CN111218922A - 一种带有激光检测的河流垃圾清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，涉及激光检测领域，该带有激光检测的河流垃圾清理装置，包括壳体、收集箱、激光发射器、激光接收器、推进器、漂浮机构、升降机构和摄像头，所述壳体内部中空，摄像头滑动配合在壳体内，摄像头沿壳体轴线方向上下移动，激光发射器位于壳体一侧，激光接收器位于激光发射器的下方。该带有激光检测的河流垃圾清理装置，通过电机、绳索一、绳索二相配合，带动摄像头下降的同时将漂浮机构向上翻起。由于漂浮机构与水面接触面积减小，故浮力减小令装置下潜。起到了下沉的作用。令装置能够收集虚浮与水下的垃圾。提高了垃圾清理效果。避免水下垃圾存留对河流造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及激光检测技术领域，具体为一种带有激光检测的河流垃圾清理装置。
背景技术
在一些地方的河流经常存在垃圾，不仅对环境造成损害导致水体质量下降，且极为影响观感，若是长时间不清理甚至会导致水体发臭，同时破坏水中的生态，导致水生物健康受损甚至死亡，加剧水体的恶化。因此需要定期对水面漂浮的垃圾进行清理。
如在中国专利网中公开了“一种水面漂浮垃圾清理装置”，专利号为201910885818.9。上述装置设置激光探测器，挤压脱水装置和网兜。通过激光探测器探测水面漂浮的垃圾，利用挤压脱水装置对垃圾挤压脱水，垃圾经挤压脱水后落入网兜内。
但上述装置仍存在一些不足之处。垃圾不只会漂浮于河流水面上，部分垃圾由于重量还会悬浮在水中。由于激光射出从空气进入水中后会产生折射。故上述装置利用激光探测器不能准确的探测出垃圾悬浮在水中的位置。并将悬浮在水中的垃圾回收。导致河流垃圾清理不佳。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，解决了上述背景技术中一般的河流垃圾清理装置只能清理漂浮在水面上，不能探测河流水下悬浮的垃圾，进而导致清理效果不佳，水下垃圾仍可能造成水体质量下降，破坏水中生态的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，包括壳体、收集箱、激光发射器、激光接收器、推进器、漂浮机构、升降机构和摄像头，所述壳体内部中空，摄像头滑动配合在壳体内，摄像头沿壳体轴线方向上下移动，激光发射器位于壳体一侧，激光接收器位于激光发射器的下方，收集箱位于激光发射器和激光接收器之间，收集箱与壳体相连，收集箱用于收集垃圾，漂浮机构位于激光发射器上方，推进器设在壳体的四周，推进器用于推动壳体在水中移动，漂浮机构绕壳体轴线等角度铰接在壳体四周，升降机构位于壳体，升降机构一端与摄像头连接，升降机构另一端延伸至壳体外与漂浮机构连接，升降机构带动摄像头下降后将漂浮机构向上翻起，漂浮机构向上翻起后壳体向水中下沉。
优选的，所述漂浮机构包括支杆和浮片，支杆一端与壳体侧壁铰接，浮片设在支杆上。
优选的，所述升降机构包括绳索一、电机和绳索二，绳索一一端与摄像头顶部连接，绳索一另一端延伸至壳体外与漂浮机构连接，电机位于摄像头下方，电机与壳体内壁连接，绳索二一端缠绕在电机输出轴上，绳索二另一端与摄像头底部连接。
优选的，所述壳体连接有辅助漂浮机构，所述辅助漂浮机构包括气袋、气囊和气管，气袋设在漂浮机构上，气囊设在壳体内，所述气囊位于摄像头上方，气袋与气囊之间通过气管相通。
优选的，所述收集箱内部开设有上、下两个腔室，上腔室用于存储垃圾，下腔室用于排水，上腔室和下腔室之间设有水泵，水泵上方设有滤网，收集箱相对于下腔室开设有滤孔。
优选的，所述壳体内设有单片机，单片机型号为AT90PWM81-16SF，单片机用于控制各电子部件工作，壳体内壁底部连接有电池。
(三)有益效果
本发明提供了一种带有激光检测的河流垃圾清理装置。具备以下有益效果：
1、该带有激光检测的河流垃圾清理装置，通过电机、绳索一、绳索二相配合，带动摄像头下降的同时将漂浮机构向上翻起。由于漂浮机构与水面接触面积减小，故浮力减小令装置下潜。起到了下沉的作用。令装置能够收集虚浮与水下的垃圾。提高了垃圾清理效果。避免水下垃圾存留对河流造成污染。
附图说明
图1为本发明结构立体图；
图2为本发明结构另一角度立体图；
图3为本发明结构局部剖视图；
图4为本发明结构工作参考图；
图5为本发明收集箱内部结构示意图；
图6为本发明结构工作状态一剖视图；
图7为本发明结构工作状态二剖视图。
图中：1壳体、11凸起、2收集箱、21水泵、22滤孔、23滤网、3激光发射器、31激光接收器、4推进器、5漂浮机构、51支杆、52浮片、6升降机构、61绳索一、62电机、63绳索二、7摄像头、8单片机、9电池、10辅助漂浮机构、101气袋、102气囊、103气管。
具体实施方式
本发明实施例提供一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，如图1-7所示，包括壳体1、收集箱2、激光发射器3、激光接收器31、推进器4、漂浮机构5、升降机构6和摄像头7。壳体1内部中空，摄像头7滑动配合在壳体1内，摄像头7能够沿壳体1轴线方向上下移动。摄像头7用于拍摄水下环境。便于岸上的人观察水中悬浮垃圾的具体位置。
激光发射器3焊接在壳体1一侧。激光接收器31位于激光发射器3的下方，激光接收器31与壳体1焊接。激光发射器3发生激光后被激光接收器31接收。利用激光发射器3和激光接收器31形成光栅。收集箱2位于激光发射器3和激光接收器31之间。收集箱2与壳体1焊接。收集箱2用于收集垃圾。漂浮机构5位于激光发射器3上方，推进器4固定安装在壳体1的四周。利用推进器4用于推动壳体1在水中移动。漂浮机构5绕壳体1轴线等角度铰接在壳体1四周。升降机构6位于壳体1，升降机构6一端与摄像头7连接，升降机构6另一端延伸至壳体1外与漂浮机构5连接。升降机构6带动摄像头7下降后将漂浮机构5向上翻起，漂浮机构5向上翻起后壳体1向水中下沉。工作时，装置在水面漂浮移动，当装置游动过程中水中垃圾经过激光发射器3和激光接收器31之间。射出激光受到阻挡，升降机构6带动摄像头7下降，令摄像头7移到水面以下。同时升降机构6带动漂浮机构5翻起。由于漂浮机构向上翻起后，与水面的接触面积减少，进而浮力减小。使得整个装置向下下沉一端距离。达到下潜效果。接着推杆摄像头7对垃圾定位，收集箱2将垃圾吸入。
漂浮机构5包括支杆51和浮片52。支杆51一端与壳体1侧壁铰接，浮片52焊接在支杆51上。
升降机构6包括绳索一61、电机62和绳索二63。绳索一61一端与摄像头7顶部固定捆绑。绳索一61另一端延伸至壳体1外与浮片51顶部固定捆绑。电机62位于摄像头7下方，电机62与壳体1内壁焊接。绳索二63一端捆绑在电机62输出轴上。绳索二63另一端与摄像头7底部固定捆绑。工作时，当电机62转动收卷绳索二63后摄像头7向下移动，摄像头7下降后牵动绳索一61，绳索一61牵动整个漂浮机构5向上翻起。当电机62反向转动，绳索二63失去向下的拉力。由于漂浮机构5的重量作用，漂浮机构5恢复原状，绳索一61向上移动，牵动摄像头7上移达到复位效果。令整个装置上浮。
与现有技术相比，该带有激光检测的河流垃圾清理装置，通过电机9、绳索一61、绳索二63相配合，带动摄像头7下降的同时将漂浮机构5向上翻起。由于漂浮机构5与水面接触面积减小，故浮力减小令装置下潜。起到了下沉的作用。令装置能够收集虚浮与水下的垃圾。提高了垃圾清理效果。避免水下垃圾存留对河流造成污染。
壳体1连接有辅助漂浮机构10。辅助漂浮机构10包括气袋101、气囊102和气管103，气袋101固定粘接在漂浮机构5的支杆51上。气囊102固定粘接在壳体1内。且气囊102位于摄像头7上方。气袋101与气囊102之间通过气管103相通。提高整个装置的浮力，防止只有漂浮机构5的情况浮力不足而下沉。工作时，漂浮机构5向上翻，令气袋101受到挤压，气袋101内的气大部分被挤入气囊102内，气囊102膨胀。如附图7所示，此时由于气袋101内气体被挤出，故气袋101变扁浮力减小。当装置上浮时，摄像头7上升挤压气囊102，且气袋101不受挤压，故气囊102内空气进入气袋101内，时气袋101膨胀，从而令浮力增大。
收集箱2内部开设有上、下两个腔室。上腔室用于存储垃圾，下腔室用于排水，上腔室和下腔室之间固定焊接有水泵21，水泵21上方固定安装有滤网23，收集箱2相对于下腔室开设有滤孔22。工作时，利用水泵21吸水，将垃圾吸入上腔室内。并利用滤网23和滤孔22将吸入的水排出。
之所以设置摄像头7，是因为收集箱2固定，故收集箱2吸入垃圾的通道不可移动。通过摄像头7准确找到垃圾位置后，控制电机62转动，调整漂浮机构5的翻起程度，从而起到控制装置下沉距离。达到控制浮力大小的效果。令收集箱2能够靠近垃圾，并将垃圾吸入。虽然通过控制漂浮机构5翻起程度来控制下沉距离时，摄像头7也会移动。但并不会造成负面影响。人通过摄像头判断出收集箱2与垃圾的距离是否足够近。
通过附图可知，壳体1侧壁有凸起11，凸起11用来挤压气袋101。
壳体1内壁顶部焊接有单片机8，单片机8型号为AT90PWM81-16SF。单片机8上设有无线模块，通过无线模块收发信号。令岸上的人能够通过单片机8进行控制整个装置工作。单片机8用于控制各电子部件工作，壳体1内壁底部焊接有电池9。电池与各电子部件通过导线电性连接。
上述电机62、激光发射器3、激光接收器31、推进器4和水泵21均是常规技术，因此具体型号、内部结构、电路布置等与常规技术手段相同，不做详细描述。
工作原理：使用时，装置在水面漂浮移动，当装置游动过程中水中垃圾经过激光发射器3和激光接收器31之间。射出激光受到阻挡，单片机8接收到信号，令电机9转动卷绕绳索二63，使摄像头7移入水下，摄像头7下降牵动绳索一61，绳索一61牵动整个漂浮机构5向上翻起。令整个装置下潜。接着利用收集箱2吸水将垃圾吸入。
综上所述，该带有激光检测的河流垃圾清理装置，通过电机9、绳索一61、绳索二63相配合，带动摄像头7下降的同时将漂浮机构5向上翻起。由于漂浮机构5与水面接触面积减小，故浮力减小令装置下潜。起到了下沉的作用。令装置能够收集虚浮与水下的垃圾。提高了垃圾清理效果。避免水下垃圾存留对河流造成污染。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，其特征在于：包括壳体(1)、收集箱(2)、激光发射器(3)、激光接收器(31)、推进器(4)、漂浮机构(5)、升降机构(6)和摄像头(7)，所述壳体(1)内部中空，摄像头(7)滑动配合在壳体(1)内，摄像头(7)沿壳体(1)轴线方向上下移动，激光发射器(3)位于壳体(1)一侧，激光接收器(31)位于激光发射器(3)的下方，收集箱(2)位于激光发射器(3)和激光接收器(31)之间，收集箱(2)与壳体(1)相连，收集箱(2)用于收集垃圾，漂浮机构(5)位于激光发射器(3)上方，推进器(4)设在壳体(1)的四周，推进器(4)用于推动壳体(1)在水中移动，漂浮机构(5)绕壳体(1)轴线等角度铰接在壳体(1)四周，升降机构(6)位于壳体(1)，升降机构(6)一端与摄像头(7)连接，升降机构(6)另一端延伸至壳体(1)外与漂浮机构(5)连接，升降机构(6)带动摄像头(7)下降后将漂浮机构(5)向上翻起，漂浮机构(5)向上翻起后壳体(1)向水中下沉。
2.根据权利要求1所述的一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，其特征在于：所述漂浮机构(5)包括支杆(51)和浮片(52)，支杆(51)一端与壳体(1)侧壁铰接，浮片(52)设在支杆(51)上。
3.根据权利要求1所述的一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，其特征在于：所述升降机构(6)包括绳索一(61)、电机(62)和绳索二(63)，绳索一(61)一端与摄像头(7)顶部连接，绳索一(61)另一端延伸至壳体(1)外与漂浮机构(5)连接，电机(62)位于摄像头(7)下方，电机(62)与壳体(1)内壁连接，绳索二(63)一端缠绕在电机(62)输出轴上，绳索二(63)另一端与摄像头(7)底部连接。
4.根据权利要求1所述的一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，其特征在于：所述壳体(1)连接有辅助漂浮机构(10)，所述辅助漂浮机构(10)包括气袋(101)、气囊(102)和气管(103)，气袋(101)设在漂浮机构(5)上，气囊(102)设在壳体(1)内，所述气囊(102)位于摄像头(7)上方，气袋(101)与气囊(102)之间通过气管(103)相通。
5.根据权利要求1所述的一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，其特征在于：所述收集箱(2)内部开设有上、下两个腔室，上腔室用于存储垃圾，下腔室用于排水，上腔室和下腔室之间设有水泵(21)，水泵(21)上方设有滤网(23)，收集箱(2)相对于下腔室开设有滤孔(22)。
6.根据权利要求1所述的一种带有激光检测的河流垃圾清理装置，其特征在于：所述壳体(1)内设有单片机(8)，单片机(8)型号为AT90PWM81-16SF，单片机(8)用于控制各电子部件工作，壳体(1)内壁底部连接有电池(9)。
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