CN105904921A - 一种新型水陆两栖垃圾打捞装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，属于环保机械设备领域，包括转轮、履带、螺旋桨、垃圾收集盒、橡胶管、塑料浮筒等，可根据垃圾的类型，选择不同的打捞器，完成对不同类型、不同形状垃圾的捡拾。本发明装置结构简单，制造成本低，打捞效率高、捡拾精度高，通用性广，可广泛湖泊或者海滩景等场所的垃圾打捞，符合环保的发展方向，有望推广应用。

Description

一种新型水陆两栖垃圾打捞装置
技术领域
本发明属于机器人领域，具体涉及一种新型水陆两栖垃圾打捞装置。
背景技术
随着国民经济的飞速发展，我国农业科技的不断进步，人们的生活质量越来越高，旅游业也越来越发达，尤其是一些湖泊或者海滩景区是人们选择最多的地方，随之带来大量的垃圾，垃圾回收成为问题。
目前市场上还没有较为成熟的水陆两栖垃圾打捞装置产品，而一些高校和科研院所对这方面的研究也很少，目前不能很好的解决景区的环卫问题，不能很好的解决景区的环卫问题，所以很有必要设计一种打捞效率高、捡拾精度高的水陆两栖垃圾打捞装置来解决现有问题。
发明内容
本发明目是为了提供一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，可实现湖泊或者海滩景区的垃圾高效、精确捡拾打捞，以此来解决湖泊或者海滩景区垃圾捡拾的问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：操纵者可以通过高精度摄像头观察到垃圾的所在位置，控制水陆两栖垃圾打捞装置使其达到垃圾的位置，根据垃圾的类型，选择打捞装置末端执行器种的打捞手柄，夹持关节可以完成对不同类型、不同形状垃圾的捡拾。通过控制多自由度机械手，精确的抓取垃圾并放入车体后部的垃圾箱回收器中。
实现本发明的具体方案是：一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：包括转轮一、履带、螺旋桨一、螺旋桨二、转轮二、机体、垃圾收集盒、橡胶管、转动副一、连杆一、转动副二、连杆二、转动副三、连杆三、转动副四、滑块、支撑杆、连接板一、气动卡爪、网兜、吸盘、转动副五、连接挡板、移动副一、转轮三、摄像头、塑料浮筒一、塑料浮筒二、塑料浮筒三、控制器；所述的转轮一、转轮二和转轮三安装在机体上；所述的履带安装在转轮一、转轮二和转轮三上；所述的塑料浮筒一,塑料浮筒二,塑料浮筒三安装在机体；所述的控制器安装在机体上；所述的螺旋浆一有两个，两个螺旋浆一安装在机体两侧；所述的螺旋桨二安装在机体尾部；所述的垃圾收集盒通过螺栓连接在机体上；所述的连接橡胶管一端与吸盘相连接，另一端与垃圾收集盒相连接；所述的连杆一与机体形成一个转动副一，连杆一、连杆二和支撑杆之间形成转动副二；所述的连杆二和连杆三形成转动副三；所述的连杆三和滑块形成一个转动副四；所述的滑块与支撑杆形成移动副一；所述的支撑杆一端固接在连接挡板上；所述的连接挡板与连接板一相连接形成转动副五；所述的气动卡爪、网兜、吸盘均通过螺栓连接在连接板一上。
一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：气动卡爪包括弹簧、气压缸活塞杆、连接支架、圆柱销、转动副六、连杆四、气压缸缸体、移动副二、连接板二、连接块；所述的连杆四有两个，连杆四上开有长槽孔；所述的气压缸缸体通过螺栓连接在连接板一上，气压缸缸体与气压缸活塞杆形成移动副二，弹簧一端连接在气压缸活塞杆上，另一端连接在连接支架上；所述的连接支架与气压缸缸体通过螺栓连接；所述的连接板二通过螺栓连接在气压缸活塞杆外端，圆柱销经过长槽孔与两个连杆四形成槽销机构；所述的连杆四与连接支架形成转动副六；所述的连接块有两个，两个连接块焊接在连杆四上。
一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：所述的吸盘上开有直径为5毫米的圆孔。
本发明的优点在于：根据垃圾的类型，选择打捞装置末端执行器种的打捞手柄，打捞器可以完成对不同类型、不同形状垃圾的捡拾，本装置结构简单，制造成本低，打捞效率高、捡拾精度高，通用性广，符合环保的发展方向，可广泛湖泊或者海滩景等场所的垃圾打捞。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的气动卡爪的结构示意图；
图4是本发明的连杆四的结构示意图；
图5是本发明的吸盘的剖视图。
图中转轮一1、履带2、螺旋桨一3、螺旋桨二4、转轮二5、机体6、垃圾收集盒7、橡胶管8、转动副一9、连杆一10、转动副二11、连杆二12、转动副三13、连杆三14、转动副四15、滑块16、支撑杆17、连接板一18、气动卡爪19、网兜20、吸盘21、转动副五22、连接挡板23、移动副一24、转轮三25、摄像头26、塑料浮筒一27、塑料浮筒二28、塑料浮筒三29、控制器30、弹簧31、气压缸活塞杆32、连接支架33、圆柱销34、转动副六35、连杆四36、气压缸缸体37、移动副二38、连接板二39、连接块40、长槽孔41、圆孔42。
具体实施方式
为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。
如图1、图2所示，一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：包括转轮一1、履带2、螺旋桨一3、螺旋桨二4、转轮二5、机体6、垃圾收集盒7、橡胶管8、转动副一9、连杆一10、转动副二11、连杆二12、转动副三13、连杆三14、转动副四15、滑块16、支撑杆17、连接板一18、气动卡爪19、网兜20、吸盘21、转动副五22、连接挡板23、移动副一24、转轮三25、摄像头26、塑料浮筒一27、塑料浮筒二28、塑料浮筒三29、控制器30；所述的转轮一1、转轮二5和转轮三25安装在机体6上；所述的履带2安装在转轮一1、转轮二5和转轮三25上；所述的塑料浮筒一27,塑料浮筒二28,塑料浮筒三29安装在机体6；所述的控制器30安装在机体6上；所述的螺旋浆一3有两个，两个螺旋浆一3安装在机体6两侧；所述的螺旋桨二4安装在机体6尾部；所述的垃圾收集盒7通过螺栓连接在机体6上；所述的连接橡胶管8一端与吸盘21相连接，另一端与垃圾收集盒7相连接；所述的连杆一10与机身6形成一个转动副一9，连杆一10、连杆二12和支撑杆17之间形成转动副二11；所述的连杆二12和连杆三14形成转动副三13；所述的连杆三14和滑块16形成一个转动副四15；所述的滑块16与支撑杆17形成移动副一24；所述的支撑杆17一端固接在连接挡板23上；所述的连接挡板23与连接板一18相连接形成转动副五22；所述的气动卡爪19、网兜20、吸盘21均通过螺栓连接在连接板一18上。
如图1、图3、图4所示，一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：气动卡爪19包括弹簧31、气压缸活塞杆32、连接支架33、圆柱销34、转动副六35、连杆四36、气压缸缸体37、移动副二38、连接板二39、连接块40；所述的连杆四36有两个，连杆四36上开有长槽孔41；所述的气压缸缸体37通过螺栓连接在连接板一18上，气压缸缸体37与气压缸活塞杆32形成移动副二38，弹簧31一端连接在气压缸活塞杆32上，另一端连接在连接支架33上；所述的连接支架33与气压缸缸体37通过螺栓连接；所述的连接板二39通过螺栓连接在气压缸活塞杆32外端，圆柱销34经过长槽孔41与两个连杆四36形成槽销机构；所述的连杆四36与连接支架33形成转动副六35；所述的连接块40有两个，两个连接块40焊接在连杆四36上。
如图1、图5所示，一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：所述的吸盘21上开有直径为5毫米的圆孔42。
具体操作可分为陆地和水中两种情况，第一情况是在陆地上的具体操作：在陆地上时，通过控制器30控制转轮一1转动，使得履带2带动转轮二5和转轮三25转动，从而驱动机体6向前移动，此时螺旋桨一3和螺旋桨二4处于停止状态，通过观察摄像头26，当地面的垃圾为块状垃圾时，控制器30控制机体6前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器30控制转动副一9转动，当到达垃圾所在方位时转动副一9停止转动，控制器30控制转动副五22转动，当气动卡爪19旋转到最下方时，转动副五22停止转动，滑块16与支撑杆17形成的移动副一24，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向前移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，使得支撑杆17相对于连杆一10转动，当气动卡爪19下降到抓取垃圾最合适的位置时，此时气压缸活塞杆32相对于气压缸缸体37向前移动，圆柱销34经过长槽孔41与两个连杆四36相配合，此时根据垃圾打大小，使得穿在连接板二39上的圆柱销34受到推力带动两个连杆四36张开以适应相应垃圾大小，此时气压缸活塞杆32相对于气压缸缸体37向内移动，圆柱销34经两个连杆四36的长槽孔41使两个连杆四36闭合，从而使得两个连接块40夹紧垃圾，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向后移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，控制器30控制转动副一9转动，直到垃圾的到达垃圾收集盒7的上方，此时控制器30控制气压缸活塞杆32向前移动，此时两个连杆四36张开，从而使得两个连接块40放开垃圾，垃圾自动掉入垃圾收集盒7内，然后气压缸活塞杆32停止运动，最后控制器30控制转动副一9转动到最初位置；通过观察摄像头26，当地面的垃圾为片状碎屑等垃圾时，控制器30控制转动副五22将吸盘21转动到最下方时，转动副五22停止转动，控制器30控制机体6前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器30控制转动副一9转动，当到达垃圾所在方位时，转动副一9停止转动，滑块16与支撑杆17形成的移动副一24，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向前移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，使得支撑杆17相对于连杆一10转动，当吸盘21下降到吸取垃圾最合适的位置时，控制器30控制吸盘21上圆孔42的负压，片状，碎屑垃圾等经过吸盘21上直径为5毫米的圆孔42，被吸入吸盘21内，经橡胶管8进入到机体6内的垃圾收集盒7中。
第二情况是在水中的具体操作方案：在水中时，机体6上履带2停止转动，控制器30控制螺旋桨一3和螺旋桨二4工作，使得机体6在水面上移动，塑料浮筒一27、塑料浮筒二28、塑料浮筒三29提供机体6在水中的浮力，通过观察摄像头26，当地面的垃圾为块状垃圾时，控制器30控制机体6前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器30控制转动副一9转动，当到达垃圾所在方位时，转动副一9停止转动，控制器30控制转动副五22转动，当气动卡爪19旋转到最下方时，转动副五22停止转动，滑块16与支撑杆17形成的移动副一24，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向前移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，使得支撑杆17相对于连杆一10转动，当气动卡爪19下降到抓取垃圾最合适的位置时，此时气压缸活塞杆32相对于气压缸缸体37向前移动，圆柱销34经过长槽孔41与两个连杆四36相配合，此时根据垃圾打大小，使得穿在连接板二39上的圆柱销34受到推力带动两个连杆四36张开，以适应相应垃圾大小，此时气压缸活塞杆32相对于气压缸缸体37向内移动，圆柱销34经两个连杆四36的长槽孔41使两个连杆四36闭合，从而使得两个连接块40夹紧垃圾，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向后移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，控制器30会控制转动副一9转动，直到垃圾的到达垃圾收集盒7的上方，此时控制器30控制气压缸活塞杆32向前移动，此时两个连杆四36张开，从而使得两个连接块40放开垃圾，垃圾自动掉入垃圾收集盒7内，然后气压缸活塞杆32停止运动，最后控制器30控制转动副一9转动到最初位置；若检测到漂浮的垃圾不可抓取，控制器30控制转动副五22将网兜20转动到网兜20面与水面平行，转动副五22停止转动，控制器30控制螺旋桨一3和螺旋桨二4工作，使得机体6前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器30控制转动副一9转动，当到达垃圾所在方位时，转动副一9停止转动，滑块16与支撑杆17形成的移动副一24，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向前移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，使得支撑杆17相对于连杆一10转动，当网兜20下降到打捞垃圾最合适的位置时，控制器30控制转动副五22转动，将垃圾打捞进入网兜20内，然后控制器30控制转动副二11向上转动，控制滑块16相对于支撑杆17向后移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，控制器30控制转动副一9转动，直到垃圾的到达垃圾收集盒7的上方，控制器30控制转动副五22转动，将垃圾倒入垃圾收集盒7内，最后控制器30控制转动副一9转动到最初位置，重复以上过程便可实现陆地和水中垃圾的捡拾。

Claims (3)

1.一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：包括转轮一(1)、履带(2)、螺旋桨一(3)、螺旋桨二(4)、转轮二(5)、机体(6)、垃圾收集盒(7)、橡胶管(8)、转动副一(9)、连杆一(10)、转动副二(11)、连杆二(12)、转动副三(13)、连杆三(14)、转动副四(15)、滑块(16)、支撑杆(17)、连接板一(18)、气动卡爪(19)、网兜(20)、吸盘(21)、转动副五(22)、连接挡板(23)、移动副一(24)、转轮三(25)、摄像头(26)、塑料浮筒一(27)、塑料浮筒二(28)、塑料浮筒三(29)、控制器(30)；所述的转轮一(1)、转轮二(5)和转轮三(25)安装在机体(6)上；所述的履带(2)安装在转轮一(1)、转轮二(5)和转轮三(25)上；所述的塑料浮筒一(27)，塑料浮筒二(28)，塑料浮筒三(29)安装在机体(6)；所述的控制器(30)安装在机体(6)上；所述的螺旋浆一(3)有两个，两个螺旋浆一(3)安装在机体(6)两侧；所述的螺旋桨二(4)安装在机体(6)尾部；所述的垃圾收集盒(7)通过螺栓连接在机体(6)上；所述的连接橡胶管(8)一端与吸盘(21)相连接，另一端与垃圾收集盒(7)相连接；所述的连杆一(10)与机体(6)形成一个转动副一(9)，连杆一(10)、连杆二(12)和支撑杆(17)之间形成转动副二(11)；所述的连杆二(12)和连杆三(14)形成转动副三(13)；所述的连杆三(14)和滑块(16)形成一个转动副四(15)；所述的滑块(16)与支撑杆(17)形成移动副一(24)；所述的支撑杆(17)一端固接在连接挡板(23)上；所述的连接挡板(23)与连接板一(18)相连接形成转动副五(22)；所述的气动卡爪(19)、网兜(20)、吸盘(21)均通过螺栓连接在连接板一(18)上。
2.根据权利1要求所述的一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：气动卡爪(19)包括弹簧(31)、气压缸活塞杆(32)、连接支架(33)、圆柱销(34)、转动副六(35)、连杆四(36)、气压缸缸体(37)、移动副二(38)、连接板二(39)、连接块(40)；所述的连杆四(36)有两个，连杆四(36)上开有长槽孔(41)；所述的气压缸缸体(37)通过螺栓连接在连接板一(18)上，气压缸缸体(37)与气压缸活塞杆(32)形成移动副二(38)，弹簧(31)一端连接在气压缸活塞杆(32)上，另一端连接在连接支架(33)上；所述的连接支架(33)与气压缸缸体(37)通过螺栓连接；所述的连接板二(39)通过螺栓连接在气压缸活塞杆(32)外端，圆柱销(34)经过长槽孔(41)与两个连杆四(36)形成槽销机构；所述的连杆四(36)与连接支架(33)形成转动副六(35)；所述的连接块(40)有两个，两个连接块(40)焊接在连杆四(36)上。
3.根据权利1要求所述的一种新型水陆两栖垃圾打捞装置，其特征在于：所述的吸盘(21)上开有直径为5毫米的圆孔(42)。
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