CN105908686B - 一种漂浮物自动清理装置 - Google Patents

Abstract

一种漂浮物自动清理装置，包括机架，在机架上安装有浮力轮，浮力轮与驱动电机连接，漂浮物收集器通过支架与机架连接，漂浮物收集器为一斗形结构，漂浮物收集器两侧与支架活动连接；漂浮物收集器上设有横杆，横杆与舵机连杆活动连接，舵机连杆与舵机转盘铰接，舵机转盘与舵机的输出轴连接；舵机安装在支架上。本装置利用浮力轮在水面推动行进，漂浮物收集器没于水面，打捞完成后，通过浮力轮驱动登陆上岸；再通过舵机的转动，使漂浮物收集器倾斜而倒出打捞的废物。

Description

一种漂浮物自动清理装置

技术领域

本发明涉及一种自动清理装置，特别涉及一种水上漂浮物的自动清理装置。

背景技术

位于公园、学校等区域的单个面积较小的人工湖，这些人工湖的水面上往往分布有数量众多、周期性出现、单个体积较小的漂浮物，如塑料垃圾、树叶、浮萍等。以浮萍为例，对于大面积的湖泊、河流，可以采用打捞船只进行定期清理，但对于小型人工湖，打捞船只体积过大，目前主要采用人工打捞的方式进行清理。由于人工湖往往比较浅，打捞人员通常直接下水，人工用竹竿聚拢浮萍，最后用网兜进行打捞。

这种频繁开展人工打捞作业成本高、效率低，如湖面上的漂浮物得不到及时清理，会影响园区的美观以及卫生状况，甚至生态平衡。

另外，工业、救援、环保等应用领域中，亦需处理危险液体表面的漂浮物，则不宜采用人工打捞的办法。

发明内容

为解决现有技术人式打捞的不足，提供一种漂浮物自动清理装置，这种装置结构合理、控制方便、打捞作业效率高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种漂浮物自动清理装置，包括机架，在机架上安装有浮力轮，浮力轮与驱动电机连接，漂浮物收集器通过支架与机架连接，漂浮物收集器为一斗形结构，漂浮物收集器两侧与支架活动连接；漂浮物收集器上设有横杆，横杆与舵机连杆活动连接，舵机连杆与舵机转盘铰接，舵机转盘与舵机的输出轴连接；舵机安装在支架上。

上述的一种漂浮物自动清理装置，漂浮物收集器的后端设有横向的凹槽。

上述的一种漂浮物自动清理装置，漂浮物收集器的后侧设有排水孔。

上述的一种漂浮物自动清理装置，漂浮物收集器的外侧两边设有水翼，水翼斜向布置。

本装置利用浮力轮在水面推动行进，漂浮物收集器没于水面，水翼的斜角使漂浮物收集器产生向下的拉力，保持漂浮物收集器在收集状态时所需的水平姿态。通过遥控技术远程控制或者自动控制技术对水面漂浮物进行打捞，打捞完成后，通过浮力轮驱动清理装置登陆上岸；再通过舵机的转动，使漂浮物收集器倾斜而倒出打捞的废物。

本装置打捞效率高，操作方便。如配合漂浮物识别装置、打捞区域及登陆路线的设定，可以让本装置自动无人运行，一如目前流行于住宅的自动打扫机器人。

漂浮物收集器处于收集状态时，部分实体没入液体中；当漂浮物自动清理装置移动时，漂浮物收集器划过液体表面，部分液体流过收集器中的过滤装置，液体上的漂浮物由于体积较大，被留在收集器中；当漂浮物收集器处于倾倒状态时，收集器开口向下倾斜，漂浮物在重力的作用下被倾倒而出。

而漂浮物收集器后端的凹槽可以存储一定的水液，在倾倒作业时，可以利用这部分水液对漂浮物收集器进行冲刷，亦有利于将收集到的漂浮物冲出漂浮物收集器，同时也起到清洗漂浮物收集器的作用。

漂浮物自动清理装置包括通讯子系统、智能算法子系统、能源子系统、传感器子系统、动力子系统。

其中无线通信子系统主要用于指令接收，将传感器数据上传到相应的 服务器，以及完成同一区域内多个漂浮物清理装置的双向通信。

其中动力子系统主要用于驱动漂浮物清理装置进行两栖运动、驱动漂浮物收集器进入收集或者倾倒状态；为指向性传感器，如摄像头等提供动力支撑；实现转向功能等。

其中能源子系统主要用于储备及提供漂浮物清理装置正常工作所需的电能。

其中传感器子系统主要用于感知漂浮物清理装置的工作状态以及所处的环境，如转速，角度，加速度，图像，声音，距离，能源存量等。

其中智能算法子系统包括运行智能算法的软件及硬件，能依据用户下达的指令，实时获取传感器读数及周围其他漂浮物清理装置的工作状态，给出控制漂浮物清理装置运动的具体指令，完成漂浮物的搜寻，收集，倾倒以及避障，能源补给等动作。

利用本发明，可以增加漂浮物的打捞频率，甚至可以七天24小时不间断维护湖面的干净整洁。

利用本发明，可以替代人工打捞，一方面能够降低打捞成本，另一方可替代大型机械实现小面积湖面的高效清理。

利用本发明，可以以群体协作的方式共同清理某一区域，以提高清理效率及能力。

利用本发明，可实现远程遥控清理，完成特殊的清理任务，如危险区域的清理任务。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明漂浮物收集器结构示意图。

图3是本发明漂浮物收集器剖视图。

图4是本发明漂浮物收集器倾倒时的结构示意图。

图5是本发明控制部分的原理框图。

附图标记为：1浮力轮，2用于漂浮物收集器与机架连接的支架，3机架，4浮力轮的驱动电机，5漂浮物收集器，51排水孔，52水翼，53漂浮物收集器后端的凹槽，6舵机，61舵机转盘，62连杆，63横杆。

具体实施方式

参照附图，一种漂浮物自动清理装置，包括机架3，在机架上安装有浮力轮1，浮力轮与驱动电机4连接，漂浮物收集器5通过支架2与机架连接，漂浮物收集器为一斗形结构，漂浮物收集器两侧与支架活动连接；漂浮物收集器上设有横杆63，横杆与舵机连杆62活动连接，舵机连杆与舵机转盘61铰接，舵机转盘与舵机6的输出轴连接；舵机安装在支架上。漂浮物收集器的后端设有横向的凹槽53，漂浮物收集器的后侧设有排水孔51，漂浮物收集器的外侧的两边设有水翼52，水翼斜向布置。

本装置利用浮力轮在水面、陆地推动行进，水翼的斜角使漂浮物收集器产生向下的拉力，保持漂浮物收集器在收集状态时所需的水平姿态。

漂浮物收集器处于收集状态时，部分实体没入液面之下；当漂浮物自动清理装置移动时，漂浮物收集器跟随划过液面，部分液体流过收集器中的过滤装置，即液体通过漂浮物收集器后侧的排水孔排出。液面上的漂浮物由于体积较大，被留在收集器中。

收集工作完成后，浮力轮推动本装置登陆、移动到垃圾倾倒点，舵机转动，带动舵机转盘及连杆转动，最后带动横杆向上使得漂浮物收集器呈倾倒状态，漂浮物在重力的作用下被倾倒而出。而漂浮物收集器后端的凹槽可以存储一定的水液，在倾倒作业时，可以利用这部分水液对漂浮物收集器进行冲刷，亦有利于将收集到的漂浮物冲出漂浮物收集器，同时也起到清洗漂浮物收集器的作用。

Claims (2)

1.一种漂浮物自动清理装置，包括机架，在机架上安装有浮力轮，浮力轮与驱动电机连接，其特征在于漂浮物收集器通过支架与机架连接，漂浮物收集器为一斗形结构，漂浮物收集器两侧与支架活动连接；漂浮物收集器上设有横杆，横杆与舵机连杆活动连接，舵机连杆与舵机转盘铰接，舵机转盘与舵机的输出轴连接；舵机安装在支架上；

漂浮物收集器的后侧设有排水孔；

漂浮物收集器的外侧两边设有水翼，水翼斜向布置。

2.如权利要求1所述的一种漂浮物自动清理装置，其特征在于漂浮物收集器的后端设有横向的凹槽。