水面清潔機器人的製作方法
2023-06-08 00:01:01
水面清潔機器人的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及的智能水面清潔機器人，是一種環保機械設備。它主要由船體、搜集裝置、CCD視覺系統、存儲倉、太陽能電源和動力驅動六部分組成。整個船身呈雙船體結構。船體的前方為垃圾搜集裝置，船體的中部是一個可以拆卸的垃圾倉，垃圾倉的上方是一塊太陽能電池板，後部是動力驅動裝置。垃圾搜集裝置是由一個可以繞軸轉動的螺旋式收集槳和兩個可以繞軸轉動的搜集臂組成的。船體的前部與中部連接的部分是一片光滑的弧形板。動力驅動裝置是由兩個電機、傳動機構、螺旋槳和編碼器組成。電機、傳動機構、編碼器放置在船體的內部。CCD攝像頭固定於船體的前方的一側。整個裝置能沿著固定的路線，搜尋垃圾。為了防止遇到一些難以處理的情況，也可以通過遙控來控制機器人。
【專利說明】水面清潔機器人
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種環保型水面清潔機器人，尤其是一種用於清理水面固態漂浮垃圾的清潔機器人。
【背景技術】
[0002]現在環境問題是全球討論的熱點。我們生存的環境的好壞直接決定了我們生活質量的優劣。近年來隨著工業及其他服務業的發展，人們在重視其經濟效益時卻忽略了他們對環境的汙染，特別是江河湖泊上的垃圾漂浮物汙染。人工清理水上的汙染物顯然會耗費比較多的人力物力。針對這一狀況，國內外研究人員都投入大量精力開發出了多種類的水面清潔船隻，並且發展勢頭迅猛。
[0003]國外清潔船起步較早，技術成熟，有著工作狀態良好，功能全面，自動化程度高等特點。除清潔功能外，還具備消防，曝氣，水質監測，導航定位，應對經濟情況等功能；而我國智能水面清潔設備的研究起步較晚，由於技術不足導致的製造成本較貴，而且實現的功能也不進人意。因此，開發一種性能優良，價格便宜，使用安全的智能水面清潔機器人已成為一種必要，而且有較好的市場前景。
實用新型內容
[0004]一種水面清潔機器人，其特徵在於它是由船體、垃圾搜集裝置、C⑶視覺系統、存儲倉、太陽能電源、動力驅動六部分組成，整個船身大致呈雙船體結構:船體前面的搜集槳3的軸與水平面平行，螺旋槳可以繞軸自由轉動，固定在船身的前方；船體前面的搜集臂9可以繞豎直軸轉動；在搜集槳的一側固定一個CCD攝像頭；船體中間可放置一個可以拆卸的垃圾倉8 ;垃圾倉上方是一塊給電池蓄電的太陽能電池板10 ;船體的後方是動力驅動裝置，由兩個裝置在船體內部的電機4、傳動機構6、編碼器和裝置在外部的螺旋槳組成，螺旋槳由電機通過傳動機構驅動。
[0005]根據權利要求1所述的水面清潔機器人，其特徵是船體前方的垃圾搜集裝置是由一片光滑的弧形板和搜集槳3與兩個搜集臂9組成:當船體靠近垃圾時，搜集臂9擺動將垃圾撥至船體中央的搜集槳處3，搜集槳3的葉片會順著弧形板自動將垃圾傳送到垃圾倉8內，垃圾倉8的高度小於搜集槳3軸的高度。
[0006]根據權利要求1所述的水面清潔機器人，其特徵是垃圾倉8是可以拆卸的，便於將垃圾清理出去。
[0007]根據權利要求1所述的水面清潔機器人，其特徵是採用編碼器測速，反饋電池的電量，實現機器人在電池電量低時可由遙控控制其回到岸邊進行充電。
[0008]根據權利要求1所述的水面清潔機器人，其特徵是供電系統採用環保且節能的太陽能電池板10對電池蓄電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型三維結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型搜集裝置內部示意圖；
[0011]圖3為本實用新型主船體I示意圖；
[0012]圖1中:1船體，2步進電機，3搜集槳，4傳動軸，5擋板，6螺旋槳，7CXD攝像頭，8垃圾倉，9搜集臂，10太陽能電池板，11外殼，12步進電機，13隔板。
【具體實施方式】
[0013]如圖1圖2所示，本實用新型是由船體、搜集槳、CCD視覺系統、存儲倉、太陽能電源和動力驅動六部分組成的。
[0014]本實用新型裝備的搜集裝置是由搜集槳3和一片光滑的弧形板與兩個搜集臂9組成，當船體靠近垃圾物時，轉動的搜集槳3會自動將垃圾順著弧形板送入垃圾倉8內。垃圾倉8並不是固定在船體上的，我們設計它成可拆卸的裝置，便於垃圾倉8內垃圾的清理。
[0015]所說的動力驅動裝置是由船體內部的電機、傳動機構、編碼器和裝置在外部的螺旋槳組成，編碼器起到測速的作用，當電池電量不足時，電機的轉速會降低，編碼器檢測到電池電量不足時，通過中央控制系統讓機器人停止工作，自動返回岸邊已進行對電池充電或更換電池。
[0016]所說的CCD視覺系統能夠準確判斷垃圾的存在與位置，以便搜集臂擺動將垃圾收集到垃圾箱內。
[0017]本實用新型裝備的供電都是有環保節能的太陽能電池板供給的。
[0018]機器人按照固定的路線，即從搜集區域的一個角出發，沿著岸邊從岸邊的一頭自動行駛到岸邊的另一頭，然後通過障礙傳感器檢測到岸邊，小船自動掉頭，行駛到岸的另一邊，以此循環將搜集區域整體都搜尋一邊。當小船靠近垃圾時，攝像頭會看得到垃圾的存在，然後通過處理器控制搜集臂將垃圾搜集起來。當電池電量過低時，小船會停止當前的工作自動跳轉到遙控模式，便於控制其返回岸邊進行充電。另外為了解決小船搜尋不到的特殊區域的問題，我們可以通過遙控器控制其自動進入遙控模式，進行固定區域的垃圾搜集。
【權利要求】
1.一種水面清潔機器人，其特徵在於它是由船體、垃圾搜集裝置、CCD視覺系統、存儲倉、太陽能電源、動力驅動六部分組成，整個船身大致呈雙船體結構:船體前面的搜集槳(3)的軸與水平面平行，螺旋槳可以繞軸自由轉動，固定在船身的前方；船體前面的搜集臂(9)可以繞豎直軸轉動；在搜集槳的一側固定一個CCD攝像頭；船體中間可放置一個可以拆卸的垃圾倉(8);垃圾倉上方是一塊給電池蓄電的太陽能電池板(10);船體的後方是動力驅動裝置，由兩個裝置在船體內部的電機(4)、傳動機構￠)、編碼器和裝置在外部的螺旋槳組成，螺旋槳由電機通過傳動機構驅動。
2.根據權利要求1所述的水面清潔機器人，其特徵是船體前方的垃圾搜集裝置是由一片光滑的弧形板和搜集槳(3)與兩個搜集臂(9)組成:當船體靠近垃圾時，搜集臂(9)擺動將垃圾撥至船體中央的搜集槳(3)處，搜集槳(3)的葉片會順著弧形板自動將垃圾傳送到垃圾倉(8)內，垃圾倉(8)的高度小於搜集槳(3)軸的高度。
3.根據權利要求1所述的水面清潔機器人，其特徵是垃圾倉(8)是可以拆卸的，便於將垃圾清理出去。
4.根據權利要求1所述的水面清潔機器人，其特徵是採用編碼器測速，反饋電池的電量，實現機器人在電池電量低時可由遙控控制其回到岸邊進行充電。
5.根據權利要求1所述的水面清潔機器人，其特徵是供電系統採用環保且節能的太陽能電池板(10)對電池蓄電。
【文檔編號】E02B15/10GK204059320SQ201420124786
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2014年3月19日
【發明者】時培明, 吳琦, 馬曉傑 申請人:燕山大學