ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ ROBOT LÀM SẠCH
TẤM PIN MẶT TRỜI
SVTH: Trần Bá Nhất
MSSV: 1412664
GVHD: TS. Nguyễn Hải Đăng
T.P HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019
i
LỜI CẢM ƠN
Bốn năm đƣợc học tập và rèn luyện ở trƣờng Đại học Bách Khoa Tp. HCM không
phải là một khoảng thời gian quá dài nhƣng sẽ là khoảng thời gian đáng nhớ nhất trong
cuộc đời tôi. Bách Khoa không chỉ dạy cho tôi những kiến thức kỹ thuật chuyên môn mà
còn cho tôi những kinh nghiệm quý giá từ các thầy, các cô, các bạn và các anh trong
trƣờng. Luận văn tốt nghiệp là cột mốc đánh dấu chặng đƣờng này cũng nhƣ là thử thách
cuối cùng trong hành trình đại học của tôi. Luận văn tốt nghiệp là nơi tôi vận dụng tất cả
các kiến thức học đƣợc. Bên cạnh nỗ lực của bản thân để hoàn thành mục tiêu đƣợc đặt ra
còn có sự hỗ trợ, chỉ dẫn và ủng hộ của thầy cô, gia đình và bạn bè. Tôi xin dành những
lời cảm ơn chân thành nhất đến tất cả mọi ngƣời đã đồng hành cùng tôi trong suốt khoảng
thời gian bốn năm này.
Trong quá trình làm luận văn, ngƣời đã tận tâm hƣớng dẫn và chỉ bảo tôi đó là Thầy
Nguyễn Hải Đăng. Tuy có nhiều lần vấp ngã nhƣng thầy đã định hƣớng đi về đề tài, hỗ
trợ tôi giải đáp những thắc mắc cũng nhƣ tạo động lực để tôi hoàn thành luận văn. Tuy có
những lúc thầy rất nghiêm khắc với tôi, nhƣng tôi biết thầy mong muốn tôi có thể sử
dụng tất cả tâm trí và nguồn lực của mình để hoàn thành thật tốt luận văn tốt nghiệp này.
“Em xin cảm ơn thầy rất nhiều”.
Xin cảm ơn quý thầy cô trƣờng Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, Khoa Cơ Khí
vì sự tận tâm trong giảng dạy và truyền những kiến thức quý báu trong suốt bốn năm học
qua. “Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 12 năm 2019
Trần Bá Nhất
ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài: “Thiết kế robot làm sạch tấm pin mặt trời”
Robot đang ngày càng phát triển và phục vụ con ngƣời trong hầu hết công việc.
Trong những ứng dụng của Robot thì việc làm sạch các tấm pin năng lƣợng mặt trời là
khá phổ biến và đang ngày càng phát triển. Trƣớc tình trạng nƣớc ta hiện nay, các tấm
pin mặt trời đƣợc lắp đặt nhiều và phổ biến ở các quy mô công nghiệp cũng nhƣ các hộ
dân, do vậy nhu cầu việc làm sạch tấm pin cũng tăng theo. Chính vì thế phát triển robot
làm sạch sẽ đáp ứng cũng nhƣ thay thế con ngƣời trong hiện tại và tƣờng lai để nâng cao
năng suất làm việc. Robot có khả năng đi trên những tấm pin và làm sạch. Xuất phát từ ý
tƣởng này luận văn sẽ tập trung vào việc phân tích các phƣơng pháp và công nghệ làm
sạch trên tấm pin sau đó phân tích thiết kế robot để phù hợp với công việc làm sạch trên
các tấm pin.
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................................i
TÓM TẮT LUẬN VĂN .................................................................................................... ii
MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii
DANH SÁCH HÌNH ẢNH ............................................................................................. vii
DANH SÁCH BẢNG BIỂU .............................................................................................. x
Chƣơng 1. TỔNG QUAN .............................................................................................. 1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI. ...................... 1
1.1.1. Cấu tạo. ........................................................................................................ 1
1.1.2. Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời: ........................................................ 1
1.1.3. Phân loại pin năng lƣợng mặt trời: .............................................................. 3
1.2. MỨC ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI. ............... 3
1.2.1. Đối với các nƣớc trên thế giới. .................................................................... 3
1.2.2. Tình hình trong nƣớc. .................................................................................. 3
1.3. VỀ MỨC ĐỘ TỔN THẤT VÀ LÀM SẠCH TẤM PIN. ............................... 4
1.3.1. Nguyên nhân ................................................................................................ 4
1.3.2. Mức độ tổn thất. ........................................................................................... 5
1.3.3. Giải pháp làm sạch. ...................................................................................... 5
1.3.4. Các bƣớc làm sạch ....................................................................................... 6
1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ROBOT Ở NƢỚC NGOÀI. ............................. 6
1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ROBOT Ở TRONG NƢỚC. ............................ 7
1.6. CÁC PHƢƠNG PHÁP LÀM SẠCH ĐƢỢC THỰC HIỆN. .......................... 7
1.6.1. Phƣơng pháp cơ học..................................................................................... 7
1.6.2. Dùng thiết bị máy móc để làm sạch. ............................................................ 9
1.6.3. Loại bỏ bụi bằng cách sử dụng phim Nano. ................................................ 9
1.6.4. Loại bỏ bụi bằng phƣơng pháp tĩnh điện. .................................................. 11
1.7. CÁC ROBOT LÀM SẠCH PIN HIỆN CÓ. ................................................. 11
1.7.1. Solar brush UAV Robot. ............................................................................ 11
1.7.2. Robot Ecoppia E4. ..................................................................................... 12
iv
1.7.3. SolarDuster ................................................................................................ 13
1.7.4. Robot Washpanel. ...................................................................................... 14
1.7.5. Hệ thống robot làm sạch NOMADD: ........................................................ 15
1.7.6. Robot GEKKO Solar : ............................................................................... 16
1.7.7. Robot hyCLEANER. ................................................................................. 18
1.7.8. Robot SolarCleano. .................................................................................... 20
1.8. DÙNG CÁC HOÁ CHẤT ĐỂ TẨY RỬA. ................................................... 20
1.9. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ VÀ PHẠM VI CỦA LUẬN VĂN. ..................... 22
1.9.1. Mục tiêu. .................................................................................................... 22
1.9.2. Nhiệm vụ của luận văn. ............................................................................. 22
1.9.3. Giới hạn phạm vi của luận văn .................................................................. 23
Chƣơng 2. CÁC PHƢƠNG ÁN LỰA CHỌN CHO CSP. .......................................... 24
2.1. CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ................................................................. 24
2.2. PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN NGANG BÀN CHẢI CHẠY DỌC. .............. 24
2.3. PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN NGANG BÀN CHẢI CHẠY NGANG. ........ 25
2.4. PHƢƠNG ÁN ROBOT TREO VỚI HAI DÂY SONG SONG .................... 25
2.5. PHƢƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN ROBOT CẦM TAY. ..................................... 26
2.6. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN ...................... 27
2.7. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN CĂNG ĐAI. ....................... 29
2.8. PHÂN TÍCH ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA BÁNH ĐAI................................... 31
2.9. PHÂN TÍCH CHỌN DÂY ĐAI. ................................................................... 31
2.10. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO BÁNH XE. . 32
2.10.1. Truyền động không thông qua bộ truyền ngoài. .................................... 32
2.10.2. Truyền động bằng đai. ........................................................................... 32
2.10.3. Truyền động bằng xích. ......................................................................... 33
2.10.4. Truyền động bằng bánh răng. ................................................................ 33
2.11. LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO CHỔI CON LĂN. ............. 34
2.12. LỰA CHỌN CHỔI CON LĂN. .................................................................... 34
2.13. LỰA CHỌN CẤP NƢỚC CHO CSP. ........................................................... 37