随着对化石能源的利用大幅减少,发展可再生能源已是大势所趋。光伏能源作为其重要组成部分,也得到了国家的大量政策支持,越来越多的光伏电站投入到实际运行。然而光伏发电存在一个严重的问题,即当一些灰尘和其他污垢积累光伏板表面时,光伏系统的发电性能下降严重。因此,有效清洁光伏板是一个巨大的挑战。尽管目前也有人工清洁、相关机构研制的部分光伏清洁装置等方案试图解决光伏板表面的污染物积累问题,但仍存在一定局限性:（1）仍会存在灰尘、鸟粪等污染物累积的现象,对这些不同的污染物清洁效果不一;（2）光伏板安装时考虑到土地利用、搭建成本、地理位置等问题,光伏板实际安装倾角也会不同,部分清洁机器人无法适应不同地区、不同倾角的光伏板完成清洁工作;（3）部分光伏电站在设计时空间排列密集,使一些大型清洁机械无法在内工作。为解决目前光伏板清洁中存在的上述问题,基于不同纬度地区光伏电站的实际需求,本文提出并试制一种新型的纬度自适应两栖式光伏板清洁系统,该系统由板上清洁机器人与地面配合机器人组成,可同时在光伏阵列平面与地面上进行两栖式作业。本文主要内容及相关研究成果如下:（1）设计了一种基于真空吸附模式、可自适应不同角度的板上清洁机器人。其主要组成包括真空吸附结构、履带式驱动结构、清洁机构等。根据板上机器人的运动学分析确定面对不同角度时的最小吸附力,并通过Solid Works simulation进行有限元分析及实际最小吸附实验分析。基于此设计板上机器人控制系统并进行实物样机的选型装配。（2）设计了地面配合机器人,主要机构组成包括机械臂部分、电磁对接装置、驱动结构等,其中地面机器人通过控制机械臂与电磁对接装置协助板上机器人跨越长距离障碍。通过机械臂运动分析,完成对相关电机等硬件选型并进行实物样机装配。（3）设计了光伏板清洁系统的远程控制端,并可以通过无线串口与板上机器人、地面机器人进行配对连接,对其进行远程操控完成光伏清洁工作。（4）搭建光伏清洁实验平台,并在此测试板上机器人污染物清洁实验,与光伏板清洁系统协同清洁实验。试验结果表明:针对光伏板常见的灰尘与鸟粪,设计的光伏板清洁系统具有良好的清洁能力,光伏板清洁系统整体设计合理,可以稳定完成协同清洁工作。