光伏组件清洁机器人设计任务书

编号:JXYA-005

序号:05

型号规格:ARTROBOT-PCR

提出部门 技术部

负责人: 王诗文

日期:2024年7月15日

评审人:

日期:

批 准 :

日期:

技术指标要求:

1.清洁宽度:1100mm

2.机身重量:≤50kg

3.避障及防跌落系统:单线/等效多线激光雷达、四路超声传感器

4.检测功能:清洁效果监测、光伏故障检测

5.电池参数:24V30Ah

6.满电续航:6~8小时,视工况而定

7.最高速度:108m/min

8.清洁效率:每小时约3000平米(视实际情况上下浮动)

9.喷淋系统:前置三喷头或前置七喷头可选,干洗/气洗可选

10.耗水量:5~9L/min(三喷头,视水压情况变化),0L/min(干洗模式)

11.定位系统:可选UWB或RTK

该项目为本人就职北京钢铁侠科技有限公司期间研发的一款针对分布式楼顶光伏电站的智能清洁机器人,解决传统人工清洁劳动强度大、效率低、成本高的问题。通过先进的机械结构、传感器系统和智能算法,实现光伏组件的自动清洁、故障检测及高效运维。

个人职责:

参与光伏清洁机器人底盘与清洁作业机构的结构设计方案制定,基于光伏电站复杂地形及组件阵列排布特性,创新性提出四驱履带硬链接底盘 + 模块化干湿两用清洁单元的设计架构。通过对国内外同类产品的工况数据分析,优化底盘离地间隙与轮胎胎面花纹,使其在水泥、橡胶等复杂地形下具备 95% 以上的通过性;针对光伏板倾角与积灰特性,设计可升降式旋转清洁刷组,配合高压微雾喷淋系统,在保证清洁效率的同时,将单位面积清洁耗水量降低 40%。同时,运用SolidWorks  Simulation仿真系统对关键部件进行疲劳寿命分析,确保结构在 5 年的机器人生命周期内的稳定性。

负责动力系统、传感器布局的硬件选型与图纸绘制。

在软件开发中,协助编写运动控制算法及短距离无线通信协议。

全程参与设备安装调试,解决机械传动、传感器校准等技术问题。

项目成果:

成功研制出满足技术指标的光伏清洁机器人,理想情况下清洁效率可高达每小时 3000 平米,发电效率提升 2.21%,组件寿命延长 2%-4%,维修成本降低 7%-8%,为光伏电站智能化运维提供创新解决方案。

指标项

设计值

实际值

偏移量

备注

清洁宽度

1100mm

900mm

-18%

因考虑普通轿车后备箱宽度限制,降低了宽度指标

机身重量

≤50kg

38kg

+24%

满电续航

6~8h

10h

+20%

最高速度

108m/min

清洁效率

3000㎡/h