器人本体、升降架、电机和驱动机构，所述驱动机构驱动升降架相对机器人本体上下移动，所述清扫刷与升降架转动连接，所述电机驱动清扫刷相对升降架转动，所述清扫刷包括第一刷毛、第二刷毛和基板，所述第一刷毛的上端和第二刷毛的上端分别与基板固定连接，所述第一刷毛的刚度大于第二刷毛的刚度，所述第一刷毛到基板的旋转轴的距离大于第二刷毛到基板的旋转轴的距离。

3、进一步地，所述第一刷毛绕基板的旋转轴做圆周排布，所述第二刷毛绕基板的旋转轴做圆周排布。

4、进一步地，所述第一刷毛与基板的旋转轴的夹角α为125度到135度，所述第二刷毛与基板的旋转轴的夹角β为120到130度，所述第一刷毛与基板的旋转轴的夹角α大于第二刷毛与基板的旋转轴的夹角β。

5、进一步地，所述升降架位于机器人本体前侧，所述升降架左右两侧分别与两个清扫刷连接，两个清扫刷的转动方向相反且转速相同；所述基板与转动轴固定连接。

6、进一步地，还包括第一齿轮、第二齿轮、第一转动轴和第二转动轴，所述电机的壳体相对升降架固定，所述电机的输出轴与第一转动轴固定连接，所述第一转动轴与升降架转动连接，所述第一转动轴与第一齿轮固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第二转动轴固定连接，所述第二转动轴与升降架转动连接，所述第一转动轴和第二转动轴分别驱动不同的清扫刷转动。

7、进一步地，还包括第一链轮、第二链轮和第三链轮，所述清扫刷的转动轴与升降架转动连接，所述转动轴与第二链轮固定连接，所述第一转动轴与第一链轮固定连接，所述第一链轮通过第一链条驱动一个第二链轮转动，所述第二转动轴与第三链轮固定连接，所述第三链轮通过第二链条驱动另一个第二链轮转动。

8、进一步地，还包括固定架，所述固定架与机器人本体的车体固定连接，所述驱动机构为电动推杆或气缸，所述驱动机构的缸体与固定架固定连接，所述驱动机构的推杆与升降架固定连接。

9、进一步地，还包括吹气管和气泵，所述吹气管的出气口朝向清扫刷，所述吹气管位于两个清扫刷的交界处后方，所述气泵与吹气管的进气口相连通，所述气泵与机器人本体的车体固定连接。

10、进一步地，还包括气泵和气管，所述转动轴为空心轴，所述气管穿入转动轴中，所述气泵通过软管与气管相连通。

11、进一步地，所述气管包括直管和弯折管，所述直管穿过转动轴，所述弯折管位于转动轴下方，所述弯折管位于第二刷毛围成的空腔中，所述直管和弯折管一体成型，所述弯折管的出气口朝向前方。

12、本发明具有如下优点：

13、1.刚度较大的第一刷毛清扫附着力较强的附着物效果较好，刚度较小的第二刷毛清扫浮灰的效果较好，同时使用第一刷毛和第二刷毛，清扫效果好于只使用单一刚度刷毛的现有技术；

14、2.由于同时使用第一刷毛和第二刷毛，刷毛整体的刚度低于只使用较硬的刷毛的现有技术，在下压力相同的情况下第一刷毛与光伏板的接触面增大，提高了清扫效果；

15、3.第一刷毛由于自身刚度较大，弹性变形较少，能在旋转时保持与光伏板的接触，同时位于外侧的第一刷毛对第二刷毛有限位作用，避免第二刷毛形变过大脱离与光伏板的接触，增大了清扫面积进而提高了清扫效率，而且在使用机器人时可以使机器人远离光伏板的边缘，提高了机器人的安全性；

16、4.由于同时使用第一刷毛和第二刷毛，刷毛整体的刚度低于只使用较硬的刷毛的现有技术，在相同清扫效果的情况下减小了对下压力的需求，使得机器人本体的重量可以更小，避免了较轻的机器人本体的履带部分脱离与光伏板的接触，机器人本体重量的降低也减少了将光伏板压出的隐裂纹；

17、5.驱动机构驱动升降架向下运动，进而给清扫刷下除去自重以外额外的的下压力，使得机器人本体的重量可以更轻，减少了光伏板半导体的隐裂纹的数量；

18、6.在不进行清扫作业时，驱动机构驱动升降架上升，使清扫刷脱离与光伏板接触，降低了机器人运动时的阻力，进而降低了耗电量，提高了续航；

19、7.使用内部吹气口在毛刷内侧从内向外吹气、吹气管在毛刷外侧吹气，从而同时清理内层和外层的刷毛，避免了只使用内部吹气口或吹气管造成的外层或内层的刷毛清理效果不佳的问题；

20、8.在清扫过程中实时吹压缩空气，不仅可以清洁刷毛，同时也可以直接吹离光伏板表面的污物，从而提高了对光伏板的清洁效果，同时延长了人工清洗清扫刷的周期，降低了人力和维护成本。