CN106672167B - 水上智能巡航机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种水上智能巡航机器人，包括浮箱，浮箱前端装有垃圾收集装置，垃圾收集装置连接垃圾储存装置,在垃圾储存装置的上端装有环境视察装置，浮箱后端装有救生装置，浮箱内部放置储能装置以及水质取样器，浮箱底部放置推进器，浮箱底部前端装有水质检测器，本发明可实现自动对水面进行清洁、巡航、水质检测、水上救援，而且结构简单，操作方便，经济实用具有很强的实用性。

Description

水上智能巡航机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种水上智能巡航机器人。

背景技术

随着工业化进程的不断加快，水资源的污染与保护已经成为人们日常关心的重要议题。国土资源部发布的2013中国国土资源公报显示，全国在203个地市级行政区开展了地下水水质监测行动，其中水质呈较差级的监测点2095个，占43.9％；水质呈极差级的监测点750个，占15.7％。“较差”与“差”，二者相加接近六成。为此每年政府投入大量的人力物力，但是无论是从水面清洁效率，还是最终的清洁效果而言人工清洁都有很大的不足。依靠人工的水质检测，不但采样时间比较长耗费较多的人力物力，同时在人工采样过程中还可能造成水资源的二次污染。

同时，由于监管力度不够以及救援不够及时，导致我国每年都有大量的溺水事件发生，造成大量的经济财产损失。

市场上现存的水上巡航机器人或因结构设计复杂、功能单一、实用性较差，得不到广泛应用。水上巡航的主力依然是人工，问题没有得到有效的解决。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水上智能巡航机器人，可实现自动对水面进行清洁、巡航、水质检测、水上救援，而且结构简单，操作方便。

(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：

水上智能巡航机器人，包括浮箱、摄像头、天线、传感器、蓄电池和太阳能板，还包括救生装置、垃圾存储装置、垃圾收集装置、水质检测器、吸水口、水质取样器和推进器，所述救生装置包括U型架、2型电动推杆和夹爪，所述垃圾收集装置包括传送带、电动滚筒、托辊、支架，所述的水质取样器包括底座、抽水泵、定量喷水器、壳体和试管，所述推进器包括电机、螺旋桨和护罩。

优选的，所述电动滚筒与托辊固定在同一支架上，所述电动滚筒与托辊外侧连接传送带，所述传送带上装有拨片，当电动滚筒转动时带动传送带同向转动。

优选的，所述垃圾存储装置包括储存箱，所述储存箱采用底部镂空设计，所述储存箱内壁通过螺栓固连一个1型电动推杆，1型电动推杆前端固连刮板。

优选的，包括环境视察装置，所述环境视察装置包括摄像头、天线和传感器，所述摄像头包括前视和后视，所述摄像头被固定在储存箱的顶部，所述天线包括数据传输线和GPS，所述传感器为红外热传感器。

优选的，所述救生装置还包括U型架，所述U型架固定在水上智能巡航机器人的后端，所述U型架通过内部2型电动推杆与夹爪连接。

优选的，所述底座通过螺栓连接固定在浮箱内部，所述底座上装有抽水泵，所述底座中间是旋转轴，所述旋转轴通过花键连接一个旋转盘，所述旋转盘上均匀周布着大小相同的试管，所述旋转轴的中心处是一个定量喷水器，所述定量喷水器喷头对准周围的周布试管，所述定量喷水器与抽水泵通过导管连接，所述抽水泵通过导管连接浮箱底部吸水口。

优选的，所述电机前端连接螺旋桨，所述螺旋桨外侧有护罩。

优选的，所述水质检测器包括PH传感器、导电性传感器和溶解氧传感器,所述水质检测器连接控制器比对检测数据。

(三)有益效果

本发明提供了一种水上智能巡航机器人，使用时，将水上智能巡航机器人放置于目标水域机器人就自行对目标水域进行清洁、水上救援、水质检测以及水面监察，同时通过铺设在浮箱上表面的太阳能板给浮箱内部的蓄电池充电，为巡航机器人的运行提供动力。

水域清洁，通过蓄电池给电动滚轮供电驱动电动滚轮转动，电动滚轮带动传送带转动。通过传送带上的拨片来拨动漂浮在水面上的垃圾，并将垃圾传送到垃圾储存装置中。并通过垃圾储存装置对垃圾进行挤压和收集。

水上救援，水上巡航机器人在危险水域行驶时通过垃圾收集装置顶部的摄像头传感器对水面进行监测，将摄像画面实时传送给监控室，并通过天线及时的获取位置信息。监控人员通过对画面信息进行观察并作出及时的反馈，对需要救援的溺水人员采取及时救援。救援时，通过救生装置的夹爪将溺水人员及时夹住，通过2型电动推杆将溺水人员拉离水面。对于意识尚清醒的溺水人员可以通过抓扶浮箱两侧的把手采取自救。

水质检测，通过浮箱底部的水质检测器主要是PH传感器、溶解氧传感器、导电性传感器分别对水体的PH值、溶解氧含量以及导电性进行检测。并将监测信息传送给控制器，控制器通过比对检测信息与标准信息做出进一步操作。若发现检测信息出现异样，控制器做出反馈并控制抽水泵抽取一定量的水存放于水质取样器中封存，将抽取水样带回实验室作进一步的实验分析。

本发明可实现自动对水面进行清洁、巡航、水质检测、水上救援，而且结构简单，操作方便，经济实用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明型的整体结构示意图；

图2为垃圾收集装置示意图；

图3为垃圾储存装置示意图；

图4为救生装置示意图；

图5为水质取样装置示意图；

图6为推进器示意图；

图中的标号分别代表：

1、浮箱；2、救生装置；3、圾储存装置；4、像头；5、线；6、感器；7、圾收集装置；8、检测器；9、吸水口；10、水质取样器；11、推进器；12、蓄电池；13、太阳能板；21、U型架；22、夹爪；23、2型电动推杆；31、储存箱；32、1型电动推杆；33、刮板；71、传送带；72、电动滚筒；73、托辊；74、支架；101、试管；102、壳体；103、定量喷水器；104、抽水泵；105、底座；111、护罩；112、螺旋桨；113、电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

使用时，将水上智能巡航机器人放置于目标水域机器人就自行对目标水域进行清洁、水上救援、水质检测以及水面监察，同时通过铺设在浮箱上表面的太阳能板13给浮箱内部的蓄电池12充电，为巡航机器人的运行提供动力。

如图2所示，水上智能巡航机器人在水面行驶时，浮箱前端的导流设计将行驶过程中遇到的水面漂浮垃圾向中间引导。垃圾被集中在垃圾收集装置7前方，电动滚轮71逆时针转动带动传送带71逆时针转动。传送带上的拨片将垃圾拨离水面，传送带拨片采用网状设计，避免将水淤积在拨片与传送带连接处增加传送负荷。垃圾被拨离水面后被传送带传送到垃圾储存装置3中。

如图3所示，垃圾被收入储存箱31后，电机驱动1型电动推杆32，1型电动推杆32拉着前端刮板33将收集来的垃圾挤压压缩，减小空间占用。

如图4所示，当地面观察人员发出救援指令时，水上智能巡航机器人驶向落水人员。当落水人员处于U型架21范围内时，2型电动推杆23推动夹爪夹住落水人员通过2型电动推杆23的纵向运动将落水人员提出水面，帮助落水人员摆脱危险。

如图5所示，控制器发出指令信号后，此时水上智能巡航机器人停止继续向前行驶，抽水泵104抽取水样，水样通过导管送往水质取样器10中。水质取样器的底座105通过螺栓与浮箱底部固连在一起。通过定量喷水器103将取出的水样喷入洁净的试管101中，并对水样进行封存和保护。当试管被注入一个区域的水样后，转盘转动一定角度将另一个试管的管口对准定量喷水器103的喷水口。在巡航结束后将水样带回实验室进行进一步的检测。

如图6所示，控制器发出指令信号控制电机113正转和反转从而驱动螺旋桨112旋转，从而驱动巡航机器人前进和后退。螺旋桨外侧的护罩111保护螺旋桨防止被水下水草和垃圾缠绕。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.水上智能巡航机器人，包括浮箱(1)、摄像头(4)、天线(5)、传感器(6)、蓄电池(12)和太阳能板(13)，其特征在于：包括救生装置(2)、垃圾存储装置(3)、垃圾收集装置(7)、水质检测器(8)、吸水口(9)、水质取样器(10)和推进器(11)，所述救生装置(2)包括U型架(21)、2型电动推杆(23)和夹爪(22)，所述垃圾收集装置(7)包括传送带(71)、电动滚筒(72)、托辊(73)、支架(74)，所述的水质取样器(10)包括底座(105)、抽水泵(104)、定量喷水器(103)、壳体(102)和试管(101)，所述推进器(11)包括电机(113)、螺旋桨(112)和护罩(111)，所述底座(105)通过螺栓连接固定在浮箱(1)内部，所述底座(105)上装有抽水泵(104)，所述底座(105)中间是旋转轴，所述旋转轴通过花键连接一个旋转盘，所述旋转盘上均匀周布着大小相同的试管(101)，所述旋转轴的中心处是一个定量喷水器(103)，所述定量喷水器(103)喷头对准周围的周布试管(101)，所述定量喷水器(103)与抽水泵(104)通过导管连接，所述抽水泵(104)通过导管连接浮箱底部吸水口(9)。

2.根据权利要求1所述的水上智能巡航机器人，其特征在于：所述电动滚筒(72)与托辊(73)固定在同一支架(74)上，所述电动滚筒(72)与托辊(73)外侧连接传送带(71)，所述传送带(71)上装有拨片，当电动滚筒(72)转动时带动传送带(71)同向转动。

3.根据权利要求1所述的水上智能巡航机器人，其特征在于：所述垃圾存储装置(3)包括储存箱(31)，所述储存箱(31)采用底部镂空设计，所述储存箱(31)内壁通过螺栓固连一个1型电动推杆(32)，1型电动推杆(32)前端固连刮板(33)。

4.根据权利要求1所述的水上智能巡航机器人，其特征在于：包括环境视察装置，所述环境视察装置包括摄像头(4)、天线(5)和传感器(6)，所述摄像头包括前视和后视，所述摄像头被固定在储存箱(31)的顶部，所述天线包括数据传输线和GPS，所述传感器(6)为红外热传感器。

5.根据权利要求1所述的水上智能巡航机器人，其特征在于：所述救生装置(2)还包括U型架(21)，所述U型架(21)固定在水上智能巡航机器人的后端，所述U型架(21)通过内部2型电动推杆(23)与夹爪(22)连接。

6.根据权利要求1所述的水上智能巡航机器人，其特征在于：所述电机(113)前端连接螺旋桨(112)，所述螺旋桨(112)外侧有护罩(111)。

7.根据权利要求1所述的水上智能巡航机器人，其特征在于：所述水质检测器(8)包括PH传感器、导电性传感器和溶解氧传感器,所述水质检测器(8)连接控制器比对检测数据。