随着全球对化石能源的开采和消费，人类社会目前正面临化石燃料日趋枯竭和生态环境严重污染的局面。太阳能作为一种理想的清洁能源，使光伏产业成为解决化石能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径。但灰尘颗粒的影响一直是降低光伏电站发电量的致命问题。为了确保整个光伏电站的发电效率，光伏清洁机器人的研究与应用已成为国内外的热点。本文对光伏清洁机器人的研究主要内容有:　　(1)简单介绍了课题的研究背景与意义和目前太阳能电池板的清洁方法，并阐述国内外太阳能电池板清洁机器人的研究概况。　　(2)对光伏电站基本情况进行调研，提出光伏清洁机器人设计要求，由设计要求对清洁机器人的运动模块、清洁模块和控制模块的方案进行选择。提出一种采用履带行走方式配合真空吸附的运动方案、离心风机配合滚刷清扫的清洁方案、单片机和蓝牙无线通信的控制方案的光伏清洁机器人。　　(3)光伏清洁机器人运动模块的研究与设计。首先通过对光伏清洁机器人的受力分析提出吸附的稳定性条件，再对吸附系统关键部件真空泵的性能进行研究。然后通过对光伏清洁机器人直线行驶速度和驱动力以及转向吸盘的吸附稳定条件进行理论分析。最后分别对光伏清洁机器人运动模块的多吸盘履带行走机构和单吸盘转向机构的机构方案进行设计，并用动力学仿真软件进行分析，验证机构方案设计的可行性。　　(4)光伏清洁机器人的清洁模块的研究与设计。提出清洁模块的技术要求，根据技术要求设计出清洁模块的整体系统方案，再对滚刷清洁器的清洁强度进行理论分析，然后根据离心风机的设计步骤计算出各项参数并绘制出3D图，并运用ANSYS-FLUENT对离心风机的流体模型进行仿真分析，通过分析结果验证设计的可行性。最后结合光伏矩阵的排布情况和设计要求给出清洁模块的整体设计图。　　(5)光伏清洁机器人的控制系统研究与设计。首先对控制系统硬件各个模块进行了选型和设计，并在光伏清洁机器人控制系统硬件的基础上对智能清洁控制系统的软件进行开发工作，功能模块程序是为了保证光伏清洁机器人可以完成自动清洁任务的子程序，包括自检程序、沿边行走控制程序、边缘检测程序和转向控制程序;主程序可以对功能模块程序进行调用，是整个控制系统的控制流程。　　(6)根据对光伏清洁机器人三大模块的研究与设计制作出清洁机器人的样机，并对样机进行运动功能和清洗作业实验，结果证明了设计原理和理论分析正确。最后对光伏清洁机器人未来的研究和改进的方向提出了一些看法。