本實用新型涉及清掃機器人領域，特別涉及一種太陽能面板清掃機器人控制系統。

背景技術：

在化石燃料日趨減少的情況下，作為一種新興的可再生能源的太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，近十年來，太陽能應用技術在世界各國都得到迅猛發展。太陽能面板是指利用半導體材料在光照條件下發生的光生伏特效應(photovoltaic)將太陽能直接轉換為電能的器件。有太陽光的地方就能發電，因此太陽能面板適用于從大型發電站到小型便攜式充電器等多種場合，近年來得到飛速發展。

太陽能面板的工作環境只能是戶外，影響其工作的最大問題并不是風雨雷電，而是常年累積的灰塵。太陽能面板上附著有灰塵或其它附著物，會影響面板板的透光率，阻礙光電效率，從而會嚴重影響面板直接獲取陽光的效率，降低面板的能量吸收和轉換效率，降低發電效率。現有技術的太陽能面板在使用中只能依靠人工定期完成清理工作，由于太陽能面板面積較大、大型電站同時使用的面板較多，而灰塵會反復累積，需要反復清洗；因此人力成本很高、清理效率低、清理效果較差。在很多場合，為了提高空間利用率，太陽能面板都是利用支架設置在高處，這就給清理工作帶來更大的難度和風險。很多太陽能面板的用戶為了降低清理成本只能選擇不清理，這樣只能被迫承擔灰塵導致的電能損耗。這樣，就需要有一個新的自動清理設備，對太陽能面板進行自動清理。

現有技術的清掃機器人一般都只能應用于水平地面上，不能適用于太陽能面板這樣的斜坡平面。如果將現有的清掃機器人直接用在太陽能面板上，會導致以下問題。

（1）清掃機器人動力不足、不能自由行進、清掃效果差；由于太陽能面板的傾斜角度一般在10度~40度之間，現有清掃機器人在斜坡平面上不能自由行進，即使能勉強行進，很快就會將電量耗盡。

（2）清掃機器人會從太陽能面板上滑落；由于太陽能面板比較光滑，現有清掃機器人重量和車輪摩擦系數都比較小，摩擦力也比較小，行進困難，很容易滑落。

（3）清掃機器人不能按照規定路線行駛，行進中覆蓋面積小，會從太陽能面板邊緣處落下；現有清掃機器人一般是設置為遇到障礙物自動轉向，由于太陽能面板上沒有任何障礙物，自動行駛的清掃機器人只能在單一路徑上行進，其行進過程中的覆蓋面積小，必然會從太陽能面板邊緣處落下。即使預先規劃好路徑，現有的清掃機器人在行進中容易受到重力及面板附著物的影響，也會很容易偏離路徑，很難保證直線行駛；而且清掃機器人自身無法察覺，不能走遍整個面板，會留下大量清掃不到的空間。

（4）清掃機器人充電困難；由于太陽能面板高度比較高、面積較大，一旦將清掃機器人送上去之后，將其取下會比較困難，現有技術需要人工將清掃機器人搬離現場或人工取出電池，繼而對其進行充電，從而不能長時間持續進行現場作業，而且由于很多太陽能面板都是用支架設置在高處，因此其充電操作非常麻煩，浪費大量人力。

（5）清掃機器人工作狀態監控困難，由于太陽能面板可能會設置在高處，地面上的工作人員無法對其工作過程做到全程監控，即使清掃機器人發生故障，停止運行或者路線走偏，工作人員也無法及時得知。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的在于，提供一種太陽能面板清掃機器人控制系統，以解決現有技術的清掃機器人行進中覆蓋面積小、容易從太陽能面板邊緣處落下、無法實現自動控制的技術問題。

為解決上述問題，本實用新型提供一種太陽能面板清掃機器人控制系統，用于一太陽能面板清掃機器人，所述控制系統包括一數據采集單元，用以采集所述清掃機器人行進過程中的至少一工作參數；一處理器，連接至所述數據采集單元，用以發出至少一行進控制指令或至少一清掃控制指令；以及至少一存儲單元，連接至所述處理器，用以存儲所述清掃機器人行進過程中的所述工作參數。

本實用新型優點在于，提供一種太陽能面板清掃機器人控制系統，提供多種清潔機器人在太陽能面板上行進的優化路徑以及機器人在斜坡平面直線行進的控制方法，確保機器人可以不重復地走過太陽能面板的全部空間，覆蓋面積大，不會從太陽能面板邊緣處落下，既可以保證了清潔效果，又可以保證工作效率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1中清掃機器人的整體外觀示意圖；

圖2為本實用新型實施例1中清掃機器人內部的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例1中清掃機器人的分解結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例1中一種清掃裝置的結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例1的另一種清掃裝置的結構示意圖；

圖6為本實用新型實施例1在斜坡上時，液體分發容器工作狀態結構示意圖；

圖7為本實用新型實施例1中一種液體分發容器結構示意圖；

圖8為本實用新型實施例1中一種液體分發容器剖面結構示意圖；

圖9為本實用新型實施例1中液位傳感器結構示意圖；

圖10為本實用新型實施例1中加注口蓋體的剖面結構示意圖；

圖11為本實用新型實施例1中動力系統整體結構示意圖；

圖12為本實用新型實施例1中動力系統去除履帶外殼后的結構示意圖；

圖13為本實用新型實施例1中控制系統的結構框圖；

圖14為本實用新型實施例1中在機器人上建立三維坐標系的示意圖；

圖15為機器人用第一種路徑導航方法在矩形斜坡上行駛的一種行駛路徑示意圖；

圖16為機器人用第一種路徑導航方法在矩形斜坡上行駛的另一種行駛路徑示意圖；

圖17為機器人用第二種路徑導航方法在矩形斜坡上行駛的一種行駛路徑示意圖；

圖18為機器人用第二種路徑導航方法在矩形斜坡上行駛的另一種行駛路徑示意圖。

圖中部件編號如下：

100太陽能面板清掃機器人/清掃機器人/機器人，200太陽能面板，300斜坡平面，400服務器；

1車體，2清掃裝置，3動力系統，4控制系統，5電力系統；11車身；

21清掃電機，22滾刷，23傳動機構，24雜物擋板，25液體分發容器，26噴頭，27分叉管道，28抽水泵；

31左前輪，32右前輪，33左后輪，34右后輪，35、左驅動電機，36右驅動電機，37履帶，38輪轂輪齒，39履帶張緊裝置；

41數據采集單元，42處理器，43存儲單元，44報警單元，45無線通信單元；51電池盒；

211清掃電機轉軸，221滾刷從動軸，231主動齒輪，232從動齒輪， 233雙聯齒輪；

251排液口，252柱形部，253錐形部，254容器蓋板，255加注口，256加注口蓋體，257雙向泄壓閥，258環形蓋口，259液位傳感器；

261噴嘴，271主管；

311左前輪轂，312左前輪軸，321右前輪轂，322右前輪軸，331左后輪轂， 341右后輪轂；

371履帶外殼，372履帶內齒，373防滑塊，374上傳動帶，375下傳動帶；

411加速度傳感器，412磁傳感器，413距離傳感器，414計數器，415影像傳感器；

2331大齒圈，2332小齒圈；

2541連接槽孔，2591長桿體，2592浮球傳感器，2593圓盤形連接器，2594環形堵塊，2595導線；

2571閥體，2572閥腔，2573密封閥塊，2574密封擋塊，2575第一通氣孔，2576第二通氣孔，2577第一彈性件，2578第二彈性件，2579環形肩部。

具體實施方式

以下參考說明書附圖介紹本實用新型的一個優選實施例，證明本實用新型可以實施，所述實施例可以向本領域中的技術人員完整介紹本實用新型，使其技術內容更加清楚和便于理解。本實用新型可以通過許多不同形式的實施例來得以體現，本實用新型的保護范圍并非僅限于文中提到的實施例。

在附圖中，結構相同的部件以相同數字標號表示，各處結構或功能相似的組件以相似數字標號表示。附圖所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本實用新型并沒有限定每個組件的尺寸和厚度。為了使圖示更清晰，附圖中有些地方適當夸大了部件的厚度。

本實用新型所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是附圖中的方向，只是用來解釋和說明本實用新型，而不是用來限定本實用新型的保護范圍。

當某些部件被描述為“在”另一部件“上”時，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中間部件，所述部件置于所述中間部件上，且所述中間部件置于另一部件上。當一個部件被描述為“安裝至”或“連接至”另一部件時，二者可以理解為直接“安裝”或“連接”，或者一個部件通過一中間部件間接“安裝至”、或“連接至”另一個部件。

實施例1

如圖1~圖3所示，本實施例提供一種太陽能面板清掃機器人100（以下簡稱清掃機器人或機器人），包括一車體1，車體1可以在至少一太陽能面板上行駛；車體1內部或外部設有一清掃裝置2、一動力系統3、一控制系統4以及一電力系統5。

清掃裝置2用以在車體行進過程中清掃太陽能面板；動力系統3用以調整車體1在太陽能面板上的行進方向和行駛速度，控制車體1行駛、停止或轉向；控制系統4分別連接至動力系統3及清掃裝置2，用以向動力系統3及清掃裝置2發出各種控制信號。電力系統5分別連接至動力系統3、清掃裝置2、控制系統4，用以為動力系統3、清掃裝置2、控制系統4提供電力。

本實施例太陽能面板清掃機器人100在太陽能面板上正常工作中，當電力系統5啟動時，控制系統4發出至少一行進控制指令和至少一清掃控制指令，動力系統3根據該行進控制指令，控制車體1沿著一事先規劃的路徑行駛；同時，清掃裝置2根據該清掃控制指令啟動清掃裝置2，開始清掃太陽能面板。在車體1行駛過程中，控制系統4對動力系統3發出多個行進控制指令，如校偏指令、轉彎指令、調頭指令，等等，從而命令車體1在直線行進路線發生偏轉的情況下回到原路線上，也即進行校偏處理；或者在一定條件下或一定位置轉彎或者進行U字回轉（調頭），使得車體1可以根據事先規劃的優化路徑行駛。具體的導航方法、校偏方法、控制車體轉彎或進行U字回轉（調頭）方法，在下文中有詳細描述。在整個行駛過程中，無論車體1是何種行進方式，如直行、偏轉、校偏、轉彎或回轉，清掃裝置2始終保持工作狀態。當控制系統4基于某些工作參數（如事先規劃的路徑全部走完或者電力系統5電量不足）發出停止行進的行進控制指令時，車體1停止行駛；同時控制系統4發出一清掃控制指令，關閉清掃裝置2，停止清掃。

如圖4所示，本實施例所述的清掃裝置2，包括一清掃電機21、一滾刷22及一傳動機構23。

如圖4、圖5所示，本實施例中，清掃電機21包括一清掃電機轉軸211；所述滾刷中心設有一滾刷從動軸221；傳動機構23同時連接至清掃電機轉軸211及滾刷從動軸221，清掃電機轉軸211通過傳動機構23帶動滾刷從動軸221轉動。滾刷22設置于車體1前端的下方，滾刷22下端直接與太陽能面板相接觸，用以清掃太陽能面板。

傳動機構23為兩個以上彼此嚙合的大小齒輪組成的齒輪組，用以將清掃電機轉軸211的動力傳送至滾刷從動軸221，同時使清掃電機21的輸出轉速減慢，進而以較慢的轉速帶動滾刷22轉動。本實施例中，傳動機構23包括一主動齒輪231、一從動齒輪232以及一雙聯齒輪233。主動齒輪231設置于清掃電機轉軸211上，清掃電機轉軸211垂直于主動齒輪231的輪面；從動齒輪232設置于滾刷從動軸221上，滾刷從動軸221垂直于從動齒輪232的輪面；滾刷從動軸221平行于清掃電機轉軸211。雙聯齒輪233包括一體化制成的一大齒圈2331及一小齒圈2332，大齒圈2331與主動齒輪231嚙合，小齒圈2332與從動齒輪232嚙合。當清掃電機21啟動時，清掃電機轉軸211高速轉動，經由雙聯齒輪233的減速處理后，滾刷從動軸221以較慢速度帶動滾刷22轉動，從而使得滾刷22可以清掃太陽能面板。其中，清掃電機轉軸211與滾刷從動軸221的轉速比，取決于大齒圈2331與小齒圈2332的半徑比。

滾刷22為螺旋式滾刷，螺旋式滾刷包括至少一螺旋葉片222，螺旋葉片222可以分成多個片狀葉瓣223，葉瓣223之間等距設置，可以使得滾刷22與太陽能面板全面接觸，使得車體1行駛過的面板部分都可以被清掃到。本實施例的車體1在行進中，滾刷22持續清掃太陽能面板上的灰塵等附著物。

如圖5所示，清掃裝置2還包括一雜物擋板24，固定安裝至滾刷22的側面，滾刷22中心的滾刷從動軸221與雜物擋板24平行。如圖2所示，清掃裝置2（清掃裝置）設置于清掃機器人100的前端（即車體前部），清掃機器人100后端（即車體后部）包括一車身11，雜物擋板24設置于清掃裝置2與車身11之間。在清掃過程中，雜物擋板24能有效將灰塵、瑣屑、污水等雜物集中在一起，便于將其從面上清除，同時可以阻止雜物進入清掃裝置2或動力系統3內，以防造成車體1內各個部件的損毀。

如圖5所示，清掃裝置2還包括一液體分發容器25、至少一噴頭26以及一分叉管道27。

如圖5~圖8所示，液體分發容器25（可簡稱為容器25）為可拆卸的密封容器，用以存儲有水或清潔劑溶液，其底部設有一排液口251；噴頭26設置于滾刷22上方或側方；每一噴頭包括一噴嘴261，噴嘴261正對滾刷22方向；分叉管道27包括彼此連通的一主管271及至少一支管（圖未示）；主管271連通至排液口；每一支管連通至一噴頭。本實施例中，優選兩個噴頭，分別設置于滾刷22兩端，其噴嘴正對滾刷22；分叉管道27優選一分二式分叉管道，包括一根主管271及二根支管，將液體分發容器25中的水或清潔劑溶液傳送至兩個噴頭26。

如圖5、圖6所示，清掃裝置2還包括一抽水泵28，連接至控制系統4，從控制系統4獲取至少一抽水泵控制信號；抽水泵28設置于主管27上，作為控制液體分發容器25排放液體的開關，根據所述抽水泵控制信號調整液體排放速度。

本實施例中，在滾刷22清掃太陽能面板過程中，控制系統4根據需要發出至少一抽水泵控制信號給抽水泵28，啟動抽水泵28并調節抽水速度，使得液體分發容器25內的水或清潔劑溶液經由分叉管道27流出至噴頭26，形成小液滴，呈發射狀向滾刷22噴灑，使得噴灑后的液體盡量均勻落在滾刷22上，轉動的滾刷22帶動水或清潔劑落在太陽能面板上，同時利用滾刷22對面板進行清理，可以有效增強去污效果。當液體分發容器25內的液體余量不足或電力系統的電力不足時，或者當清掃工作量完成后，控制系統4發出一停止抽水控制信號給抽水泵28，以關閉抽水泵28。液體分發容器25內的液體余量的判斷方法和電力系統5的電量余量的判斷方法，在下文中有詳細說明。

本實施例中，清掃裝置2的技術效果在于，可以在清掃機器人100行進中完成太陽能面板的清掃工作，如有必要還可以在待處理的面板上噴灑水或清潔劑，可以更好地清除頑固性污漬。清掃裝置2的清掃速度快、效果好，無需人工監控或輔助，可以有效降低人力成本。

由于本實施例提供的清掃機器人是應用于太陽能面板這樣的斜坡平面上的，如果清掃裝置中的液體分發容器可以采用普通的圓柱形水箱或長方體水箱，無論排液口如何設置，都不能保證排液口始終在容器最低點。在某些角度下，當液體分發容器內液體較少時，液面可能會低于排液口，這樣部分液體就無法順利排出。由于有些太陽能面板設置在高處，為清掃機器人補充液體操作麻煩，因此，液體分發容器內部的液體必須要盡可能地全部排出，使之得以充分利用，這樣就需要設計一種特殊形狀的液體分發容器25，確保無論車體向哪個方向行駛（上坡、下坡或水平行駛），容器中的液體都能夠充分被抽出。

如圖5~8所示，本實施例提供一種液體分發容器25（簡稱為容器），用于在一斜坡平面上分發液體。太陽能面板清掃機器人在太陽能面板上行進過程中，車體內部的液體分發容器25可以分發液體。液體分發容器25主體為一密封良好的容器，主要包括彼此連接的一柱形部252和一錐形部253，錐形部253底部朝上倒置在柱形部252下方，錐形部253的底面連接至柱形部252的下底面，在錐形部253最下方的頂點（錐體的尖端）處設有一排液口251。

如圖6所示，為了使得液體分發容器25中的液體能夠全部被抽出，當液體分發容器25在斜坡平面300上任一方向移動時，必須保證排液口251始終位于液體分發容器25的最低點，因此，錐形部253的側面與錐形部253底面的夾角要大于或等于斜坡平面300與水平面的夾角。在本實施例中，太陽能面板200即為斜坡平面300，為了確保液體分發容器25在太陽能面板200上任一方向移動時，排液口251始終位于液體分發容器25的最低點，錐形部253的側面與錐形部253底面的夾角要大于或等于太陽能面板200與水平面的夾角，也即太陽能面板200的傾角；由于太陽能面板200的傾角一般在10度~40度之間，錐形部的側面與錐形部底面的夾角的范圍一般應該在15~45度之間；由于錐形部的側面與錐形部底面夾角越大，整個液體分發容器25的容積就越小，因此可以根據太陽能面板200的傾角選擇形狀合適的錐形部，優選25度~35度。

如圖6所示，液體分發容器25固定在清掃機器人100的車體內，液體分發容器25的中心軸線垂直于清掃機器人100的車體底面。錐形部253除了該排液口251以外的其它部分均高于排液口251中心處所在的水平面，保證排液口251始終位于液體分發容器25的最低點。

本實施例中提供兩種方案，其一為：如圖7所示，柱形部252為棱柱體，錐形部253為棱錐體，棱錐體的棱錐底面為棱柱體的下底面。本實施例優選棱柱體為四棱柱體，則所述棱錐體也為四棱錐體；同理，若所述棱柱體為三棱柱體，則所述棱錐體也為三棱錐體。其二為：如圖8所示，柱形部252為圓柱體，錐形部253為圓錐體，圓錐體的底面即為圓柱體的下底面；在液體分發容器25占用的空間范圍一定時，盡量增加容器的容量。

如圖8所示，本實用新型所述的液體分發容器25，還包括一容器蓋板254、一加注口255、一加注口蓋體256及一雙向泄壓閥257。

容器蓋板254固定安裝至柱形部252的上底面處；加注口255設于容器蓋板254上，并穿透該容器蓋板254，加注口蓋體256可拆卸式安裝至加注口255，用以密封加注口255。雙向泄壓閥257穿透式安裝至加注口蓋體256，用以連接液體分發容器25的內部與外部，使得容器25內外氣壓平衡，液體可以從容器25內順利排出。

在本實施例中，加注口255的水平截面為圓形，加注口255的周邊設有垂直于容器蓋板254的一圈環形蓋口258，環形蓋口258外側面上設有第一螺紋（圖未示）。加注口蓋體256為圓柱形，其大小契合于加注口255，加注口蓋體256的內側壁設有第二螺紋（圖未示），所述第二螺紋旋接于所述第一螺紋上，通過所述第一螺紋與所述第二螺紋的配合，使得加注口蓋體256與加注口255可拆卸式連接。

液體分發容器25內存儲的液體（水或清潔劑）皆為消耗品，需要定期對其進行補充。當容器內的液體全部耗盡之后，只需要旋開加注口蓋體256，就可以向液體分發容器25內加注液體（水或清潔劑）。加注口蓋體256與加注口255的連接處可以用密封液或密封件進一步密封，容器蓋板254與柱形部252可以一體成型設計，也可以分別設計，只需保證容器蓋板254與柱形部252連接處、加注口蓋體256與加注口255的連接處密封良好即可。

如圖8、圖9所示，液體分發容器25內設有一液位傳感器259，用于實時采集液體分發容器25中的液位數據，液位傳感器259為控制系統4的一部分。本實施例中，液位傳感器259包括一長桿體2591及套在長桿體上的一浮球傳感器2592，浮球傳感器2592漂浮在液體分發容器25內的液面上，隨著液位的升降而沿著長桿體2591上升或下降。長桿體2591位于液體分發容器25內部高度最大的軸線上，也即液體分發容器25的中心軸線上，可以使浮球傳感器2592盡可能多地獲取全面精準的液位數據。容器蓋板254中心設有一連接槽孔2541，長桿體2591穿過連接槽孔2541，且垂直于容器蓋板254；長桿體2591上端設有一圓盤形連接器2593，固定連接至連接槽孔2541，長桿體2591下端設置于錐形部253的排液口251處附近。長桿體2591下端設有一突出的環形堵塊2594，用以防止浮球傳感器從長桿體2591上滑落。浮球傳感器通過穿過長桿體2591內部的至少一導線2595連接至控制系統4的其他部件。在清掃裝置工作中，控制系統4可以根據液體分發容器25內的實時液位數據向抽水泵28發送至少一抽水泵28控制信號以啟動或停止抽水泵28的運行，或者控制液體排放速度。

本實施例中，液體分發容器25的技術效果在于，無論車體1（或液體分發容器25）在斜坡平面300上朝向任何方向行駛，其排液口251始終位于整個容器25的最低點，使得容器25內存儲的液體可以完全被排出，并得到充分利用，不會出現液體意外泄漏或者排液口251無法排液的狀況。

在本實施例中，液體分發容器25整體為密封容器，只有其最低點處的排液口251可以排出液體，如果容器沒有其他可以通氣的孔，受大氣壓力的影響，液體就會很難從排液口251排出。如果容器的加注口255一直保持開放狀態，一旦抽水泵28打開，容器內的液體就會加速持續流出，難以控制流速，而且會使得液體從加注口255揮發。為此，本實施例采用在加注口蓋體256設置雙向泄壓閥257的技術方案，可以根據液體分發容器25液面上方氣壓的變化打開或關閉泄壓閥。

如圖8、圖10所示，雙向泄壓閥257穿透式安裝至加注口蓋體256，用以可選擇式連通液體分發容器25的內部與外部。雙向泄壓閥257包括一中空的閥體2571，閥體2571內設有一閥腔2572，閥腔2572內設有一密封閥塊2573及一密封擋塊2574。

閥體2571設計成一體式圓柱體，其閥腔2572也為一圓柱體密封空腔，閥體2571頂部設有一第一通氣孔2575，將閥腔2572與容器25外部連通；閥體2571底面設有一第二通氣孔2576，將閥腔2572與容器25內部連通。雙向泄壓閥257的閥體2571的頂部密封連接至加注口蓋體256，本實施例中，閥體2571與加注口蓋體256可一體成型，以減少部件的加工工序，如配置密封液或密封件等。

本實施例還可包括一第一彈性件2577以及一第二彈性件2578；第一彈性件2577上端固定至閥腔2572頂部，其下端連接至密封閥塊2573；第二彈性件2578上端連接至密封閥塊2573，其下端固定至閥腔2572底部。密封閥塊2573可滑動式安裝在閥腔2572內，密封擋塊2574突出于閥腔2572側壁的中部，閥腔2572內部側壁為光滑側壁；密封閥塊2573在第一彈性件2577、第二彈性件2578共同作用下，可以向上或向下滑動。在閥腔內，密封閥塊2573上方氣壓為空氣大氣壓，密封閥塊2573下方氣壓即為容器25液面上方的氣壓。

具體地說，密封閥塊2573可以包括上段、中段、下段，皆為圓柱體形狀。密封閥塊2573包括一環形肩部2579，突出于密封閥塊側壁的中部，環形肩部2579即為中段，其上段、下段大小一致，環形肩部2579（中段）的底面直徑大于上段、下段的底面直徑；環形肩部2579的外側壁與密封擋塊2574外側壁、閥腔2572內側壁相切。環形肩部2579上方（上段）連接至第一彈性件2577，環形肩部2579下方（下段）連接至第二彈性件。本實施例中第一彈性件2577、第二彈性件2578優選一彈簧，也可以選擇其他彈性件。

在抽水泵28停止運行狀態下，液體分發容器25液面上方氣壓與外界大氣壓相同，第一彈性件2577、第二彈性件2578未發生形變或形變較小，密封閥塊2573處于受力平衡、相對靜止狀態下，密封閥塊2573最寬處（環形肩部）的側壁與密封擋塊2574側壁、閥腔2572內側壁相切，密封閥塊2573與密封擋塊2574將閥腔2572中部填滿，閥腔2572的上部與閥腔2572的下部被密封式隔開，不能連通。

如果清掃機器人100處于運行狀態下，清掃裝置2正常工作，抽水泵28抽取液體，液體分發容器25內液面上方的氣壓變小，液體分發容器25內的氣壓小于外界的大氣壓，密封閥塊2573上下兩面產生氣壓差，大氣壓力克服兩個彈性件2577、2578的彈力和密封閥塊2573的重力，使得密封閥塊2573向下滑動，環形肩部2579與密封擋塊2574分離，環形肩部2579與閥腔2572內側壁之間形成空氣通道，在氣壓差的作用下，外界空氣由此通道進入液體分發容器25內。當液體分發容器25內液面上方的氣壓與外界大氣壓相等（氣壓差為零）或趨于相等（氣壓差較小）時，液體分發容器25內外的氣壓達到新的平衡，在彈性件2577、2578的彈力作用下，密封閥塊逐漸向上滑動，進而實現復位，環形肩部2579的側壁與密封擋塊2574側壁、閥腔2572內側壁再次相切，空氣通道關閉。在清掃裝置運行過程中，抽水泵28持續抽取液體，上述過程也會反復出現。當清掃裝置停止工作時，或者，當液體分發容器25內液面下降到一定閾值時，或者，電力系統5的剩余電量下降到一定閾值時，抽水泵28被控制系統4關閉，停止抽取液體。

如果清掃機器人100處于靜止狀態下，清掃裝置2停止運行，由于清掃機器人100放置在太陽能面板上，在較長時間里持續受到陽光直射，液體分發容器25內的液體和空氣溫度可能會升高，由于熱脹冷縮的物理現象，液體分發容器25內氣壓會大于外部大氣壓，密封閥塊2572上下兩面產生氣壓差，使得密封閥塊2573向上滑動，環形肩部2579與密封擋塊2574分離，環形肩部2579與閥腔2572內側壁之間形成空氣通道，在氣壓差的作用下，外界空氣由此通道進入液體分發容器25內。當液體分發容器25內液面上方的氣壓與外界大氣壓相等（氣壓差為零）或趨于相等（氣壓差較小）時，液體分發容器25內外的氣壓達到新的平衡，在彈性件2577、2578的彈力作用下，密封閥塊2573逐漸向下滑動，進而實現復位，環形肩部2579的側壁與密封擋塊2574側壁、閥腔2572內側壁再次相切，空氣通道關閉。在清掃機器人靜止狀態下，液體分發容器25長時間置于陽光下，上述過程可能會反復出現，及時釋放容器25內部氣體壓力，避免發生安全事故。

本實施例中，雙向泄壓閥257的技術效果在于，盡量確保液體分發容器25內外的氣壓維持平衡，使得抽水泵28可以從液體分發容器25正常抽取液體，或者及時釋放容器內部氣體壓力，避免發生安全事故。

如圖11、圖12所示，在本實施例中，動力系統3設置于在車體1底部，用以帶動車體1行進，包括一左前輪31、一右前輪32、一左后輪33、一右后輪34、一左驅動電機35、一右驅動電機36及兩個履帶37。

左前輪31安裝在所述車體底面前部的左側，包括一左前輪轂311及一左前輪軸312，左前輪軸312設置于左前輪轂311中心處；右前輪32安裝在所述車體底面前部的右側，包括一右前輪轂321及一右前輪軸322，右前輪軸322設置于右前輪轂321中心處；左后輪33安裝在所述車體底面后部的左側，包括一左后輪轂331及一左后輪軸332（圖未示），左后輪轂331與左前輪轂311設于同一直線上，所述左后輪軸設置于左后輪轂331中心處；右后輪34安裝在所述車體底面后部的右側，包括一右后輪轂341及一右后輪軸（圖未示），右后輪轂341與右前輪轂321設于同一直線上；所述右后輪軸設置于右后輪轂341中心處。所述右后輪軸直接連接或通過一傳動裝置（圖未示）連接至所述左后輪軸。左驅動電機35、右驅動電機36通過一固定裝置固定連接至車體1上，通過至少一導線連接至電力系統5，通過至少一信號線連接至控制系統4。左驅動電機35直接連接或通過一傳動裝置（圖未示）連接至左前輪軸312，右驅動電機36直接連接或通過一傳動裝置（圖未示）連接至右前輪軸322。兩個履帶37皆為一柔性鏈環，其中一履帶37包覆在左前輪轂311、左后輪轂331的環形側壁外部；另一履帶37包覆在右前輪轂321、右后輪轂341的環形側壁外部。每一履帶37外部設有一個履帶外殼371，用以保護履帶及輪轂，防止有雜物進入履帶或輪轂中，影響車體1正常行進。

本實施例中，控制系統4根據事先規劃的優化路徑向左驅動電機35、右驅動電機36發出至少一行進控制信號，使得左驅動電機35、右驅動電機36同步調整左前輪31、右前輪32的轉速和旋轉方向，進而調整車體1的行進方向和行進速度，使車體實現直行、校偏、90度轉彎、U字回轉（調頭）等動作。

當需要車體直線前進時，控制系統4同時向左驅動電機35、右驅動電機36發出一直線行進控制指令，控制指令中包括相同的電機轉速（例如左驅動電機、右驅動電機的轉速都是60轉/分鐘）和驅動電機轉軸的轉動方向（如左驅動電機順時針轉、右驅動電機逆時針轉），這樣就會帶動左前輪31、右前輪32同步向前轉動，左后輪33、右后輪34為從動輪，在履帶37的帶動下也與左前輪31、右前輪32同步向前轉動，使得整個車體1前進。

當需要車體1向右偏轉時，控制系統4同時向左驅動電機35、右驅動電機36發出一校偏行進控制指令，左驅動電機35收到的控制指令中的電機轉速比右驅動電機36收到的控制指令中的電機轉速偏大，轉速的差值取決于需要調整的偏差角度，偏差角度越小，轉速差值也就越小。類似地，當需要車體1向左偏轉時，左驅動電機35收到的控制指令中的電機轉速比右驅動電機36收到的控制指令中的電機轉速偏小。當車體1回到原來預設的行進方向后，控制系統4重新再發出直線行進控制指令，左驅動電機35、右驅動電機36的轉速再次變為相同，使得車體1繼續直線行進。

當需要車體做90度轉彎時，控制系統4根據預設轉彎半徑的大小計算出左驅動電機35、右驅動電機36的轉速和轉動方向，如果轉彎半徑較大，其驅動電機的轉動方向可以相反（一個順時針、一個逆時針），左前輪31、右前輪32同步向前轉動，或者設置成一個輪停止轉動，從而實現行進中轉彎的效果；如果轉彎半徑較小或者原地轉彎，左驅動電機35、右驅動電機36的轉動方向可以設計為相同，同為順時針或同為逆時針，這樣左前輪31、右前輪32就會一個向前轉動、一個向后轉動，車體1的一側前進，另一側后退，從而形成小半徑轉彎或原地轉彎的效果。

當需要車體進行U字回轉（也稱為調頭）時，需要車體在180度轉彎后行駛至與原車道相鄰的車道上；此時有一次性回轉或者分階段回轉的技術方案。控制系統4根據預設轉彎半徑的大小計算出左驅動電機35、右驅動電機36的轉速和轉動方向。在一次性回轉的方案中，轉彎半徑等同于車體寬度的一半，轉彎內側的前輪停止轉動或極慢速度向前轉動（若向左進行U字回轉，則左前輪停止轉動；若向右進行U字回轉，則右前輪停止轉動），轉彎外側的前輪快速向前轉動，實現向左或向右的U字回轉。分階段回轉的方案中，可以根據具體情況計算處不同的方案，本實施例中優選如下方案：先控制車體1先在原地向左或向右做90度轉彎，然后再控制車體向前行駛一個車身寬度的距離，最后再控制車體在原地向左或向右做90度轉彎，既可以實現向左或向右的U字回轉，而且U字回轉后剛好行駛在與前一車道相鄰的車道上，從而使得本實施例的機器人行駛過的空間可以實現不重復、無死角的效果。

動力系統3還包括至少一輪轂輪齒38，均勻設置在左前輪轂311、左后輪轂331、右前輪轂321、右后輪轂341的環形側壁外部表面；以及至少一履帶內齒372，均勻設置在履帶37的內側壁表面，履帶內齒372與輪轂輪齒38嚙合，確保在兩個前輪31、32轉動時，履帶37可以與兩個輪轂相配合，得以正常使用。

由于太陽能面板相對比較光滑，而且還有一定的傾斜度，因此清掃機器人車體在行駛過程中容易滑落。為解決這一問題，如圖11所示，動力系統3還包括至少一防滑塊373，突出于兩個履帶37的外側壁，防滑塊373可以排列成有序的陣列，平均分布在整條履帶37上。本實施例的車體1采用履帶式結構、在履帶外壁加裝防滑塊373，都是為了增大摩擦系數，增強抓地力，防止車體1在行進中滑落。類似地，本實施例的履帶37上也可以設置至少一防滑花紋（圖未示），下凹于兩個履帶的外側壁，平均分布在整條履帶上，其效果與防滑塊相同。

本實施例中，動力系統3的技術效果在于，采用履帶及防滑塊結構使得清掃機器人的車體可以在太陽能面板上自由行動而不會滑落；左右前輪用雙電機分別驅動，可以對車體的行進狀況實現精確控制，使車體可以根據需要更靈活地調整行進方向和實現原地轉彎，可以盡量增大行駛路徑的覆蓋范圍。

如圖13所示，本實施例中，控制系統4包括一數據采集單元41、一處理器42及至少一存儲單元43。數據采集單元41包括多種傳感器，用以采集車體1行進過程中的至少一工作參數；處理器42連接至數據采集單元41，根據所述工作參數向動力系統3發出至少一行進控制指令，根據所述工作參數向清掃裝置2發出至少一清掃控制指令。存儲單元43連接至處理器42，用以存儲車體1行進過中的工作參數及預先計算或設置的其他參數。所述工作參數包括車體1的實時加速度數據、實時行進方向數據、液體分發容器實時液位數據、每一距離傳感器與太陽能面板之間的距離、車體前方的影像等參數。預先計算或設置的其他參數包括工作人員預設的各種工作數據，如預先計算和規劃好的清掃機器人行駛路徑（優化路徑），液體分發容器25內的液位數據報警閾值（達到此閾值時，報警單元報警）、液位數據停工閾值（達到此閾值時，抽水泵28停止運行），等等。

工作人員預先將規劃好的優化路徑錄入至控制系統4，為清掃機器人車體提供路徑導航，控制系統4根據所述優化路徑進行運算和規劃，并將何時啟動、何時停止、何時直線行駛、何時向左或向右90度轉彎、何時向左或向右90度進行U字回轉等控制信息，以各種控制指令的方式發送給動力系統，以控制車體在行進中的動作。

在車體控制技術中，如何判斷車體在斜坡平面上是否直線行駛、如何控制車體在斜坡平面上直線行駛是最基本的問題，如果車體在直線行駛過程中缺乏監管，一旦車體因為某些因素（如路面局部不平、路面上有障礙物等）發生偏轉，就會發生越走越偏的現象，在本實用新型中，會導致機器人偏離既有的導航路徑，不能在最短時間內走遍整個斜坡平面。在本實施例中，會導致清掃機器人作業完成后，太陽能面板上還有很多地方沒有及時清理干凈。

為了解決如何判斷本實施例的機器人是否在斜坡上直線行駛的技術問題，本實施例提供了如下技術方案。

在控制系統4中，數據采集單元41包括至少一加速度傳感器411，用以實時采集機器人100（或車體1）的加速度數據；加速度傳感器411連接至處理器42，將車體1的加速度數據傳送給處理器42，處理器42分析動態加速度數據，可以分析出在車體行駛過程中車體的受力方向及行進方向等。處理器42將機器人100的加速度數據建立三維坐標系并分解計算，定義機器人100行進方向為Y軸正方向，定義垂直于所述斜坡平面的方向為Z軸方向；所述X軸與所述Y軸所處平面與所述斜坡平面平行。根據加速度數據在X軸方向的向量，判斷車體1是否有向左或向右偏離，若發生偏離，所述處理器向動力系統3發出至少一方向調整指令，使得車體1回到其原本的直線路線上；若沒有偏離，處理器42判定車體1為直線行駛。

進一步地，為了保證直線行駛判斷的精確性，除了用加速度傳感器判定之外，還可以采用磁傳感器技術對加速度傳感器判定發現偏離路線的情況，再次進行判定，也就是磁傳感器二次判定。為此，在控制系統4中，數據采集單元41還可以包括一磁傳感器412，連接至處理器42，磁傳感器412以感應磁場強度來測量電流、位置、方向等物理參數。本實施例中，磁傳感器412用以實時采集行進方向數據，與根據優化路徑數據預先設定的標準行進方向對比后進行判斷，以確認車體是否為直線行駛，使得車體是否直線行駛的判斷更加精確。

為了解決如何判斷本實施例所述的太陽能面板清掃機器人（以下簡稱機器人）是否為直線行駛的技術問題，本實施例提供了一種清掃機器人100在斜坡平面300上直線行駛判定方法，可以包括如下各個步驟。由于太陽能面板為一斜坡平面，因此本判定方法可以用于判斷太陽能面板清掃機器人是否為直線行駛。

步驟S1）如圖14所示，在所述機器人上建立三維坐標系，定義所述機器人行進方向為Y軸正方向，定義垂直于所述斜坡平面的方向為Z軸方向；所述X軸與所述Y軸所處平面與所述斜坡平面平行。

步驟S2）定義所述機器人行進方向為Ts時，重力加速度g在所述三維坐標系三個方向上的標準分向量g_xs0、g_ys0、g_zs0。

步驟S3）生成一標準方向參數庫；具體包括如下步驟：步驟S31）控制所述機器人在所述斜坡平面上沿著預設的一圓環路徑做勻速圓周運動，所述勻速圓周運動的角速度為0.1~1.0度/秒；步驟S32）在所述機器人做圓周運動過程中，每隔一定時間間隔t₀實時采集并記錄至少一組標準方向參數，所述時間間隔t₀為0.1-5.0秒；每一組標準方向參數包括所述機器人的一行進方向Ts及對應該行進方向的標準分向量g_xs0、g_ys0、g_zs0；以及步驟S33）根據至少一組標準方向參數生成一標準方向參數庫。以角速度0.1度/秒，采集時間間隔t₀=1秒為例，機器人100在斜坡平面300上完成一次勻速圓周運動，大概需要3600秒，每隔1秒采集一次機器人的行進方向Ts及相應的加速度標準分向量g_xs0、g_ys0、g_zs0，這樣就可以得到3600組不同方向的參數，將其記錄為3600組標準方向參數。

步驟S4）控制所述機器人在所述斜坡平面上沿著預設的一直線路徑向任一方向Tm直線行駛。

步驟S5）從所述標準方向參數庫中調取對應該行進方向Tm的標準分向量g_xm0、g_ym0、g_zm0數據。

步驟S6）每隔一定時間間隔t實時采集一組實時方向參數，所述實時方向參數包括重力加速度g在所述三維坐標系三個方向上的實時分向量g_xm1、g_ym1、g_zm1，所述時間間隔t為0.1-1.0秒。

步驟S7）計算重力加速度g在所述X軸方向上的實時分向量與標準分向量的分向量差值g_xd =g_xm1 -g_xm0 。

步驟S8）判定所述機器人是否沿著預設的直線路徑行駛；當g_xd等于0時，判定所述機器人沿著預設的直線路徑行駛，返回步驟S6）；當g_xd不等于0時，判定所述機器人偏離預設的直線路徑。

由于機器人100在斜坡平面300上的重力加速度g是一個定值，當機器人100在斜坡平面300上運行時，行進方向Ts及該方向加速度分向量數據g_xs、g_ys、g_zs應該是與標準數據庫中的標準方向參數是一致的。在本實施例中，判斷機器人是否直線行駛，本質上就是判斷機器人是否相對于直線行進路線發生向左或向右的微小偏離，因此只需要判斷重力加速度g在所述X軸方向上的實時分向量與標準分向量與是否相同即可，相同就沒有偏離，不同就發生偏離，進一步地，可以根據分向量差值g_xd =g_xm1 -g_xm0是正數還是負數來判斷是向左偏離還是向右偏離。

進一步地，本實施例還提供了另一種機器人在斜坡平面上直線行駛判定方法，在上述步驟S8）判定所述機器人偏離預設的直線路徑之后還可以包括如下步驟：步驟S9）利用一磁傳感器獲取實時行進方向Tn；步驟S10）比對所述實時行進方向Tn與所述行進方向Tm，如果二者一致，判定所述機器人沿著預設的直線路徑行駛，返回步驟S6）；如果二者不一致，判定所述機器人偏離預設的直線路徑。在前次判定機器人偏離直線路徑的情況下，對其進行二次判定，以避免出現意外，使得判斷結果更加精確。

控制系統4發現機器人行駛路線發生偏移后，必須第一時間將其糾正過來，使得機器人可以盡早回到應有路線，這一過程可以稱為校偏處理。為了解決如何控制所述機器人在斜坡平面上直線行駛的技術問題，本實施例提供了一種機器人在斜坡平面上直線行駛控制方法，可以包括如下步驟。

步驟S11）根據前文中步驟S1）-S8）或者步驟S1）-S10）所述的機器人在斜坡平面上直線行駛判定方法來判斷一機器人是否沿著預設的直線路徑行駛；若所述機器人偏離預設的直線路徑，執行步驟S12）。

步驟S12）控制所述機器人在行駛過程中向所述Tm方向偏轉；具體包括如下步驟：步驟S121）在標準方向參數庫調取與所述實時方向參數對應的實際行進方向Tn；步驟S122）計算所述機器人需要調整的偏轉方向和偏轉角度；所述偏轉角度為所述實際行進方向Tn與預設行進方向Tm的夾角角度；步驟S123）根據所述機器人需要調整的偏轉方向和偏轉角度，向動力系統3發出一方向調整指令，控制所述機器人向左或向右發生偏轉。

步驟S13）控制所述機器人在所述斜坡平面上沿著Tm方向直線行駛；返回步驟S11）。

其中，所述機器人在斜坡平面上直線行駛的判定方法，如步驟S1）-S8），或步驟S1）-S10），可以在極短時間內根據一組加速度數據（及磁傳感器數據）快速判斷出車體在斜坡上是否直線行駛；由于加速度傳感器可以實時采集數據，每隔一段時間就會采集一組數據；因此，上述的判定過程也是每隔一段時間就會定期判定一次。無論何時發現機器人（車體）在斜坡平面上過程中，偏離了直線路線，都可以判定此時機器人發生偏離。

其中，所述機器人在斜坡平面上直線行駛的控制方法，如步驟S11）~步驟S13），是基于前述的機器人在斜坡平面上直線行駛判定技術，當確認機器人發生偏離之后，第一時間調整機器人的行進方向，使其回復到原有方向的路徑上來。

在本實用新型中，所述機器人在斜坡平面上直線行駛的判定方法與所述機器人在斜坡平面上直線行駛的控制方法配合使用，可以確保清掃機器人在直線行駛過程中不會發生偏離，從而可以確保清掃機器人可以沿著預先設定的優化導航路徑，在最短時間內走遍整個太陽能面板，又快又好地將整個太陽能面板清掃干凈。

根據時間最短、行駛路徑最短的原則，機器人在一矩形斜坡上的優化導航路徑很容易就可以規劃和計算出來，如何使機器人可以沿著預先設定的優化導航路徑行駛，本實施例提供一系列的控制方案和導航方法，導航方法是指使得機器人沿著導航路徑行駛的控制方法。

在本實施例中，數據采集單元41還可以包括至少一距離傳感器413，包括但不限于超聲波傳感器及光脈沖傳感器。距離傳感器413設置于機器人100（車體1）外部邊緣處，具體地說，可以設置在車體1（車身11）的四個角上，如圖2所示，當機器人100在一矩形斜坡上行駛時，距離傳感器413前端朝向矩形斜坡方向。距離傳感器413連接至處理器42；用以實時采集距離傳感器413與矩形斜坡的距離數據；處理器42根據距離傳感器413與所述矩形斜坡的距離數據，判斷車體1是否位于所述矩形斜坡的邊緣處或角落處。

在本實施例中，距離傳感器413數目為四個，分別設置于機器人（車體）的四個角落處；當只有兩個距離傳感器413能采集到所述距離數據時，處理器42判定機器人（車體）位于矩形斜坡300的邊緣處，向動力系統3發出至少一轉向指令（U字回轉）；當只有一個距離傳感器采集到所述距離數據時，所述處理器判定機器人（車體）位于矩形斜坡300的某一角落處，向動力系統3發出至少一轉向指令（90度轉彎或U字回轉）。四個距離傳感器413也可以分別設置于車體1每一側邊的中部，處理器發現某一側邊上的距離傳感器413無法采集到距離數據時，就可以判斷這一側邊位于矩形斜坡的邊緣處；如果有兩個相鄰的側邊皆位于矩形斜坡邊緣處，就可以判斷車體1位于太陽能面板的某一角落處。距離傳感器413數目也可以為八個，分別設置于車體1的四個角落處或車體1四個方向側邊的中部。

控制系統4還可以包括一計數器414，用以計算車體1在斜坡平面行駛中經過的角落，在機器人的一次工作中，每當處理器42判斷出車體到達某一角落時，就在計數器上加一。處理器42通過計數器414反饋的技術結果可以清楚地知道車體1到達的角落的順序（第幾個角落）。

工作人員預先將規劃好的優化路徑錄入至控制系統4的存儲器，所述處理器并根據所述導航路徑和機器人（車體）的實時位置向動力系統3發送控制指令，包括啟動、停止、直行、向左或向右90度轉彎、向左或向右U字回轉（轉到相鄰車道上的180度轉彎），以控制車體在行進中按照導航路徑行駛。

本實施例中公開兩種機器人在矩形斜坡上行駛的路徑導航方法，其詳細內容詳見下文。太陽能面板也是一種矩形斜坡，清掃機器人在太陽能面板上的行駛路徑導航方法也適用于下文所述的機器人在矩形斜坡上行駛的路徑導航方法。

本實施例中公開的第一種機器人在矩形斜坡上行駛的路徑導航方法，包括如下步驟：步驟S101）設定所述矩形斜坡的左下角為導航起點；步驟S102）控制所述機器人從所述導航起點向所述矩形斜坡的左上角直線行駛； 步驟S103）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第一角落；若所述機器人未到達所述第一角落，返回步驟S102）；若所述機器人到達所述第一角落，控制所述機器人向右轉向90度；步驟S104）控制所述機器人直線行駛；步驟S105）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第二角落；若所述機器人未到達所述第二角落，返回步驟S104）；若所述機器人到達所述第二角落，控制所述機器人向右進行U字回轉；步驟S106）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第三角落；若所述機器人未到達所述第三角落，控制所述機器人直線行駛；若所述機器人到達所述第三角落，控制所述機器人直線行駛，并實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第四角落；若所述機器人未到達所述第四角落，控制所述機器人直線行駛；若所述機器人到達所述第四角落，控制所述機器人停止行駛；步驟S107）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的邊緣處，若所述機器人到達所述矩形斜坡的一邊緣處；控制所述機器人向左進行U字回轉；步驟S108）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第三角落；若所述機器人未到達所述第三角落，控制所述機器人直線行駛；若所述機器人到達所述第三角落，實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第四角落；若所述機器人未到達所述第四角落，控制所述機器人直線行駛；若所述機器人到達所述第四角落，控制所述機器人停止行駛；步驟S109）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的邊緣處，若所述機器人到達所述矩形斜坡的一邊緣處；控制所述機器人向右進行U字回轉；返回步驟S106）。

采用第一種路徑導航方法的機器人在矩形斜坡上的行駛路徑可以有很多種，由于矩形斜坡的長度、寬度與機器人長度、寬度的比例各不相同，所以機器人行駛路徑的長短也各不相同，機器人停止行駛的位置也各不相同（停在左下角或右下角）。如圖15、圖16所示為機器人100使用第一種路徑導航方法在矩形斜坡300上行駛的兩種可能的行駛路徑。

本實施例中公開的第二種機器人在矩形斜坡上行駛路徑導航方法，包括如下步驟：步驟S201）設定所述矩形斜坡的右下角為導航起點；步驟S202）控制所述機器人從所述導航起點向所述矩形斜坡的右上角直線行駛； 步驟S203）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第一角落；若所述機器人未到達所述第一角落，返回步驟S202）；若所述機器人到達所述第一角落，控制所述機器人向左轉向90度；步驟S204）控制所述機器人直線行駛；步驟S205）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第二角落；若所述機器人未到達所述第二角落，返回步驟S204）；若所述機器人到達所述第二角落，控制所述機器人向左進行U字回轉；步驟S206）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第三角落；若所述機器人未到達所述第三角落，控制所述機器人直線行駛；若所述機器人到達所述第三角落，控制所述機器人直線行駛，并實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的第四角落；若所述機器人未到達所述第四角落，控制所述機器人直線行駛；若所述機器人到達所述第四角落，控制所述機器人停止行駛；步驟S209）實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的邊緣處，若所述機器人到達所述矩形斜坡的一邊緣處；控制所述機器人向右進行U字回轉；返回步驟S206）。

采用第二種路徑導航方法的機器人在矩形斜坡上的行駛路徑可以有很多種，由于矩形斜坡的長度、寬度與機器人長度、寬度的比例各不相同，所以機器人行駛路徑的長短也各不相同，機器人停止行駛的位置也各不相同（停在左下角或右下角）。如圖17、圖18所示為機器人100使用第二種路徑導航方法在矩形斜坡300上行駛的兩種可能的行駛路徑。

在上述兩種機器人在矩形斜坡上行駛路徑導航方法中，判定所述機器人是否為直線行駛，或者控制所述機器人直線行駛，其具體方法在前文中已有詳細描述，在此不作贅述。控制所述機器人向左或向右90度轉彎，在前文動力系統介紹中已有詳細描述，在此不作贅述。

在上述兩種機器人在矩形斜坡上行駛路徑導航方法中，實時檢測所述機器人是否行進至所述矩形斜坡的一角落或一邊緣處，具體包括如下步驟：步驟S1011）在所述機器人的左前部、右前部、左后部及右后部分別設置一距離傳感器413，距離傳感器413延伸至所述機器人的外部，距離傳感器413朝向太陽能面板；步驟S1012）依次為四個距離傳感器413編號，將所述機器人的左前部、右前部、左后部及右后部設置的距離傳感器413分別定義為傳感器N1、傳感器N2、傳感器N3及傳感器N4；步驟S1013）所述機器人根據任一時刻同時獲取的傳感器信號判斷所述機器人的位置；當所述機器人同時獲取傳感器N3信號和傳感器N4信號時，判定所述機器人到達所述矩形斜坡的一邊緣處；當所述機器人只能獲取傳感器N4信號時，判定所述機器人到達所述矩形斜坡的第一角落或第二角落；當所述機器人只能獲取傳感器N3信號時，判定所述機器人到達所述矩形斜坡的第三角落或第四角落；步驟S1014）當判定所述機器人到達所述矩形斜坡的一角落，讀取計數器的計數結果，以判斷該角落的順序（第幾個角落）。

在上述兩種機器人在矩形斜坡上行駛路徑導航方法中，控制所述機器人向左進行U字回轉，具體包括如下步驟：步驟S1031）控制所述機器人原地向左轉向90度；步驟S1032）控制所述機器人直線行駛一定距離，所述一定距離等于所述機器人的寬度；以及步驟S1033）控制所述機器人原地向左轉向90度。

在上述兩種機器人在矩形斜坡上行駛路徑導航方法中，控制所述機器人向右進行U字回轉，具體包括如下步驟：步驟S1041）控制所述機器人原地向右轉向90度；步驟S1042）控制所述機器人直線行駛一定距離，所述一定距離等于所述機器人的寬度；步驟S1043）控制所述機器人原地向右轉向90度。

上述兩種機器人在矩形斜坡上行駛路徑導航方法，其技術效果在于，可以讓機器人在最短時間內，無間斷、不重復地以最短路徑走遍矩形斜坡的每一個角落，實現對矩形斜坡的全面覆蓋。在本實施例中，清掃機器人利用上述兩種導航方法中的任一種都可以在短時間內走遍太陽能面板的每一個角落，對其進行有效清掃。在清掃過程中會產生污水，可能會沿著太陽能面板向下滑落，這兩種導航方法可以使得機器人在行駛過程中不會污染已被清掃過的空間。

數據采集單元41還包括一液位傳感器259，連接至處理器42，用于實時采集液體分發容器25中的液位數據，在清掃裝置工作中，控制系統4可以根據液體分發容器25內的實時液位數據向抽水泵28發送至少一抽水泵28控制信號以啟動或停止抽水泵28的運行，或者控制液體排放速度。例如，當液體分發容器25內的實時液位數據降低到一預設閾值時，控制系統4可以發出一抽水泵28減速指令，控制抽水泵28減慢抽水速度；當液體分發容器25內的實時液位數據降低到最低點時，或者，當控制系統4發出一車體停止指令時，控制系統4可以發出一抽水泵28停止指令，控制抽水泵28停止運行。

控制系統4還包括至少一報警單元44，連接至處理器42，報警單元44可以為設置在車體外部的一紅燈或蜂鳴器。當某一工作參數超過設定閾值時，所述報警單元發出報警信號，例如，當液體分發容器25中的液位數據低于某一預設閾值時，或者當電力系統5電力不足時，或者當所述清掃機器人發出故障時，報警單元44都可以發出報警信號以提醒用戶。

數據采集單元41包括至少一影像傳感器415或攝像頭，連接至處理器42，設置于車體1前端（如圖2、圖3所示），用以采集車體1行進過程中車體1前方的影像，這些影像可以存儲至所述存儲單元以便于工作人員查看機器人的工作狀態。

本實施例中，控制系統4的技術效果在于，提供多種清潔機器人在太陽能面板上行進的優化路徑以及機器人在斜坡平面直線行進的控制方法，確保機器人可以不重復地走過太陽能面板的全部空間，覆蓋面積大，不會從太陽能面板邊緣處落下，既可以保證了清潔效果，又可以保證工作效率。

太陽能面板清掃機器人100還可以包括至少一無線通信單元45，無線連接至一服務器400，用于在太陽能面板清掃機器人100與服務器400之間建立通信。車體1前方的影像可以實時發送至服務器400，以便于工作人員實現清掃機器人在工作進程中的有效查看，有效解決現有技術中太陽能面板位于高處時，清掃機器人在面板上工作狀態監控困難的技術問題。

在本實施例中，如圖3所示，電力系統5為一個或一組設置在電池盒51內的一次性電池或可充電電池（圖未示），需要工作人員定期將所述清掃機器人從太陽能面板上取下，對其進行更換電池處理或充電處理，使其可以繼續工作。

本實施例提供一種太陽能面板清掃機器人，可以在太陽能面板上自由運行，有效去除面板上的灰塵及其他附著物，去污效果良好；本實用新型的清掃機器人在太陽能面板上運行過程中，按照設定的優化路徑行駛，可以不重復地覆蓋面板的全部空間，工作效率高；本實用新型的清掃機器人可以根據程序自動轉彎或調頭，實現自動控制，操作方便。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。