一種太陽能光伏板板面清潔無人機的制作方法

文檔序號:19835722發布日期:2020-02-04 12:59
一種太陽能光伏板板面清潔無人機的制作方法

本發明涉及無人機技術領域,尤其涉及一種太陽能光伏板板面清潔無人機。



背景技術:

無人駕駛飛機簡稱“無人機”,英文縮寫為“uav”,是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機,或者由車載計算機完全地或間歇地自主地操作,已往的太陽板清洗工作主要由人工完成,但清洗工作難度大、安全風險高且效率較低。

專利號為cn2016105765437的專利文獻公開了一種多旋翼無人機清洗系統,包括中央控制系統、無人機、存儲系統、通訊系統、地面站系統、地面存儲系統、供水系統、清洗系統和液位監測系統,其中無人機、存儲系統和通訊系統與中央控制系統雙向連接,供水系統、清洗系統和液位監測系統與中央控制系統單向連接,地面控制系統與無人機單向連接,所述通訊系統與地面站系統雙向連接,地面站系統與地面存儲系統雙向連接,無人機上設有廣角相機,通過清洗系統中的普通噴射頭和高壓噴射頭,以及舵機的存在,提高了清洗效率。

但是,在實際使用過程中,發明人發現以下問題:

1、需要額外增加地面運輸車,通過細水管與無人機相連接,進而達到無人機送水工作,清潔成本大;或是直接在無人機上增加水箱,增加整個無人機的重量,飛行穩定性差,同時,清洗過程中,需要對水箱內的水不斷進行補給工作,浪費時間;

2、將水噴灑在太陽板表面上而不直接對其進行刷洗工作時,清洗效果差。



技術實現要素:

本發明的目的是針對現有技術的不足之處,通過設置抹動件配合引導件,利用放卷軸對細水管拉長或釋放的工作同步帶動抹動件的周轉,實現水對太陽板噴灑時,同時利用毛刷將其抹擦,完成對太陽板表面充分刷洗工作,從而解決了將水噴灑在太陽板表面上而不直接對其進行刷洗工作時,清洗效果差的技術問題;另外配合直接在太陽板上安裝清洗存儲罐,利用平日收集的雨水完成清洗,從而解決了需要額外增加地面運輸車,通過細水管與無人機相連接,進而達到無人機送水工作,清潔成本大的技術問題。

針對以上技術問題,采用技術方案如下:一種太陽能光伏板板面清潔無人機,包括無人機,還包括:

太陽板,所述太陽板下方設置有安裝架;

清洗存儲罐,所述清洗存儲罐安裝在所述安裝架上且與所述太陽板平行設置,所述清洗存儲罐上開設有接水口;

清洗機構,所述清洗機構包括與所述清洗存儲罐間歇連通設置的送水組件、安裝在所述無人機下方且與所述送水組件連接設置的沖刷組件和安裝在所述無人機上且用來驅動沖刷組件自轉的傳動組件;以及

導向組件,所述導向組件對無人機的飛行導向進行限位工作;

所述無人機在飛行過程中,通過傳動組件使得沖刷組件旋轉,再配合送水組件對太陽板表面進行沖洗。

作為優選,所述送水組件包括:

粗水管,所述粗水管一端與所述清洗存儲罐連通設置;

水泵,所述水泵與所述粗水管連接設置;以及

喇叭口,所述喇叭口與所述粗水管的另一端連接設置,該喇叭口與所述磁性塊匹配設置。

作為優選,所述喇叭口上設置有電磁鐵,所述電磁鐵為環狀結構且內嵌于所述喇叭口內壁上。

作為優選,所述喇叭口連接設置有底座,所述底座上安裝有信號發射器a和信號發射器b;

所述信號發射器a用來控制水泵的開關;所述信號發射器b用來控制電磁鐵的通電工作。

作為優選,所述信號發射器a為接觸開關,所述信號發射器b為第一超聲波距離傳感器。

作為優選,所述沖刷組件包括:

引導件,所述引導件位于所述無人機中心且豎直向下設置;以及

抹動件,所述抹動件旋轉與所述太陽板上方用來對其進行沖刷工作。

作為優選,所述引導件包括:

支架,所述支架安裝在所述無人機上;

放卷軸,所述放卷軸豎直向下設置;

細水管,所述細水管纏繞在所述放卷軸上,該細水管的上端部設置有磁性塊;以及

導向柱,所述導向柱設置兩組且對稱設置在所述清洗存儲罐兩側,所述細水管繞著所述導向柱進行拉長和收卷工作。

作為優選,所述抹動件包括:

送水通道,所述送水通道開設在所述放卷軸下端部,所述細水管的下端與所述送水通道通過密封圈連通設置;以及

噴灑單元,所述噴灑單元固定設置在所述放卷軸下端且沿著所述放卷軸圓周方向等間距設置若干組,其包括與所述放卷軸放置方向垂直設置且與所述送水通道連通設置的連接板、安裝在所述連接板兩側且與所述連接板內部連通設置的噴頭和位于所述連接板下方且沿著所述連接板長度方向設置的毛刷。

作為優選,所述傳動組件包括:

驅動軸,所述驅動軸通過軸承轉動設置在所述支架上,該驅動軸與所述放卷軸固定且固定連接;

中轉單元,所述中轉單元包括與所述驅動軸同軸且固定連接的錐齒a、與所述錐齒a嚙合設置的錐齒b、固定設置在所述支架上的支撐座和轉動設置在所述支撐座上且與所述錐齒b固定連接的轉動軸;以及

主動單元,所述主動單元包括與所述轉動軸同軸且固定連接的齒輪b和設置兩組的齒條,該齒條與所述導向組件的導向槽平行且對應設置。

作為又優選,所述導向組件還包括安裝在所述無人機上且滑塊匹配滑動設置在所述導向槽內的t型滑塊;

所述導向槽沿著所述太陽板長度上的中線對稱設置兩組且安裝在所述安裝架上,該導向槽沿著所述太陽板寬度方向設置且其呈八字槽結構設置。

本發明的有益效果:

(1)本發明中通過設置抹動件配合引導件,利用放卷軸對細水管拉長或釋放的工作同步帶動抹動件的周轉,一方面實現水對太陽板噴灑時,同時利用毛刷將其抹擦,實現對太陽板表面充分刷洗工作,清潔效果好;另一方面,節省額外動力輸出,降低生產成本的同時,降低無人機整個機體的質量,利于穩定飛行;

(2)本發明中通過設置送水組件與清洗存儲罐配合,兩者連通時,將水從清洗存儲罐平日里收集的水進行清潔太陽板,同時利用引導件的收卷和拉長工作同步帶動抹動件對太陽板表面清洗工作,充分利用水,使得雨水循環使用,節約成本;

(3)本發明中通過細水管一端與粗水管連通,進而將水進行輸送工作,另一端連通于送水通道內,從而將水自動送入噴灑單元內,完成對水的噴灑工作,其結構簡單、自動化程度高;

(4)本發明中通過設置傳動組件控制放卷軸對細水管的收卷和釋放工作,再利用無人機的飛行配合傳動組件的正反轉,一方面,利用無人機與清洗存儲罐的距離自動收卷和釋放細水管,同步性高,便于控制;另一方面,節省額外動力,降低使用成本。

綜上所述,該設備具有結構簡單、巧妙,占地空間小,使用方便的優點,尤其適用于無人機技術領域。

附圖說明

為了更清楚的說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域的普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為板面清潔無人機的結構示意圖。

圖2為圖1在a處的局部放大示意圖。

圖3為清洗機構的結構示意圖。

圖4為沖刷組件的結構示意圖。

圖5為傳動組件的結構示意圖。

圖6為抹動件的縱向剖視示意圖。

圖7為抹動件的橫向剖視示意圖。

圖8為抹動件的俯視示意圖。

圖9為送水組件的結構示意圖。

圖10為送水組件的剖視示意圖一。

圖11為送水組件和沖刷組件的連接狀態示意圖。

圖12為送水組件的剖視示意圖二。

圖13為導向組件的剖視示意圖。

圖14為導向組件的傳動示意圖。

圖15為板面清潔無人機的狀態示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地說明。

實施例一

如圖1、圖15所示,一種太陽能光伏板板面清潔無人機,包括無人機1,還包括:

太陽板2,所述太陽板2下方設置有安裝架21;

清洗存儲罐3,所述清洗存儲罐3安裝在所述安裝架21上且與所述太陽板2平行設置,所述清洗存儲罐3上開設有接水口31;

清洗機構4,所述清洗機構4包括與所述清洗存儲罐3間歇連通設置的送水組件41、安裝在所述無人機1下方且與所述送水組件41連接設置的沖刷組件42和安裝在所述無人機1上且用來驅動沖刷組件42自轉的傳動組件43;以及

導向組件5,所述導向組件5對無人機1的飛行導向進行限位工作;

所述無人機1在飛行過程中,通過傳動組件43使得沖刷組件42旋轉,再配合送水組件41對太陽板2表面進行沖洗。

需要說明的是,清洗存儲罐3用來將平日里的雨水進行收集,清洗存儲罐3內可安裝過濾網,將雨水進行過濾處理;定時期,人工可進行檢查清洗存儲罐3內儲水量。

在本實施例中,通過設置送水組件41與清洗存儲罐3配合,兩者連通時,將水從清洗存儲罐3平日里收集的水進行清潔太陽板2,同時利用引導件421的收卷和拉長工作同步帶動抹動件422對太陽板2表面清洗工作,充分利用水,使得雨水循環使用,節約成本。

另外,代替傳統使用送水車傳輸或是直接將水箱安裝在無人機1上,減輕無人機1的整體質量,利于無人機1的飛行;或是節省額外送水車傳輸,降低輸出成本。

進一步,如圖10、圖11、圖12所示,所述送水組件41包括:

粗水管411,所述粗水管411一端與所述清洗存儲罐3連通設置;

水泵412,所述水泵412與所述粗水管411連接設置;以及

喇叭口413,所述喇叭口413與所述粗水管411的另一端連接設置。

在本實施例中,當磁性塊4214飛到喇叭口413正上方時,通過設置信號發射器b417用來控制電磁鐵414的通電工作,磁性塊4214與喇叭口413內的電磁鐵414吸引,進而連通粗水管411與細水管4213,自動控制水的出入。

進一步,如圖10所示,所述喇叭口413上設置有電磁鐵414,所述電磁鐵414為環狀結構且內嵌于所述喇叭口413內壁上。

在本實施例中,通過利用電磁鐵414通電后產生磁性,與上方懸空飛行的無人機上的磁性塊4214吸引,將其吸引至喇叭口413內,該磁性塊4214為中空結構設置,進而連通粗水管411和細水管4213。

需要額外說明的是,粗水管411和細水管4213連通時,連接處設置有密封圈,避免粗水管411內的水向外噴灑,全程傳輸入細水管4213內。

進一步,如圖2、圖9所示,所述喇叭口413連接設置有底座415,所述底座415上安裝有信號發射器a416和信號發射器b417;

所述信號發射器a416用來控制水泵412的開關;所述信號發射器b417用來控制電磁鐵414的通電工作。

在本實施例中,通過設置首先信號發射器b417用來控制電磁鐵414的通電工作,然后信號發射器a416用來控制水泵412的開關,再通過第二超聲波距離傳感器用來檢測無人機1的往復飛行,其自動化程度高,便于控制。

進一步,所述信號發射器a416為接觸開關,所述信號發射器b417為第一超聲波距離傳感器。

進一步,如圖1、圖3所示,所述沖刷組件42包括:

引導件421,所述引導件421位于所述無人機1中心且豎直向下設置;以及

抹動件422,所述抹動件422旋轉與所述太陽板2上方用來對其進行沖刷工作。

在本實施例中,通過設置抹動件422配合引導件421,利用放卷軸4212對細水管4213拉長或釋放的工作同步帶動抹動件422的周轉,一方面實現水對太陽板2噴灑時,同時利用毛刷將其抹擦,實現對太陽板2表面充分刷洗工作,清潔效果好;另一方面,節省額外動力輸出,降低生產成本的同時,降低無人機1整個機體的質量,利于穩定飛行。

需要說明的是,在無人機1的主要模塊外,還增加了氣壓傳感器,氣壓傳感器用于提供精準的海拔高度,進而控制無人機1在豎直方向的移動。

進一步,如圖4所示,所述引導件421包括:

支架4211,所述支架4211安裝在所述無人機1上;

放卷軸4212,所述放卷軸4212豎直向下設置;

細水管4213,所述細水管4213纏繞在所述放卷軸4212上,該細水管4213的上端部設置有磁性塊4214,該磁性塊4214與所述喇叭口413匹配設置;以及

導向柱4215,所述導向柱4215設置兩組且對稱設置在所述清洗存儲罐3兩側,所述細水管4213繞著所述導向柱4215進行拉長和收卷工作。

在本實施例中,通過設置傳動組件43控制放卷軸4212對細水管4213的收卷和釋放工作,再利用無人機1的飛行配合傳動組件43的正反轉,一方面,利用無人機1與清洗存儲罐3的距離自動收卷和釋放細水管413,同步性高,便于控制;另一方面,節省額外動力,降低使用成本;

詳細的說,無人機1與清洗存儲罐3飛行距離拉長時,為了便于無人機1的正常飛行,傳動組件43的齒輪a432正轉,放卷軸4212的細水管4213釋放;無人機1與清洗存儲罐3飛行距離縮短時,為了便于無人機1的正常飛行,傳動組件43的齒輪a432反轉,放卷軸4212的細水管4213收卷。

需要說明的是,通過設置導向柱4215,使得細水管4213能沿著導向柱4215進行收卷和釋放工作,對細水管4213起到張緊作用。

進一步,如圖6、圖7、圖8所示,所述抹動件422包括:

送水通道4221,所述送水通道4221開設在所述放卷軸4212下端部,所述細水管4213的下端與所述送水通道4221通過密封圈連通設置;以及

噴灑單元4222,所述噴灑單元4222固定設置在所述放卷軸4212下端且沿著所述放卷軸4212圓周方向等間距設置若干組,其包括與所述放卷軸4212放置方向垂直設置且與所述送水通道4221連通設置的連接板4223、安裝在所述連接板4223兩側且與所述連接板4223內部連通設置的噴頭4224和位于所述連接板4223下方且沿著所述連接板4223長度方向設置的毛刷4225。

在本實施例中,通過設置細水管4213一端與粗水管411連通,進而將水進行輸送工作,另一端連通于送水通道4221內,從而將水自動送入噴灑單元4222內,完成對水的噴灑工作,其結構簡單、自動化程度高。

詳細的說,水從送水通道4221通過連接板4223進入噴頭4224向外噴射,然后毛刷4225在旋轉過程中,完成對太陽板2的抹擦工作。

進一步,如圖14、圖13所示,所述導向組件5還包括安裝在所述無人機1上且滑塊匹配滑動設置在所述導向槽51內的t型滑塊52;

所述導向槽51沿著所述太陽板2長度上的中線對稱設置兩組且安裝在所述安裝架21上,該導向槽51沿著所述太陽板2寬度方向設置且其呈八字槽結構設置。

在此值得一提的是,太陽板2在置放時通常是傾斜設置,為了方便無人機1的飛行,在太陽板2的兩側設置有導向槽51,用來對無人機1的飛行進行導向和支撐作用。

另外,沿著太陽板2長度方向對稱設置兩組導向槽51,無人機1沿著單邊導向槽51對1/2的太陽板2進行清洗,另外,無人機1沿著另外一邊導向槽51對剩下1/2的太陽板2進行清洗。

需要說明的是,該導向槽51呈八字槽結構,利于t型滑塊52快速進入導向槽51內,避免t型滑塊52在于導向槽51對其插設時,產生誤差發生碰撞,毀壞無人機1。

實施例二

如圖5所示,其中與實施例一中相同或相應的部件采用與實施例一相應的附圖標記,為簡便起見,下文僅描述與實施例一的區別點。該實施例二與實施例一的不同之處在于:

進一步,如圖5所示,所述傳動組件43包括:

驅動軸431,所述驅動軸431通過軸承轉動設置在所述支架4211上,該驅動軸431與所述放卷軸4212固定且固定連接;

中轉單元,所述中轉單元包括與所述驅動軸431同軸且固定連接的錐齒a433、與所述錐齒a433嚙合設置的錐齒b434、固定設置在所述支架4211上的支撐座435和轉動設置在所述支撐座435上且與所述錐齒b434固定連接的轉動軸436;以及

主動單元,所述主動單元包括與所述轉動軸436同軸且固定連接的齒輪b437和設置兩組的齒條438,該齒條438與所述導向組件5的導向槽51平行且對應設置。

在此值得一提的是,在本實施例中,通過設置無人機1在飛行過程中,齒輪b437與齒條438嚙合傳動,然后齒輪b437轉動時帶動轉動軸436轉動,轉動軸436轉動時,同步帶動錐齒b434配合錐齒a433嚙合轉動,。

工作過程:

無人機1飛到喇叭口413上方時,信號發射器b417發出信號,電磁鐵414通電產生磁性,將磁性塊4214吸引,粗水管411與細水管4213套設連通,然后信號發射器a416發出信號,控制水泵412打開,水泵412將清洗存儲罐3內的水從粗水管411抽入至細水管4213,然后水從細水管4213從送水通道4221通過連接板4223進入噴頭4224向外噴射;

無人機1在遙控下沿著導向槽51方向一邊滑行一邊噴灑水,滑行過程中,齒輪b437與齒條438嚙合轉動,同時驅動錐齒b434帶動錐齒a433同步轉動,轉動過程中,放卷軸4212將細水管4213釋放便于滑行工作;

與此同時,放卷軸4212轉動帶動噴灑單元4222轉動,然后毛刷4225在轉動過程中對太陽板2進行抹擦;

待無人機1飛到終點時,第二超聲波距離傳感器發出信號,無人機1原地返回,齒輪b437與齒條438嚙合反轉,放卷軸4212將細水管4213收卷便于滑行工作,將太陽板2二次清洗。

在本發明的描述中,需要理解的是,術語“前后”、“左右”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的設備或部件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對發明的限制。

當然在本技術方案中,本領域的技術人員應當理解的是,術語“一”應理解為“至少一個”或“一個或多個”,即在一個實施例中,一個元件的數量可以為一個,而在另外的實施例中,該元件的數量可以為多個,術語“一”不能理解為對數量的限制。

以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明的技術提示下可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。

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