[0001] 本发明涉及吊装技术领域，尤其涉及一种可控制转动的吊装对接结构。

[0002] 对于光伏板的清扫工作，目前采取的清扫方式主要有人工或者人工+机器人辅助的方式，其中，人工清扫成本高、效果难以保障，而市场上主流的清扫机器人则对场站的环境要求高，很难适应沙丘、山区等复杂地形的光伏场站。特别是针对一些农光互补场站，其光伏面板采用平单轴架高方式，当前市面上的清扫机器人均无法快速进行部署和作业，难以满足生产要求。

[0003] 基于上述情况，现有一些技术会采用无人机进行吊装的方式对清扫机器人进行运输，以克服场站环境恶劣复杂的问题。但是在使用无人机对清扫机器人进行运输的过程中，存在以下问题：1、无人机在对清扫机器人运输过程中，可能会造成清扫机器人在水平面上的转动，这样清扫机器人在到达光伏板上时，在水平方向上就会是倾斜状态，不利于放置和清扫，如何保证清扫机器人释放时与光伏板为水平状态也时一个需要解决的问题。2、在无人机带动清扫机器人运输过程中，若清扫机器人频繁发生水平方向上的转动偏移，可能会导致清扫机器人与无人机的对接处脱落，造成较大风险，如何防止这种事情发生，是需要解决的问题。3、光伏板在竖直方向上一般为倾斜状态设置，这样一来，无人运输的清扫机器人在运输到光伏板上方时，在竖直方向上最好也为角度相差不大的倾斜状态，这样在放下清扫机器人时，才不会对光伏板产生较大的撞击力度，但是不同光伏板的倾斜角度不同，如何调节清扫机器人运输时的倾斜角度，以适应不同倾斜角度的光伏板就是一个需要解决的问题。上述问题除了在举例的无人机吊装清扫机器人过程中会遇到，在很多其它吊装情况下也会遇到，属于吊装领域的共性问题。

[0004] 鉴于此，如何克服该现有技术所存在的缺陷，如何解决上述问题中的至少一个，是本技术领域亟待解决的一个难题。

[0050] 在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

[0051] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

[0052] 需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语、方位描述只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。

[0053] 除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”、“特定示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特性可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中，即虽然它们会因为出现顺序和位置等原因，被承载在上述术语的实施例或示例中，但是，并不限定它们之间可以以组合的方式由一个实施例或示例进行承载。

[0054] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0055] 实施例1

[0056] 参考图1、图2及图3所示，本发明实施例提供一种可控制转动的吊装对接结构，包括上对接结构11以及下对接结构12；其中，所述上对接结构11包括直径往下逐渐减小的对接圆台111，且所述对接圆台111底部设置有第一磁吸结构112；所述下对接结构12包括与所述对接圆台111形状相匹配的对接凹槽121，且所述对接凹槽121底部设置有第二磁吸结构122，所述第二磁吸结构122与所述第一磁吸结构112通过磁吸作用连接所述上对接结构11和所述下对接结构12。

[0057] 参考图2和图5所示，在一个实施例中，所述对接圆台111上方设置有水平转动调节机构，所述水平转动调节机构包括水平转动调节风扇17以及水平固定板18，所述水平固定板18的中间部分固定在所述对接圆台111上，且所述水平固定板18两侧沿外伸出所述对接圆台111的范围，所述水平转动调节风扇17设置在所述水平固定板18两侧。水平转动调节风扇17可以为涵道风扇，两个涵道风扇分别位于水平固定板18两侧，且出风口朝向相反，进而可以控制水平方向上的转动角度，以保证清扫机器人在到达光伏板上时，在水平方向上与光伏板平行。在一个实施例中，水平固定板18两侧伸出的距离可调，可以根据所吊物件的重量进行伸出距离的调节，以使水平转动调节风扇17能达到最佳效果。水平固定板18两侧伸出的距离调节，可以是预先设计不同长度的水平固定板18，然后根据所需吊装的物件重量不同进行选用；也可以是在水平固定板18两侧设置电动推杆来调节距离，而水平转动调节风扇17设置在电动推杆末端处跟随电动推杆进行距离调节。

[0058] 在一个实施例中，所述对接圆台111上沿圆周开设有若干个楔形卡槽113，所述对接凹槽121内壁上设置有若干个与所述楔形卡槽113形状及位置相对应的楔形卡块123。通过第二磁吸结构122与第一磁吸结构112的磁吸作用，可以使上对接结构11和下对接结构12在竖直方向上连接在一起，通过对接圆台111和对接凹槽121可以提供导向作用，使上对接结构11和下对接结构12不会对接偏移；通过楔形卡槽113和楔形卡块123，可以使上对接结构11和下对接结构12在水平方向上限位，无法相对转动，进而解决水平方向上的转动偏移可能会导致上对接结构11和下对接结构12的对接处脱落的问题。

[0059] 参考图1和图4所示，在一个实施例中，所述下对接结构12底部设置有位置调节结构，所述位置调节结构包括调节滑块13以及调节滑槽14，所述调节滑块13套接在所述调节滑槽14上，所述下对接结构12固定在所述调节滑块13上。另外，所述调节滑块13一侧设置有锁紧装置15，锁紧装置15可以为锁紧螺栓等锁紧装置，用于在调节滑块13滑到想要的位置后，对其进行锁紧，防止其继续滑动。所述调节滑槽14设置在对接固定块16上，所述对接固定块16用于固定在待对接装置上。调节滑槽14整体为一个圆柱形滑槽加一个长条形固定板，长条形固定板用于固定在对接固定块16上，圆柱形滑槽躺着设置，且通过一条直径小于自身的连接块与长条形固定板连为一体，这样一来，调节滑块13就可以通过自身内部的通孔套接在圆柱形滑槽上，圆柱形滑槽两侧还设置有直径大于调节滑块13通孔的挡片，对调节滑块13进行限位。

[0060] 例如，待对接装置为清扫机器人，整个位置调节结构就通过对接固定块16固定在清扫机器人上，而下对接结构12则可以通过调节滑块13在调节滑槽14上进行滑动，以调节位置，进而使无人机连接上对接结构11后，吊起下对接结构12和清扫机器人时，清扫机器人的上下倾斜幅度是根据调节滑块13的位置不同而不同的，进而实现适应不同光伏板的倾斜角度的目的。

[0061] 参考图5和图6所示，在一个实施例中，所述对接圆台111上设置有对接吊环114，所述水平固定板18在与所述对接吊环114对应处开设有对接通孔181。对接吊环114用于和无人机进行固定，例如无人机通过绳索与对接吊环114打结固定，进而可以将上对接结构11吊起，而上对接结构11和下对接结构12对接成功后，可以进一步将设置有下对接结构12的清扫机器人吊起。

[0062] 参考图3和图4，在一个实施例中，所述第二磁吸结构122周边设置有对接检测开关124，所述下对接结构12外周设置有对接指示灯125。对接检测开关124可以为微动开关，当上对接结构11和下对接结构12对接成功时，会触动对接检测开关124，传达信号表示对接成功，此时可以亮起对接指示灯125进行提示。在一个实施例中，所述第一磁吸结构112包括镀锌钢板或其它可被磁吸固定的材料，所述第二磁吸结构122包括电磁铁。

[0063] 在一个实施例中，所述上对接结构11用于与所述无人机进行连接，所述下对接结构12设置在清扫机器人上。需说明，无人机吊装清扫机器人只是本实施例的一个应用场景，可扩展的，本实施例提供的可控制转动的吊装对接结构可以用在所有类似的吊装场景，或者是有转动情况发生导致对接处容易脱落的对接场景。本发明实施例主要以无人机吊装清扫机器人的场景举例来进行说明。

[0064] 本发明实施例的清扫机器人可以是普通的清扫机器人，也可以是分体式光伏板清扫机器人，对于分体式光伏板清扫机器人，通过后续实施例来对其进行详细说明。

[0065] 综上所述，本发明实施例提供了一种可控制转动的吊装对接结构，通过磁吸方式完成竖直方向上无人机端和清扫机器人端的对接，通过在对接机构上设置有水平转动调节风扇，来控制吊装过程中的水平转动，以保证清扫机器人在到达光伏板上时，在水平方向上与光伏板平行。进一步的，对接机构圆周设置的楔形卡槽和楔形卡块，使无人机端和清扫机器人端的对接结构在水平方向上限位，无法相对转动，进而解决水平方向上的转动偏移可能会导致清扫机器人与无人机的对接处脱落的问题。进一步的，对接结构通过调节滑块进行位置的调节，以调节清扫机器人在运输时的倾斜角度，以适应不同光伏板的倾斜角度。

[0066] 实施例2

[0067] 参考图7所示，本发明实施例1提供一种分体式光伏板清扫机器人，包括用于悬挂在光伏板顶端的挂车1以及用于在光伏板上行走清扫的主体车2，所述挂车1与所述主体车2之间通过连接机构3进行连接；所述连接机构3包括柔性线缆301以及绞盘302，所述绞盘302设置在所述主体车2上，所述柔性线缆301的一端固定在所述挂车1上，所述柔性线缆301的另一端连接在所述绞盘302上，通过所述绞盘302对所述柔性线缆301进行收放，以控制所述挂车1与所述主体车2之间的距离。

[0068] 具体的，在一个实施例中，主体车2整体呈长条状，挂车1相较于主体车2短很多，类似一个车头。参考图8、图9以及图10所示，在对光伏板100具体进行清扫时，挂车1上远离主体车2的一侧可以挂在光伏板100的顶端，整个挂车1和主体车2靠自身重力，以与光伏板100相同的倾斜角度压在光伏板100上，然后挂车1和主体车2通过动过行走结构在光伏板100上横向同步移动，同时，挂车1和主体车2通过清扫结构对光伏板100进行清扫。参考图8，初始状态下，柔性线缆301为完全收回状态，此时的挂车1和主体车2靠拢在一起，两者位于拼接的光伏板100的左上角，然后开始向右进行清扫，达到图9的状态后，挂车1和主体车2来到拼接的光伏板100的最右边，然后重新向左进行清扫，回到图8所处的状态，这样一个来回后，即完成对上面一排光伏板100的清扫。接下来，放开柔性线缆301一定距离，挂车1依旧挂在光伏板100最上面的边缘，而主体车2则依靠重力下滑到下一排的光伏板100处，达到图10的状态，然后，在图10的状态下，挂车1和主体车2再同时开始向右进行移动清扫，向右达到极限后，再返回向左进行移动清扫，以回到图10的状态，这样就又完成了下面一排光伏板100的清扫任务。依次类推，如果有更多排的光伏板100，也只需再将柔性线缆301放开一定距离，即可重复上述清扫过程。需说明，上述过程中，挂车1和主体车2的行走结构以及清扫结构可以采用现有清扫机器人中任意不冲突的行走结构以及清扫结构，在本实施例中并不对其进行限制。上述清扫过程是以横向一个来回为单位，然后调节纵向距离再进行清扫，在另外一种实施方式中，也可以直接以一次行动为单位，例如最开始在左上角，先往右上角横向清扫，到达右上角后，无需返回左上角，直接将柔性线缆301放开一定距离，使主体车2下降后，再往左横向清扫；然后再下降再往右清扫，依次类推，直到最后一排清扫完成后，主体车2再回到最开始清扫的原位。

[0069] 参考图11所示，在一个实施例中，所述绞盘302通过绞盘安装架303设置在所述主体车2上，所述绞盘302的一侧设置有涡轮304，所述绞盘安装架303一侧设置有绞盘驱动电机305，所述绞盘驱动电机305的输出端连接有涡杆306，所述涡轮304与所述涡杆306相啮合。通过上述设置，当需要绞盘302收回柔性线缆301时，通过绞盘驱动电机305带动涡杆306转动，进而通过涡杆306带动涡轮304转动，进而通过涡轮304带动绞盘302转动，即可收回柔性线缆301；当需要绞盘302放开柔性线缆301时，通过绞盘驱动电机305进行相反方向的驱动，即可放开柔性线缆301。需要说明，涡杆306上的齿条与涡轮304上的齿条是互相错开啮合的，图中未标识出涡杆306的齿条，但基于现有常见的蜗轮蜗杆结构，本领域人员应理解上述结构。

[0070] 在一个实施例中，绞盘安装架303可以包括两个L型的支架，L型支架包括互相垂直的底板和竖直板，其中底板用于固定在主体车2上，竖直板上则开设有通孔，用于使绞盘302的中心轴穿过通孔，进而将绞盘302设置在两个L型支架之间，绞盘302在靠近L型支架内侧处还设置有直径较大的限位盘307，通过左右两个限位盘307可以防止绞盘302从L型支架的通孔中滑落。绞盘302一侧的中心轴在穿过其中一个L型支架的通孔后，还延伸出一定距离，以在其上连接涡轮304，涡轮304位于其中一个L型支架的外侧；在涡轮304下方，L型支架对应的位置设置有涡杆限位环308，绞盘驱动电机305设置在该L型支架的一侧后，其连接的涡杆306位于涡轮304下方且两者啮合，涡杆306的端部则位于涡杆限位环308内，防止涡杆306偏移或脱落。两个L型支架之间还在绞盘302下方设置有连接杆，连接杆上方靠近绞盘302中间处设置有线缆限位环309，柔性线缆301在连接挂车1和主体车2时，其中一端从线缆限位环309穿过后再连接到绞盘302上，这样一来，可以对柔性线缆301起到一定的限位作用，防止其到处晃动，使绞盘302可以更好的对柔性线缆301进行收放。需说明，为了使绞盘302具备在任意位置停止且断电保持的特性，本实施例选用蜗轮蜗杆减速机来满足使用要求，其中电机采用步进电机。

[0071] 综上所述，本发明实施例提供了一种分体式光伏板清扫机器人，通过将光伏板清扫机器人分为挂车和主体车，使挂车悬挂在光伏板顶端，主体车则在光伏板上进行行走清扫，挂车和主体车两者之间通过柔性线缆相连，通过绞盘对柔性线缆进行收放，即可调整挂车和主体车之间的距离，这样一来，即可适应不同拼接长度的光伏板，在拼接后的光伏板较长时，调整挂车和主体车之间的距离，即可对原本清扫不到的光伏板长度处进行清扫，提升清扫机器人对不同长度光伏板的适应性；且相较于现有清扫机器人每次更换不同长度光伏板的使用场景，就需要额外多次调整清扫路线的缺点，本发明实施例提供的分体式光伏板清扫机器人只需通过绞盘调整柔性线缆的长度，即可使清扫机器人清理到原本清理不到的位置，可以快速进行作业清扫。

[0072] 实施例3

[0073] 上述实施例2描述了本发明提供的一种分体式光伏板清扫机器人的整体结构和工作原理，本实施例3在实施例2的基础上，对其挂车结构进行详细描述。

[0074] 参考图12和图13所示，在一个实施例中，所述挂车1包括第一行走组件、第一清扫组件以及悬挂组件，其中，所述第一清扫组件设置在所述第一行走组件的一侧，所述悬挂组件设置在所述第一行走组件的另一侧；所述第一清扫组件以及所述悬挂组件的滚动方向与所述第一行走组件的行走方向一致。

[0075] 具体的，在一个实施例中，所述第一行走组件包括第一行走支撑架101以及设置在所述第一行走支撑架101上的第一履带行走机构102。第一行走支撑架101包括两个竖直且平行设置的支撑板，两个支撑板之间通过连接柱进行连接，第一履带行走机构102设置在两个平行的支撑板之间，悬挂组件设置在其中一个支撑板上，第一清扫组件设置在另一个支撑板上；设置有第一清扫组件的支撑板顶端开设有通孔，用于固定柔性线缆301的其中一端。第一履带行走机构102可采用现有的履带行走技术，本实施例在此省略对其驱动力和详细结构的描述。第一履带行走机构102的履带在底部需要超出第一行走支撑架101一点，以使履带可与光伏面板接触，进而实现行走功能。

[0076] 在一个实施例中，所述第一清扫组件包括第一清扫滚刷103以及支撑滚轮104，所述支撑滚轮104通过连接轴可转动的连接在所述第一行走支撑架101上，所述第一清扫滚刷103设置在所述支撑滚轮104的连接轴上；第一清扫滚刷103外侧还可以设置挡板108，挡板
108挡住第一清扫滚刷103的内侧和上侧，用于挡灰。在具体运行时，通过第一履带行走机构
102进行行走，行走时可以带动支撑滚轮104进行滚动，进而带动第一清扫滚刷103进行滚动清扫。在一个实施例中，为了防止第一清扫滚刷103的动力不足，也可以单独对第一清扫滚刷103提供一个动力；例如设置一个电机，通过电机输出端与第一清扫滚刷103的中心轴进行连接，通过电机来带动第一清扫滚刷103运动；当然，电机带动第一清扫滚刷103运动的方式也可以是通过蜗轮蜗杆来实现，参考实施例1中绞盘302和绞盘驱动电机305的部分描述，在此就不再赘述。

[0077] 在一个实施例中，所述悬挂组件包括若干个悬挂轮105，所述悬挂轮105通过连接轴可转动的连接在所述第一行走支撑架101上；所述悬挂轮105的轴心与所述第一清扫滚刷103的轴心垂直。具体的，第一行走支撑架101一侧的支撑板上设置有悬挂轮安装座107，悬挂轮安装座107在竖直方向上设置有通孔，以将悬挂轮105的连接轴沿竖直方向可转动连接在悬挂轮安装座107的通孔内，且悬挂轮105底部相对于第一行走支撑架101底部和第一履带行走机构102底部伸出一段距离，从而使悬挂轮105可以挂在倾斜的光伏板顶端，且在第一履带行走机构102沿着光伏板进行行走时，悬挂轮105既能保持挂在光伏板上，又能沿着相同的方向进行滚动，同时，第一清扫滚刷103也能沿着相同方向进行滚动清扫。

[0078] 在一个实施例中，所述挂车1在朝向所述主体车2的一侧设置有若干个限位孔106，该限位孔106用于和主体车2上的限位柱213进行对应限位，以使挂车1和主体车2靠拢时，不仅能通过柔性线缆301的拉紧保持两者纵向贴近，还能通过限位孔106和限位柱213进行对应限位后，使挂车1和主体车2相互之间不会产生横向位移。可选的，也可以是在挂车1上设置限位柱，在主体车2上设置限位孔，只需能对接限位即可。

[0079] 综上所述，本实施例提供一种挂车的详细结构，该挂车可以快速挂接在光伏面板上缘，提供向上拉力，确保机器人在面板上稳定工作。该挂车结构简单，操作便捷，能大幅提升清扫效率。此外，该挂车还具备高度自适应功能，能适用于不同厚度的光伏面板，保持与面板贴合，确保清扫效果。本实施例提供的挂车可以解决光伏清扫机器人在大倾角光伏面板上工作时，易下滑的缺陷。

[0080] 实施例4

[0081] 在上述实施例2的基础上，本发明实施例4对分体式光伏板清扫机器人的主体车结构进行详细描述。

[0082] 参考图14和图15所示，在一个实施例中，所述主体车2包括第二清扫组件、第二行走组件、第三行走组件以及第四行走组件，其中，所述第二行走组件设置在所述第二清扫组件的一端，所述第三行走组件设置在所述第二清扫组件的另一端，所述第四行走组件设置在所述第二清扫组件上；所述第二清扫组件的滚动方向与所述第二行走组件和第三行走组件的行走方向一致，所述第四行走组件的行走方向与所述第二行走组件和第三行走组件的行走方向垂直。需说明，本实施例3中的主体车2的第二行走组件和第三行走组件与实施例2中挂车1的第一行走组件的行走方向一致，且这三个行走组件在工作时同步行走。本实施例3中的主体车2的第二清扫组件与实施例1中挂车1的第一清扫组件的滚动方向一致。本实施例3中的主体车2的第四行走组件则与其它部部件分开使用，负责主体车2在纵向位移上的位移调整，其它行走组件和清扫组件则都是横向位移。本实施例中，在进行纵向位移时，不进行横向位移；在进行横向位移时，不进行纵向位移。

[0083] 具体的，在一个实施例中，所述第二行走组件包括第二行走支撑架201以及设置在所述第二行走支撑架201上的第二履带行走机构202。第二行走支撑架201包括两个竖直且平行设置的支撑板，两个支撑板之间通过连接柱进行连接，第二履带行走机构202设置在两个平行的支撑板之间，两个支撑板上方还设置有线缆限位座214，线缆限位座214上开设有通孔，柔性线缆301在连接挂车1和主体车2时，其中一端从线缆限位座214的通孔穿过后再连接到挂车1上，这样一来，可以对柔性线缆301起到一定的限位作用，防止其到处晃动，使绞盘302可以更好的对柔性线缆301进行收放。在一个实施方式中，线缆限位座214设置为可转动状态，且其下方设置有角度传感器，对其转动角度进行测量，用于获取主体车相对于挂车的偏移角度，进而方便后续调节。第二履带行走机构202可采用现有的履带行走技术，本实施例在此省略对其驱动力和详细结构的描述。第二履带行走机构202的履带在底部需要超出第二行走支撑架201一点，以使履带可与光伏面板接触，进而实现行走功能。

[0084] 在一个实施例中，所述第三行走组件包括第三行走支撑架203以及设置在所述第三行走支撑架203上的第三履带行走机构204。第三行走支撑架203包括两个竖直且平行设置的支撑板，两个支撑板之间通过连接柱进行连接，第三履带行走机构204设置在两个平行的支撑板之间，两个支撑板上方还设置有电池215，电池215用于给各个部件供电。第三履带行走机构204可采用现有的履带行走技术，本实施例在此省略对其驱动力和详细结构的描述。第三履带行走机构204的履带在底部需要超出第三行走支撑架203一点，以使履带可与光伏面板接触，进而实现行走功能。

[0085] 在一个实施例中，第三履带行走机构204两侧还可以设置有边缘清扫滚刷216，边缘清扫滚刷216的中心轴可转动的连接在第三行走支撑架203的两个支撑板之间，边缘清扫滚刷216的滚动方向与第二清扫组件的滚动方向一致。在具体运行时，主体车2通过第二履带行走机构202和第三履带行走机构204进行行走，行走时可以带动边缘清扫滚刷216进行滚动清扫。在一个实施例中，为了防止边缘清扫滚刷216的动力不足，也可以单独对边缘清扫滚刷216提供一个动力；例如设置一个电机，通过电机输出端与边缘清扫滚刷216的中心轴进行连接，通过电机来带动边缘清扫滚刷216运动；当然，电机带动边缘清扫滚刷216运动的方式也可以是通过蜗轮蜗杆来实现，参考实施例1中绞盘302和绞盘驱动电机305的部分描述，在此就不再赘述。

[0086] 在一个实施例中，所述第二清扫组件包括主体支撑架205以及设置在所述主体支撑架205内的第二清扫滚刷206，所述主体支撑架205的两端分别与所述第二行走支撑架201和所述第三行走支撑架203固定，所述第二清扫滚刷206通过连接轴可转动的连接在所述第二行走支撑架201和所述第三行走支撑架203上。在具体运行时，主体车2通过第二履带行走机构202和第三履带行走机构204进行行走，行走时可以带动第二清扫滚刷206进行滚动清扫。在一个实施例中，为了防止第二清扫滚刷206的动力不足，也可以单独对第二清扫滚刷
206提供一个动力；例如设置一个电机，通过电机输出端与第二清扫滚刷206的中心轴进行连接，通过电机来带动第二清扫滚刷206运动；当然，电机带动第二清扫滚刷206运动的方式也可以是通过蜗轮蜗杆来实现，例如在主体支撑架205一端上方设置主体滚刷驱动电机
217，该主体滚刷驱动电机217与第二清扫滚刷206之间通过蜗轮蜗杆连接，以通过主体滚刷驱动电机217驱动第二清扫滚刷206进行工作，提供更强更稳定的动力；蜗轮蜗杆具体结构可参考实施例1中绞盘302和绞盘驱动电机305的连接描述部分，在此就不再赘述。需说明，本发明实施例中使用的所有滚刷的刷毛均可以采用半软性尼龙刷毛，可有效清洁光伏面板的浮灰，在有水情况下亦可清洁，同时自身清洁容易，耐用性强。

[0087] 在一个实施例中，所述主体车2上设置有若干个涵道风扇6。具体的，涵道风扇6可以设置在第三行走支撑架203外侧，涵道风扇6可以设置为两个，两个涵道风扇6呈180度设置。设置涵道风扇6的目的，是为了在使用无人机运输清扫机器人的过程中，当清扫机器人在空中产生摆动时，通过涵道风扇6调整清扫机器人在水平面上的倾斜角度，使清扫机器人在水平面上稳定在与光伏板侧边平行的状态，从而使无人机放下清扫机器人在光伏板上时，清扫机器人在光伏板上为平行状态，而不是倾斜状态，进而方便清扫机器人进行清理，也方便挂车1进行悬挂。需说明，涵道风扇6也可以设置更多的数量，以及设置不同的角度，在此不做限制，只需能保证清扫机器人的角度调节和稳定即可。

[0088] 在一个实施例中，所述第四行走组件包括刚性杆207以及设置在所述刚性杆207上的升降组件和若干个滑轮组件。第四行走组件整体垂直于第二行走组件以及第三行走组件，其中的刚性杆207数量可以为两个，分别设置在主体支撑架205两侧，每一侧的刚性杆
207的升降组件可以为一个，起到对刚性杆207的升降作用；每一侧的刚性杆207的滑轮组件可以为多个，在刚性杆207升降时，滑轮组件随着刚性杆207进行升降。每一侧的滑轮组件可以设置为四个，四个滑轮组件两两设置在升降组件两侧，当然，该数量和位置布置仅为举例说明，并不做限定。

[0089] 在一个实施例中，所述升降组件包括舵机208以及第一偏心轮209，所述舵机208固定在所述主体支撑架205上，所述第一偏心轮209一端与所述舵机208连接，所述第一偏心轮209另一端与所述刚性杆207连接。通过上述设置，在具体工作时，可以通过舵机208带动第一偏心轮209进行转动，而第一偏心轮209与刚性杆207连接的那端则带动刚性杆207进行上下运动。

[0090] 在一个实施例中，所述滑轮组件包括第二偏心轮210以及滑轮211，所述第二偏心轮210一端与所述滑轮211连接，所述第二偏心轮210另一端与所述刚性杆207连接，所述第二偏心轮210中部可转动的连接在偏心轮固定座212上，所述偏心轮固定座212固定在所述主体支撑架205上。通过上述设置，在具体工作时，当舵机208带动第一偏心轮209进而带动刚性杆207进行上下运动时，刚性杆207即可带动第二偏心轮210进行转动，进而带着滑轮211进行上下运动，需说明，主体支撑架205两侧在与滑轮211对应处需开设有长度大于滑轮
211直径的通孔，以供滑轮211沿着对应的通孔进行下降或上升。通过上述设置，可以实现滑轮211的升降，且滑轮211的升降幅度需要保证：当滑轮211降到最低时，其底部超出主体车2其它部件的最底部，以使主体车2切换为通过滑轮211滑动的形态，滑轮211的滑动方向为沿着光伏板上下运动的方向，使主体车2可通过滑轮211在光伏板上进行上下运动；当滑轮211升到最高时，其底部需要缩回在主体支撑架205内，使其不影响第二清扫组件的清扫工作，以及不影响第二行走组件和第三行走组件的行走工作。

[0091] 在一个实施例中，所述主体车2在朝向所述挂车1的一侧设置有若干个限位柱213，而所述挂车1在朝向所述主体车2的一侧设置有若干个限位孔106，所述限位柱213与所述限位孔106的位置相互对应。在上述设置下，当主体车2和挂车1靠拢时，不仅能通过柔性线缆301的拉紧保持两者纵向贴近，还能通过限位柱213和限位孔106进行对应限位后，使主体车
2和挂车1相互之间不会产生横向位移。可选的，也可以是在主体车2上设置限位孔，在挂车1上设置限位柱，只需能对接限位即可。在一个实施例中，柔性线缆与绞盘为一体组件，利用两车之间的柔性线缆充当绳索，兼具牵引绳的作用，且柔性线缆同时还可作为导线使用，传递动力和信号。

[0092] 综上所述，本实施例提供一种主体车的详细结构，该主体车与挂车通过柔性线缆链接，且收纳在拉绳绞盘中。工作时通过线缆收放来控制主体车的纵向位置。两个车体间存在对接定位机构，确保两个车辆在收紧状态下紧密连接，不会出现晃动等情况，便于无人机的收纳及运输。主体车上有横向运动的第二行走组件、第三行走组件，横向进行清扫的第二清扫组件，以及纵向进行位移调整的第四行走组件，可以适应不同长度拼接的光伏板，起到适应性广泛，可以快速清扫的作用。

[0093] 实施例5

[0094] 在上述实施例的基础上，本发明实施例5对分体式光伏板清扫机器人的对接装置进行详细描述。该对接装置用于和无人机进行对接，对接后，使无人机可以带着清扫机器人进行移动，从而解放人力，通过无人机将清扫机器人带到光伏板上进行清扫，方便快捷，能适应不同的场站环境。该对接装置除了用于本发明实施例提供的分体式光伏板清扫机器
人，也可用于普通的清扫机器人。用于分体式光伏板清扫机器人时，需分体式光伏板清扫机器人的挂车和主体车合体限位固定为一体后，才可以通过无人机进行吊装运输。

[0095] 在通过无人机将清扫机器人释放在光伏板上时，需要控制无人机位置确保清扫机器人的重心位于光伏面板以内，否则清扫机器人可能发生从光伏板上侧翻的风险。基于此，在一个实施例中，可以在主体车2前面一部分的主体支撑架205上设置释放标识，例如将该部分涂成显眼的异色，表示当光伏板上边缘位于该释放标识的范围内时，清扫机器人的重心位于光伏面板以内，可以释放。需注意，释放时，无人机高度下降，下降速度低于0.3m/s，使清扫机器人落在光伏面板上。而清扫机器人通过预设挂接角度，应该为下方滑轮或底部设置的缓冲橡胶泡沫部分首先接触光伏面板，无人机继续缓慢下降后，清扫机器人落在光伏面板上。待清扫机器人与光伏面板完全接触且挂车成功挂在光伏面板上边缘后，无人机释放与清扫机器人的连接机构，然后飞离光伏面板。

[0096] 参考图1和图16所示，在一个实施例中，所述主体车2上设置有用于与无人机进行对接的对接装置，所述对接装置包括角度调节锁紧机构4以及磁吸对接机构5，所述角度调节锁紧机构4的一端固定在所述主体车2上，所述角度调节锁紧机构4的另一端与所述磁吸对接机构5固定，所述角度调节锁紧机构4相对于所述主体车2朝上倾斜设置。具体工作时，无人机通过绳索或伸缩杆与磁吸对接机构5进行连接，连接完成后即可通过无人机带动清扫机器人进行运动。磁吸对接机构5的外表采用尼龙材质做主体，兼具强度和防护性，避免操作过程中磕碰光伏板导致的损坏。角度调节锁紧机构4则用于依据光伏阵列安装角度，来对磁吸对接机构5进行相应的角度调节，使无人机带着清扫机器人释放到光伏板上时，清扫机器人的倾斜角度与光伏板的倾斜角度保持一致，或保持在可以容许的角度范围内，这样释放清扫机器人时，就不容易出现大力碰撞、偏移以及侧翻等不良情况。

[0097] 参考图16、图17和图18所示，在一个实施例中，所述角度调节锁紧机构4包括调节座401以及调节杆402，所述调节杆402的一端可转动的连接在所述调节座401上，所述调节杆402的另一端伸出所述调节座401的范围并与所述磁吸对接机构5固定连接；所述调节座401的边缘设置有若干个角度调节锁紧槽403，所述调节杆402在与所述角度调节锁紧槽403对应的位置设置有角度调节锁紧块404，所述角度调节锁紧块404通过弹簧405连接在所述调节杆402上，且所述角度调节锁紧块404的末端设置有与所述角度调节锁紧槽403相匹配的角度调节锁紧凸块406。

[0098] 在一个实施例中，调节座401包括一个底板407以及两个扇型板408，两个扇型板408分别垂直设置在底板407两侧，且两个扇型板408平行，扇型板408的扇型边朝向斜上方，两个扇型板408的扇型边斜对角处均开设有通孔，调节杆402底端相对应位置也开设有通
孔，两者通孔对齐后，即可通过转动轴将两者可转动的连接在一起。

[0099] 在一个实施例中，角度调节锁紧槽403设置在扇型板408的扇型边上，每个角度调节锁紧槽403旁边均标识具体角度，例如20°、30°、40°、50°以及60°，分别对应不同的角度调节档位：1档、2档、3档、4档以及5档。通过不同的角度调节档位设置，可以将光伏板倾角和不同角度调节档位进行映射关联，例如，拟清扫光伏板倾角小于等于20°时，与1档的角度调节档位相对应；拟清扫光伏板倾角处于20°‑30°(不包括20°，包括30°)范围时，与2档的角度调节档位相对应；拟清扫光伏板倾角处于30°‑40°(不包括30°，包括40°)范围时，与3档的角度调节档位相对应；拟清扫光伏板倾角处于40°‑50°(不包括40°，包括50°)范围时，与4档的角度调节档位相对应；拟清扫光伏板倾角处于50°‑60°(不包括50°，包括60°)范围时，与5档的角度调节档位相对应。上述角度映射划分为一个举例，在其它例子中，也可考虑根据无人机吊装的姿态，将20°‑60°的刻度归一为三档，也即：拟清扫光伏板倾角小于等于30°时，与1档的角度调节档位相对应；拟清扫光伏板倾角处于30°‑45°(不包括30°，包括45°)范围时，与2档的角度调节档位相对应；拟清扫光伏板倾角大于45°时，与3档的角度调节档位相对应。

[0100] 对于角度调节锁紧机构4，在具体使用时，将角度调节锁紧块404往上拨动，使弹簧405处于压缩状态，此时，角度调节锁紧凸块406从角度调节锁紧槽403中滑出，调节杆402可以进行转动；将调节杆402转动到需要的角度位置时，松开角度调节锁紧块404，角度调节锁紧块404在弹簧405的弹力作用下回弹，从而使角度调节锁紧凸块406滑进所需要角度的角度调节锁紧槽403中，进而锁死调节杆402。

[0101] 参考图16和图19所示，在一个实施例中，所述磁吸对接机构5包括对接底座501以及对接盖502，所述对接盖502顶端设置有吊环503，所述对接盖502下部分为直径往下逐渐减小的圆台状，所述对接盖502底端设置有可磁吸物504；所述对接底座501内部设置有与所述对接盖502下部分相匹配的圆台状凹槽505，所述圆台状凹槽505底部设置有电磁铁506，所述对接底座501顶端两侧设置有吸附检测开关507，所述对接底座501底部设置有指示灯508。其中，对接底座501底部固定在调节杆402上，使磁吸对接机构5整体跟随调节杆402的角度变化而变化；而对接盖502在未对接时，是通过吊环503与无人机进行连接的。在需要进行对接时，无人机带着对接盖502来到对接底座501上，无人机放下对接盖502的过程中，对接盖502圆台状的下部分与对接底座501内部的圆台状凹槽505具备导向作用，使对接操作更便捷，无需一开始就做到精准对接。当对接盖502底部的可磁吸物504靠近对接底座501内的电磁铁506时，在电磁铁506磁力作用下，对接盖502将会自找正，完成对接后，对接盖502压下位于下方的两个吸附检测开关507，吸附检测开关507可以为微动开关，当两个微动开关动作时，将会给出对接完成的信号，保证吸附位置准确无误，同时，还可以通过指示灯508进行吸附无误的指示。在上述过程中，电磁铁506可采用断电保持型电磁铁，断电保持型电磁铁是依靠永磁磁钢产生吸力，用激磁线圈对磁钢的吸力进行控制，起到吸力开关作用；另外，对接盖502底端设置的可磁吸物504，可以是镀锌钢板或其它任意可被磁吸且受磁吸力强的材料。

[0102] 需说明，无人机和对接盖502可视为一体的，也即是说，无人机一开始就通过吊绳或连接杆等连接件与对接盖502的吊环503相固定，例如通过吊绳与吊环503打结固定；然后才通过对接盖502与对接底座501进行对接。

[0103] 综上所述，通过本实施例提供的对接装置，可以使无人机轻松方便的运输清扫机器人到光伏板上进行作业，可适应不同环境的光伏场站，且节约人力。本实施例提供的对接装置还具备角度调节功能，可以针对不同倾斜角度的光伏板，使清扫机器人调整到相对应的角度档位，这样在将清扫机器人放下到光伏板上的过程中，就不容易出现意外情况。

[0104] 实施例6

[0105] 在上述实施例的基础上，本发明实施例6对分体式光伏板清扫机器人的控制系统进行详细描述。

[0106] 需要说明，本发明实施例提供的分体式光伏板清扫机器人，其挂车1与主体车2上还可以设置有若干个边缘检测装置500，参考图13、图14以及图15所示，边缘检测装置500可以是边缘测量传感器，其为一种高精度的光学传感器，利用光学原理对物体的边缘进行精确的测量，用于检测清扫机器人在光伏板上的边缘位置，防止清扫机器人掉落，保证清扫机器人清扫的清洁度。

[0107] 在一个实施例中，挂车1上的边缘检测装置可以为四个传感器，依次为挂车左边缘检测传感器、挂车左极限检测传感器、挂车右极限检测传感器和挂车右边缘检测传感器。这些传感器做位置识别使用，其中，挂车左边缘检测传感器和挂车右边缘检测传感器的信号反馈给控制器时，用于判定挂车位于光伏板边缘；挂车继续移动，则触发挂车左极限检测传感器或挂车右极限检测传感器发出反馈信号给控制器，判定当前已到达极限位置，此时无法再向同向移动。

[0108] 在一个实施例中，主体车2上的边缘检测装置可以为八个传感器，分布于主体车2两侧以及末端，依次为车头左边缘检测传感器、车头右边缘检测传感器、车尾左边缘检测传感器、车尾左极限检测传感器、车尾右极限检测传感器、车尾右边缘检测传感器、光伏板下边缘检测传感器和光伏板下边缘极限检测传感器，其中的边缘检测传感器做边缘识别使用，边缘检测传感器信号反馈给控制器时，判定主体车位于光伏板边缘；主体车继续移动，则触发极限传感器发出反馈信号给控制器，判定当前已到达极限位置，此时无法再向同向移动。

[0109] 在一个实施例中，还可以在主体车2内部设置三个拉绳位移传感器，用做主体车2和挂车1之间的定位纠偏。主体车2内其中一侧安装两个，另外一侧安装一个，引线由车头出来，与挂车1连接，整体呈N字交叉状，传感器自身具备IP68防护等级。可选的，还可考虑使用光电激光传感器来作为主体车2和挂车1之间的定位依据，使用激光传感器的好处是安装简便，且两个小车间结构相对得到优化，更加简洁。

[0110] 需说明，本发明实施例提供的分体式光伏板清扫机器人分为两部分：挂车1和主体车2。其中挂车1运行在光伏板边沿，控制主体车2不让其沿着光伏板下滑；主体车2实行清扫工作，两者之间通过线缆连着，最长伸长距离依需要对线缆进行设计即可。为使充电便捷且电量监测方便，将电池安装在主体车2上，通过导线连接至挂车1；另外挂车1端有多个接近开关(也即前述传感器)用于检测当前位置是否到达光伏板边沿，因此在挂车1端设计一块电路板采集所有接近开关信号，通过can传输到主体车2主控卡端，这样挂车1到主体车2之间线路大大简化，基于上述设置的控制系统参考图20所示。

[0111] 参考图20所示，在一个实施例中，挂车1端设置有信号采集卡，主体车2端设置有主控板。其中，在挂车1端，挂车伺服电机(也即第一履带行走机构102的驱动电机)通过can连接到信号采集卡，4路接近开关(也即挂车1上的边缘检测装置)通过4路数字IO连接到信号采集卡，信号采集卡则通过电源+can连接到主控板。在主体车2端，主控板通过can连接到上履带伺服电机(也即第二履带行走机构202的驱动电机)和下履带伺服电机(也即第三履带行走机构204的驱动电机)；主控板通过RS485连接无线收发；主控板通过10路数字IO连接接近开关(也即主体车2上的边缘检测装置)；主控板通过uart半双工连接舵机(也即升降组件的舵机208)；主控板通过2相4线连接绕线盘电机(也即绞盘驱动电机305)；主控板通过2线电源连接清扫刷电机(也即主体滚刷驱动电机217)；主控板通过3路脉冲捕获连接拉绳位移传感器(也即主体车2内部设置的拉绳位移传感器)；主控板通过uart连接陀螺仪(通过陀螺仪获得主体车2的偏移数据，陀螺仪可设置在主体车2上任意不影响运行的位置)；主控板通过SMBUS连接电池(也即主体车2上的电池215)；主控板通过3路数字IO连接状态指示灯(状态指示灯用于显示清扫机器人的工作状态)；主控板通过继电器开关连接消磁线圈(也即磁吸对接机构5的电磁铁506的控制开关)；主控板通过ESC接口连接涵道(也即涵道风扇6)。

[0112] 在上述控制系统中，主控板的主控芯片应满足FreeRTOS操作系统的性能要求，IO口数量满足传感器和电机的信号需求；例如其型号可以为STM32F4，封装可以为QFP100，主频>168Mhz，RAM>128KB，FLASH>256KB。

[0113] 实施例7

[0114] 在上述实施例的基础上，本发明实施例7对分体式光伏板清扫机器人的控制方法进行详细描述。参考图21所示，在一个实施例中，分体式光伏板清扫机器人的控制方法主要包括无线网络管理、车辆模式管理以及轨迹纠偏控制算法。

[0115] 参考图22所示，在一个实施例中，无线网络管理用于清扫机器人(本实施例后续可简称为清扫车)与地面站之间进行网络连接，比如初始化握手，链路保活，断连重连等。具体的，清扫车开机后采用随机信道(避免信道冲突)不断发送请求连接帧，直到收到地面站应答(可以设计定时1s发送1次)；收到连接请求接收应答帧后，清扫车继续每隔1s发送1次心跳帧给地面站(带上传感器的各项检测数据)，地面站应答保活帧；若工作模式时出现断链(连续3次未应答)，清扫车立刻进入异常终止模式，并且不断发送连接请求帧，直到重新建立连接并退出异常终止模式。

[0116] 参考图23所示，在一个实施例中，车辆模式管理用于控制设计一套管理清扫车与地面站交互的方案，是主要的软件功能，车辆模式管理的模式切换具体如图23所示，在空闲模式下，若找边完成则进入就绪模式，若自检异常则进入异常模式，若收到调试信号则进入调试模式；在就绪模式下，若收到启动信号则进入工作模式，若收到调试信号则进入调试模式；在工作模式下，若发生急停/异常则进入异常模式，若清扫结束则进入空闲模式，若收到暂停信号则进入暂停模式；在异常模式下，若收到调试信号则进入调试模式；在暂停模式下，若收到启动信号则进入工作模式，若收到调试信号则进入调试模式；在调试模式下，调试完毕后，若前状态为空闲则进入空闲模式，若前状态非空闲则进入就绪模式。

[0117] 基于上述各个模式，接下来对软件功能逻辑进行更进一步的说明。

[0118] 首先，对于开机行为，开机后进入空闲模式；开机后需要自检所有传感器，生成故障码存储于EEPROM中；自检完成(若出错进入异常模式)，循环等待地面站发送找边命令；收到找边命令后控制清扫车向预设的找边侧(左侧或右侧都行，根据需求而定)开始找边，找边成功后进入就绪模式。

[0119] 对于无线连接，开机后采用随机信道(避免信道冲突)不断发送请求连接帧，直到收到地面站应答(可以设计定时1s发送1次)；收到连接请求接收应答帧后小车每隔1s发送1次心跳帧给地面站(带上传感器的各项检测数据)，地面站应答保活；若工作模式时出现断链(连续三次未应答)，清扫车立刻进入异常终止模式，并且不断发送连接请求帧，直到重新建立连接并退出异常终止模式；其他模式出现断链，清扫车不切换模式，仅发送连接请求帧。

[0120] 对于模式说明，清扫车支持空闲模式、就绪模式、工作模式、暂停模式、异常模式(异常终止模式)以及调试模式；开机默认处于空闲模式；找边完成进入就绪模式；收到启动按键信号进入工作模式；收到暂停按钮信号进入暂停模式；检测自身传感器异常或者收到急停按钮信号进入异常终止模式；仅当清扫车处于非工作模式才能控制进入调试模式，由地面站控制进入。

[0121] 对于空闲模式，清扫车开机，默认进入空闲模式；空闲模式不能响应暂停、急停、启动按钮信号，只能响应找边按钮信号或者调试模式信号；找边完成进入就绪模式，或者自检失败进入异常终止模式。

[0122] 对于就绪模式，找边完成之后控制进入就绪模式；调试模式退出之后，若之前是空闲模式退出后也为空闲模式，否则退出之后处于就绪模式；就绪模式不响应找边、暂停、急停按钮信号，只能响应启动按钮信号或者调试模式信号；就绪模式清扫车处于等待启动命令状态。

[0123] 对于工作模式，工作模式清扫车所有执行部件按照清扫逻辑正常执行，不受地面站影响；清扫逻辑可以有两种，在后续进行描述；工作模式不响应找边、启动按钮信号，也不响应进入调试模式信号，只能响应暂停、急停按钮信号；遇到接近开关检测到边沿，立刻控制伺服电机转速降低到0.25m/s，确认边界或者空隙之后再决定是否提速到正常。

[0124] 对于暂停模式，收到暂停命令终止对清扫车所有执行部件的控制，比如电机、状态灯、消磁线圈，但是传感器的信号采集还是继续保持；持续监听地面站的命令；暂停模式只响应启动按钮信号，或者进入调试模式信号。

[0125] 对于异常模式，当清扫车检测到传感器异常或收到急停按钮信号，立刻进入异常模式；所有执行部件停止工作，传感器采集继续；异常模式需要地面站进入调试界面查看原因，确认后清除该状态才能再次进入空闲/就绪模式；异常模式只能响应进入调试模式信号。

[0126] 对于调试模式，只有非工作模式才能切换到调试模式；调试模式所有执行部件不执行，传感器保持继续采集；循环等待地面站命令；地面站发送调试模式退出，清扫车检测之前为空闲模式就继续设置当前模式为空闲模式，否则设置当前模式为就绪模式；支持接收清扫车模式复位信号，复位后为空闲状态。

[0127] 对于状态指示灯，绿灯常亮：空闲模式，就绪模式；绿灯闪烁：工作模式；黄灯闪烁：暂停模式；黄灯常亮：调试模式；红灯常亮：异常模式。

[0128] 对于消磁线圈，消磁线圈继电器开启，只有空闲模式或者调试模式才有效；若为空闲模式，所有接近开关必须有效才认为清扫车处于光伏面板，此时才能开启消磁线圈继电器开关。

[0129] 对于姿态调整涵道，姿态调整涵道控制只有空闲模式或者调试模式才有效；姿态调整只有所有接近开关都为不在位才认为清扫车不处于光伏板上，而是处于吊装过程中，可以调整姿态。

[0130] 对于轨迹纠偏算法，接近开关每隔1ms进行一次采集；陀螺仪每隔10ms采集一次；拉绳位移传感器每隔1ms采集一次；根据传感器采集数据，利用数学建模方式计算当前清扫车轨迹是否偏离，若出现偏离需要进行比例、积分、微分控制(proportion integration differentiation，简写为：pid)调整，合理控制三路伺服电机。

[0131] 对于工作模式下的清扫逻辑，参考图24所示，第一种清扫逻辑包括如下过程：

[0132] 步骤101：进入工作模式后，会先控制清扫车往找边后的另一侧前进并清扫光伏板。

[0133] 步骤102：运行到光伏板另一侧后停止，开始抬起纵向移动滑轮，控制绞盘放线，直到线长达到一个主体车长度就停止放线，并且开始往最初找边一侧前进并清扫。

[0134] 步骤103：重复上述过程，直到主体车到达光伏板下边界，清扫完当前一排光伏板之后收线，退回到清扫车最初投放的位置，并进入空闲模式。

[0135] 对于工作模式下的清扫逻辑，参考图25所示，第二种清扫逻辑包括如下过程：

[0136] 步骤201：进入工作模式后，会先控制清扫车往找边后的另一侧前进并清扫光伏板。

[0137] 步骤202：运行到光伏板另一侧后再往最初找边一侧返回并清扫。

[0138] 步骤203：来回清扫一次且返回到找边一侧后停止，开始抬起纵向移动滑轮，控制绞盘放线，直到线长达到一个主体车长度就停止放线。

[0139] 步骤204：重复上述过程，再次进行来回清扫，直到主体车到达光伏板下边界，清扫完当前一排光伏板之后收线，退回到清扫车最初投放的位置，并进入空闲模式。

[0140] 另外，在清扫车的清扫过程中，因为光伏面板可能是拼接的缘故，所以在往左或往右进行清扫时，以及在放线进行纵向位置调整时，除了到达最边缘的情况，还会出现遇到拼接间隙的情况。

[0141] 对于向左清扫，当左边缘检测传感器检测到边时，说明遇到光伏面板之间的间隙或者到达所有光伏面板最左侧了，需要开始减慢横向速度。当左极限检测传感器检测到边时，需要判断此时的左边缘检测传感器是否检测到光伏面板，若检测到光伏面板，说明此时遇到的是光伏面板之间的间隙，所以选择跨越光伏面板之间的横向间隔，继续向左行走进行清扫，且恢复原本的速度；若检测无信号，说明此时到达了所有光伏面板最左侧，所以停止向左运动。然后根据预设的清扫逻辑，选择向右开始清扫，或者选择放线一个车身位后再向右开始清扫。

[0142] 对于向右清扫，当右边缘检测传感器检测到边时，说明遇到光伏面板之间的间隙或者到达所有光伏面板最右侧了，需要开始减慢横向速度。当右极限检测传感器检测到边时，需要判断此时的右边缘检测传感器是否检测到光伏面板，若检测到光伏面板，说明此时遇到的是光伏面板之间的间隙，所以选择跨越光伏面板之间的横向间隔，继续向右行走进行清扫，且恢复原本的速度；若检测无信号，说明此时到达了所有光伏面板最右侧，所以停止向右运动。然后根据预设的清扫逻辑，选择向左开始清扫，或者选择放线一个车身位后再向左开始清扫。

[0143] 对于放线进行纵向位置调整，当下边缘检测传感器检测到边时，说明遇到光伏面板之间的间隙或者到达所有光伏面板最下端了，需要开始减慢纵向放线速度。当下极限检测传感器检测到边时，需要判断此时的下边缘检测传感器是否检测到光伏面板，若检测到光伏面板，说明此时遇到的是光伏面板之间的间隙，所以选择跨越光伏面板之间的纵向间隔，恢复原本的放线速度，继续向下放线直到放线一个车身位，然后开始横向清扫；若检测无信号，说明此时到达了所有光伏面板最下端，所以停止向下放线，直接开始最后一轮的横向清扫。

[0144] 在一个实施例中，当进入工作模式后，还会实时进行轨迹纠偏控制算法，以保证清扫车的主体车与挂车一直处于对齐平行状态，同步进行清扫，而不会保持偏移状态进行清扫，导致异常情况发生。轨迹纠偏控制算法可以包括定位算法以及路径跟随算法。

[0145] 参考图31所示，为本发明实施例提供的拉绳位移传感器布置示意图，三个拉绳位移传感器600均设置在主体车2两侧，三个拉绳位移传感器600在一侧设置有一个，在另一侧设置有两个，拉绳的线头从前段履带中间的空隙处穿出然后连接在挂车1上，其中两个拉绳平行设置，一个倾斜设置，以使拉绳形成N型。图中为方便表示，用方框代表拉绳位移传感器600所处的位置，且需说明，该拉绳位移传感器的位置布置仅为示例，只需保证不影响其它部件工作，以及保证N型的拉绳布置即可。

[0146] 参考图26所示，定位算法主要作用为确定两个车体的相对位置和角度，以边缘悬挂车体，也即挂车端为基准，确定毛刷机构相对的Δx，θ，h值，即两车的横向相对偏移量，相对偏移角度，纵向偏移量。由于作业环境恶劣，存在大量灰尘，污水等污染物，光电类传感器可靠性较差，因此采用拉绳位移传感器，利用三角测距获得相对位置，公式如下：

[0147] ·

[0148] ·

[0149] ·

[0150] 图26以及上述公式中，d1，d2代表两车的宽度，l1，l2，l3代表三个距离传感器测得的长度值。x0y0代表车身上某一点的横向和纵向坐标，θ代表清扫车相对于挂车的倾角。θ通过方向余弦公式计算得到。

[0151] 参考图27所示，路径跟随算法用于在获取位置信息后，通过路径跟随算法控制车体沿光伏板上预定路径行驶。路径跟随算法的输入值为Δx，θ，h，输出值为三条履带分别的速度，也即三个履带电机的转动速度。利用线性二次型调节器LQR调整增益K的值，使闭环反馈系统达到最优效果。上述路径跟随算法以及线性二次型调节器可以为现有技术，在此就不赘述。

[0152] 在一个实施例中，当出现某一个清扫机器人纠偏次数过于频繁时，控制系统会触发无人机去拍摄工作现场的场景，作为后面检修的依据；此时，无人机进入无线连接环境后，就会与最近清扫机器人建立无线连接，从而生成监控视频和清扫机器人传感数据同步记录模式；当确认拍摄偏移量并未达到需要纠偏时，清扫机器人却触发了纠偏，则通过轮流停止掉三个拉绳位移传感器中的指定一个，来排除其中发生故障的拉绳位移传感器，其中，停止一个拉绳位移传感器时会同步调整偏移算法；若确认只有一个拉绳位移传感器故障，则采用剩余两个拉绳位移传感器使用对应第二套偏移算法完成任务，并记录报修；若确认有两个拉绳位移传感器故障，则由无人机接管清扫机器人纠偏，并通过摄像头拍摄目标跟踪发送纠偏指令，并在完成当前光伏板清扫后，回车报修。需说明，清扫机器人对于三个拉绳位移传感器的拉绳位置在壳体上是有标识点位的，以供无人机方便通过摄像头进行位置的捕捉计算，另外，无人机在对目的清扫机器人拍照纠偏之前，可以先对旁边正常运行的机器人进行拍照捕捉，建立实际参数和图片计算距离之间的映射关系。这个映射关系也可以在测试环节就提前存储在无人机中，以在使用时直接调用来进行纠偏。

[0153] 综上所述，本发明实施例提供了一种分体式光伏板清扫机器人的控制方法，可以实现分体式光伏板清扫机器人的多个运行模式，使其对长于自身长度的光伏板达到良好的清扫效果，且能适应不同长度拼接的光伏板，适用范围广泛；且在进行工作时，还可以实时对其进行轨迹纠偏控制，以保证清扫车的主体车与挂车一直处于对齐平行状态，同步进行清扫，而不会保持偏移状态进行清扫，导致异常情况发生。

[0154] 实施例8

[0155] 在上述实施例的基础上，本发明实施例8对分体式光伏板清扫机器人的无人机运输过程以及集成车辆运输过程进行详细描述。本实施例提供的分体式光伏板清扫机器人、无人机以及集成车辆组成一种针对集中式光伏电站的光伏面板清扫车辆系统，整套系统设备由集成车辆、吊装无人机和多组清扫机器人组成。其中，对于清扫机器人：具备全自动清扫、挂接好提示、手动开启、自动过程以及结束提示的功能，且这些功能可以在集成车辆上显示状态并控制。另外，清扫机器人可以智能识别自身在光伏面板挂接是否正常，待人工二次确认后手动开启；清扫机器人为智能化全过程清扫，无需人工干涉。对于集成车辆：具备收纳装置、保护装置、集中显示屏、显示每台清扫机器人的状态、电量以及远程控制机器人启动/急停的功能。对于无人机：具备吊装功能，其吊装功能可以通过手动挂接，然后无人机由飞手手动操作，无人机还设有安全保护机制，吊装功能设有应急切断机制。另外，无人机还具备智能障碍物识别、光伏面板智能避障的能力。吊装装置能够智能识别挂接状态，能够自适应算法控制吊装载荷和无人机以消除摆动及震荡。在释放和挂接过程中有智能辅助装置协助飞手操作。整套系统具备后续向更高自动化升级的能力。

[0156] 需说明，本发明实施例提供的车辆系统可用于分体式光伏板清扫机器人，也可用于普通的清扫机器人。用于分体式光伏板清扫机器人时，需分体式光伏板清扫机器人的挂车和主体车合体限位固定为一体后，才可以收纳入集成车辆内，才可以通过无人机进行吊装运输。

[0157] 对于无人机，可以选用现有市面上的无人机即可，例如大疆FC30成品机型。

[0158] 对于集成车辆，应最大程度对现有运维车辆进行利旧，能够收纳运输本方案中所包含的吊装无人机、清扫机器人，能够有不同的区域对装备进行收纳，便于运输。同时能够对清扫机器人、吊装无人机进行快速充电，自身应具备一定电能储备。针对无人机的起降，应该有专用的起降区域设置方式和标识带，能够在现场空地快速的部署，形成保护区域，确保现场作业安全。对于清扫机器人的收纳和释放，也应设计专用区域和机构，能实现快速释放、收纳和充电。应至少能收纳4‑6组清扫机器人。

[0159] 参考图28所示，集成车辆200的后车厢包括无人机收纳区201、无人机降落区202、清扫机器人收纳区203以及清扫机器人控制区204；除此之外，还可以设置清扫机器人充电机构、清扫机器人清洗机构。

[0160] 具体的，所述无人机收纳区201设置在后车厢内的上部空间之中，可以通过一个隔板将后车厢上部空间隔开，以作为无人机收纳区201。隔板两侧可以设置滑道，以使隔板沿着滑道进出，方便带着隔板上放置的无人机300进出。隔板和后车厢对应处可以设置锁扣结构，使隔板完全滑进后车厢内之后锁死，不会自动滑出，在需要滑出时，才打开锁扣结构使其滑出。隔板上或者后车厢内壁上可以设置收纳后固定装置，用于在隔板通过滑道带着无人机完全回到后车厢内后，通过收纳后固定装置对无人机进行固定，完成收纳；收纳后固定装置可以为绑带结构。所述无人机降落区202是在无人机工作后回到集成车辆处时的降落区域，无人机降落区202可以设置为后车厢顶部。

[0161] 所述清扫机器人收纳区203设置在无人机收纳区201下方，包括多层的收纳空间，例如设置两层，也可以设置三层或以上，每层空间可以并列放置两个或以上的清扫机器人400，方便对清扫机器人400进行收纳，并节约空间。该清扫机器人收纳区203应最少能收纳
4‑6组清扫机器人。每层的收纳空间均设置一个隔板，每个隔板的结构以及配套设施与无人机收纳区201的隔板处相似，就不再赘述。另外，清扫机器人充电机构可以设置在隔板上，清扫机器人400收纳在隔板上时即可通过触点式的充电机构自动开始充电；清扫机器人清洗机构可以设置在后车厢内部空间中，其内部是一个配置有电池、空压机和水枪的水箱，水枪与水箱相连后，可以从后车厢的侧面或后面伸出来，对清扫机器人400进行清洗。清扫机器人400可以是前述实施例中分体式光伏板清扫机器人，也可以是普通的清扫机器人。

[0162] 所述清扫机器人控制区204可以设置在后车厢外部的侧面，可以为一个电脑，主要具备清扫机器人控制和清扫机器人状态显示两大功能；其中的清扫机器人控制功能包括：控制清扫机器人开始工作(从待机到自动找边)、控制清扫机器人开始清扫(从找边完成到正常工作中)、控制清扫机器人停止清扫(回到初始位置)以及急停控制等功能，清扫机器人控制功能还可以包括对清扫机器人中每个传感器、每个电机的单独控制。清扫机器人状态显示功能可以显示每个清扫机器人的电量以及每个清扫机器人的状态，其中清扫机器人的状态包括：已连接(待机状态)、边缘挂接好(待找边状态)、自动找边完成(待开始状态)、工作中(正常工作状态)、故障(停止状态)以及作业完成(待回收状态)。清扫机器人状态显示功能还可以进行调试状态显示，也即进入调试界面(密码进入)，在调试界面中，可以选择单个清扫机器人，图形化显示其所有传感器和电机状态，可以依次控制单个传感器或单个电机进行调试；在调试界面还可以添加配对清扫机器人或删除配对清扫机器人。

[0163] 参考图29所示，本实施例提供的一种针对集中式光伏电站的光伏面板清扫车辆系统的工作流程如下。

[0164] 步骤1、集成车辆到达场站工作区域，到达后做好安全防护，展开无人机收纳区以及清扫机器人收纳区。

[0165] 步骤2、无人机起飞，通过无人机对第一组清扫机器人进行吊装，飞至指定工作区域，释放清扫机器人。

[0166] 步骤3、清扫机器人到达光伏面板后，自动开始作业，进行光伏面板的清扫，清扫完毕后回到初始的释放位置。

[0167] 步骤4、无人机重复步骤2，释放集成车辆内的全部清扫机器人。该步骤中，每一组清扫机器人对应有一个清扫区域，无人机释放相应的清扫机器人到达其预设需要清扫的区域。

[0168] 步骤5、清扫机器人完成作业后，无人机飞抵清扫机器人上部，对清扫机器人进行回收，回收后运输清扫机器人进行下一组清扫区域的作业或运输清扫机器人至集成车辆区域。上述步骤中，无人机先将所有需要释放的清扫机器人释放完毕，然后等待各个清扫机器人进行工作，每当一个清扫机器人清扫完毕回到初始的释放位置，即可通过无人机将该清扫完毕的清扫机器人回收。而回收时，分作两种情况，第一种情况是还存在预设的空闲清扫区域上没有清扫机器人进行工作，那么就将回收的清扫机器人运输到空闲清扫区域进行清扫工作；第二种情况是所有清扫区域均有清扫机器人进行工作或者已经清扫完成，那么就将回收的清扫机器人运输回集成车辆处。

[0169] 步骤6、将所有清扫机器人回收至集成车辆区域后，关闭无人机，将无人机回收至集成车辆内，集成车辆驶离场站工作区域。

[0170] 需说明，本实施例中的清扫机器人可以是前述实施例中的分体式光伏板清扫机器人，也可以替换为普通的清扫机器人。

[0171] 综上所述，本实施例提供一种针对集中式光伏电站的光伏面板清扫车辆系统，包含全自动清扫机器人、吊放专用无人机和集成化作业的集成车辆三部分，通过全自动清扫机器人和无人机相结合，实现场站内区域的快速清扫，减少人力成本，提升发电效能。通过集成车辆对无人机以及清扫机器人进行运输和控制，一次性可以运输多个清扫机器人以及无人机，能满足大部分场景下的使用需求，便于运输，且可以实现快速释放、收纳和充电。

[0172] 实施例9

[0173] 在上述实施例的基础上，本发明还提供了一种可用于实现上述方法流程及系统功能的存储装置，如图30所示，是本发明实施例的装置架构示意图。本实施例的存储装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图30中以一个处理器21为例。

[0174] 处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图30中以通过总线连接为例。

[0175] 存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如实施例7中分体式光伏板清扫机器人的控制方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行存储装置的各种功能应用以及数据处理，即实现实施例7中分体式光伏板清扫机器人的控制方法。

[0176] 存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

[0177] 程序指令/模块存储在存储器22中，当被一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例7中分体式光伏板清扫机器人的控制方法，例如，执行以上描述的图24至图25所示的各个步骤。

[0178] 本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(Read Only Memory，简写为：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简写为：RAM)、磁盘或光盘等。

[0179] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其他变化，为了简明，它们没有在细节中提供；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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。