CN107100154A - 一种用于清理河面垃圾的智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于清理河面垃圾的智能机器人，包括机体、发电机构、底座、收集机构、中控机构和移动机构，收集机构包括控制组件和抓取组件，控制组件包括第一电机和第一驱动轴，抓取组件包括两个抓取单元，抓取单元包括移动块、传动杆、滑动块、滑动槽和抓取杆，中控组件包括中央控制模块、温度检测模块、电机控制模块、无线通讯模块、语音控制模块和工作电源模块，语音控制模块包括语音控制电路，该用于清理河面垃圾的智能机器人中，通过收集机构能够对河面上的垃圾进行收集，从而提高了机器人的实用性；不仅如此，通过语音控制电路，能够实现在机器人发生故障或者异常状态的时候，进行可靠的语音报警提示，提高了机器人工作的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别涉及一种用于清理河面垃圾的智能机器人。
背景技术
智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们的外表可能有所不同。
在现在的智能机器人中，其应用的范围十分广泛，但是在对河面垃圾的清理应用上还相当空白，在河面上的垃圾较多的时候，此时环保部分都是通过人工来进行收集清理，这样不仅效率低，而且还存在一定的危险，所以生产一种能够进行河面清理垃圾的机器人势在必行；不仅如此，在机器人运行的时候，往往会出现内部发生故障的情况，而由于此时语音报警电路的音量输出不够，使得工作人员无法被接收到提示，从而降低了机器人工作的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于清理河面垃圾的智能机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于清理河面垃圾的智能机器人，包括机体、发电机构、底座、收集机构、中控机构和移动机构，所述机体设置在底座的上方，所述发电机构设置在机体的上方，所述中控机构设置在机体上，所述收集机构设置在底座上，所述移动机构设置在底座上，所述发电机构、收集机构和移动机构均与中控机构电连接；
所述收集机构包括控制组件和抓取组件，所述控制组件与抓取组件传动连接，所述控制组件包括第一电机和第一驱动轴，所述第一电机固定在底座的内部且与第一驱动轴传动连接，所述第一驱动轴上设有第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹和第二螺纹关于第一驱动轴的竖向中心轴线对称；
所述抓取组件包括两个关于第一驱动轴的竖向中心轴线对称的抓取单元，所述抓取单元包括移动块、传动杆、滑动块、滑动槽和抓取杆，所述移动块套设在第一驱动轴上，所述传动杆的一端与移动块铰接，所述传动杆的另一端与抓取杆固定连接，所述传动杆的中部与滑动块铰接，所述滑动槽位于底座上，所述滑动块在滑动槽上滑动；
所述移动块的数量为两个，两个移动块的内部均设有内螺纹且分别与第一螺纹和第二螺纹匹配；
其中，第一电机通过控制第一驱动轴转动，则第一驱动轴外周的第一螺纹和第二螺纹就会分别与各自连接的移动块内部的内螺纹发生匹配，实现了两个移动块的相对移动，接着移动块就会拉动传动杆发生摆动，传动杆就会绕着中部的滑动块进行转动，从而能够控制两个抓取杆互相开合，实现了对垃圾的收集，从而提高了机器人的可靠性。
所述中控机构包括面板、设置在面板内部的中控组件，所述面板设置在机体上，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的温度检测模块、电机控制模块、无线通讯模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述底座的内部还设有温度传感器，所述温度传感器与温度检测模块电连接，所述第一电机与电机控制模块电连接，所述中央控制模块为PLC；
所述语音控制模块包括语音控制电路，所述语音控制电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和蜂鸣器，所述集成电路的型号为TDA2004，所述集成电路的第五端与第一电容连接，所述集成电路的第一端通过第二电容接地，所述集成电路的第六端接地，所述集成电路的第七端通过第三电容接地且分别与集成电路的第九端和第十一端连接，所述集成电路的第九端外接5V直流电压电源，所述集成电路的第八端通过第一电阻和第四电容组成的串联电路接地，所述集成电路的第十端通过第二电阻和第五电容组成的串联电路接地，所述蜂鸣器的两端分别与集成电路的第八端和集成电路的第十端连接，所述集成电路的第四端通过第三电阻和第六电容组成的串联电路接地，所述集成电路的第二端接地。
其中，中央控制模块，用来对机器人进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块是PLC，也能够是单片机，实现了对机器人中的各个模块进行智能化控制，提高了机器人的智能化；温度检测模块，用来进行温度检测的模块，在这里，通过对温度传感器的检测数据进行分析，从而能够实现对指定区域的水温进行检测，增加了机器人环境监测的功能；电机控制模块，用来控制电机工作的模块，在这里，通过对各电机进行控制，实现了对垃圾的收集清理和机体的移动；无线通讯模块，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对机器人的信息进行远程监控，实现了机器人的智能化；语音控制模块，用来进行语音控制的模块，在这里，通过对扬声器进行控制，从而实现了对机器人的异常工作状态进行报警提示；显示控制模块，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面进行控制，能够对机器人的工作信息进行实时显示，提高了机器人的实用性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键的操控信息进行采集，从而能够对机器人进行实施现场操控，提高了机器人的可操作性；状态指示模块，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯的亮暗控制，能够对机器人的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给机器人内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了机器人的可靠性。
其中，语音控制电路中，集成电路的第五端输入音频信号，随后集成电路的内部对音频信号进行可靠的功率放大，接着再由集成电路的第八端输入音频信号，来驱动蜂鸣器的工作，进行可靠的报警提示，同时集成电路的第十端用来提供基准电压，提高了语音报警的可靠性。
具体的，所述移动机构包括驱动组件和导向组件，所述驱动组件设置在底座上，所述驱动组件包括风机，所述风机与PLC电连接。
具体的，所述导向组件设置在底座的底部，所述导向组件包括第二电机、第二驱动轴和导向板，所述第二电机通过第二驱动轴与导向板传动连接，所述导向板为尾鳍。
其中，风机通过转动，从而能够对机体提供向后的作用力，随后通过第二电机控制尾鳍的方向，来实现对机体的移动方向。
具体的，所述底座的两端设有分离板，所述分离板位于抓取杆的两侧。
具体的，所述面板上还设有显示界面、控制按键、状态指示灯和扬声器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接。
其中，显示界面，用来对机器人的工作信息进行实时显示，从而提高了机器人的实用性；控制按键，用来便于工作人员对机器人进行实施操控，提高了机器人的可操作性；状态指示灯，能够对机器人的工作状态进行实时显示，提高了机器人的可靠性；扬声器，用来对机器人的工作异常情况时，进行报警提示。
具体的，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。
具体的，所述显示界面为液晶显示屏，所述控制按键为轻触按键，所述状态指示灯包括双色发光二极管。
具体的，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
具体的，所述底座的内部还设有气囊。
具体的，为了能够将太阳能转换成电能，从而提高了机器人的续航能力，所述发电机构包括太阳能发电板，所述太阳能发电板与中央控制模块电连接。
本发明的有益效果是，该用于清理河面垃圾的智能机器人中，通过收集机构能够对河面上的垃圾进行收集，从而提高了机器人的实用性；不仅如此，通过语音控制电路，能够实现在机器人发生故障或者异常状态的时候，进行可靠的语音报警提示，提高了机器人工作的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于清理河面垃圾的智能机器人的主视图；
图2是本发明的用于清理河面垃圾的智能机器人的后视图；
图3是本发明的用于清理河面垃圾的智能机器人的收集机构的结构示意图；
图4是本发明的用于清理河面垃圾的智能机器人的导向组件的结构示意图；
图5是本发明的用于清理河面垃圾的智能机器人的中控机构的结构示意图；
图6是本发明的用于清理河面垃圾的智能机器人的系统原理图；
图7是本发明的用于清理河面垃圾的智能机器人的语音控制电路的电路原理图；
图中：1.发电机构，2.机体，3.底座，4.收集机构，5.中控机构，6.导向组件，7.驱动组件，8.第一电机，9.第一驱动轴，10.移动块，11.传动杆，12.滑动槽，13.滑动块，14.分离板，15.抓取杆，16.第二电机，17.第二驱动轴，18.导向板，19.面板，20.显示界面，21.控制按键，22.状态指示灯，23.扬声器，24.温度传感器，25.中央控制模块，26.温度检测模块，27.电机控制模块，28.无线通讯模块，29.语音控制模块，30.显示控制模块，31.按键控制模块，32.状态指示模块，33.工作电源模块，34.蓄电池，U1.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，BL.蜂鸣器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图7所示，一种用于清理河面垃圾的智能机器人，包括机体2、发电机构1、底座3、收集机构4、中控机构5和移动机构，所述机体2设置在底座3的上方，所述发电机构1设置在机体2的上方，所述中控机构5设置在机体2上，所述收集机构4设置在底座3上，所述移动机构设置在底座3上，所述发电机构1、收集机构4和移动机构均与中控机构5电连接；
所述收集机构4包括控制组件和抓取组件，所述控制组件与抓取组件传动连接，所述控制组件包括第一电机8和第一驱动轴9，所述第一电机8固定在底座3的内部且与第一驱动轴9传动连接，所述第一驱动轴9上设有第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹和第二螺纹关于第一驱动轴9的竖向中心轴线对称；
所述抓取组件包括两个关于第一驱动轴9的竖向中心轴线对称的抓取单元，所述抓取单元包括移动块10、传动杆11、滑动块13、滑动槽12和抓取杆15，所述移动块10套设在第一驱动轴9上，所述传动杆11的一端与移动块10铰接，所述传动杆11的另一端与抓取杆15固定连接，所述传动杆11的中部与滑动块13铰接，所述滑动槽12位于底座3上，所述滑动块13在滑动槽12上滑动；
所述移动块10的数量为两个，两个移动块10的内部均设有内螺纹且分别与第一螺纹和第二螺纹匹配；
其中，第一电机8通过控制第一驱动轴9转动，则第一驱动轴9外周的第一螺纹和第二螺纹就会分别与各自连接的移动块10内部的内螺纹发生匹配，实现了两个移动块10的相对移动，接着移动块10就会拉动传动杆11发生摆动，传动杆11就会绕着中部的滑动块13进行转动，从而能够控制两个抓取杆15互相开合，实现了对垃圾的收集，从而提高了机器人的可靠性。
所述中控机构5包括面板19、设置在面板19内部的中控组件，所述面板19设置在机体2上，所述中控组件包括中央控制模块25、与中央控制模块25连接的温度检测模块26、电机控制模块27、无线通讯模块28、语音控制模块29、显示控制模块30、按键控制模块31、状态指示模块32和工作电源模块33，所述底座3的内部还设有温度传感器24，所述温度传感器24与温度检测模块26电连接，所述第一电机8与电机控制模块27电连接，所述中央控制模块25为PLC；
所述语音控制模块29包括语音控制电路，所述语音控制电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和蜂鸣器BL，所述集成电路U1的型号为TDA2004，所述集成电路U1的第五端与第一电容C1连接，所述集成电路U1的第一端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的第六端接地，所述集成电路U1的第七端通过第三电容C3接地且分别与集成电路U1的第九端和第十一端连接，所述集成电路U1的第九端外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的第八端通过第一电阻R1和第四电容C4组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第十端通过第二电阻R2和第五电容C5组成的串联电路接地，所述蜂鸣器BL的两端分别与集成电路U1的第八端和集成电路U1的第十端连接，所述集成电路U1的第四端通过第三电阻R3和第六电容C6组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第二端接地。
其中，中央控制模块25，用来对机器人进行智能化控制的模块，在这里，中央控制模块25是PLC，也能够是单片机，实现了对机器人中的各个模块进行智能化控制，提高了机器人的智能化；温度检测模块26，用来进行温度检测的模块，在这里，通过对温度传感器24的检测数据进行分析，从而能够实现对指定区域的水温进行检测，增加了机器人环境监测的功能；电机控制模块27，用来控制电机工作的模块，在这里，通过对各电机进行控制，实现了对垃圾的收集清理和机体2的移动；无线通讯模块28，用来实现无线通讯的模块，在这里，通过与外部通讯终端进行远程无线数据传输，实现了对机器人的信息进行远程监控，实现了机器人的智能化；语音控制模块29，用来进行语音控制的模块，在这里，通过对扬声器23进行控制，从而实现了对机器人的异常工作状态进行报警提示；显示控制模块30，用来实现显示控制的模块，在这里，通过对显示界面20进行控制，能够对机器人的工作信息进行实时显示，提高了机器人的实用性；按键控制模块31，用来进行按键控制的模块，在这里，通过对控制按键21的操控信息进行采集，从而能够对机器人进行实施现场操控，提高了机器人的可操作性；状态指示模块32，用来实现状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯22的亮暗控制，能够对机器人的工作状态进行实时显示，提高了其实用性；工作电源模块33，用来提供稳定电源电压的模块，在这里，用来给机器人内部的各个模块提供稳定的工作电压，提高了机器人的可靠性。
其中，语音控制电路中，集成电路U1的第五端输入音频信号，随后集成电路U1的内部对音频信号进行可靠的功率放大，接着再由集成电路U1的第八端输入音频信号，来驱动蜂鸣器BL的工作，进行可靠的报警提示，同时集成电路U1的第十端用来提供基准电压，提高了语音报警的可靠性。
具体的，所述移动机构包括驱动组件7和导向组件6，所述驱动组件7设置在底座3上，所述驱动组件7包括风机，所述风机与PLC电连接。
具体的，所述导向组件6设置在底座3的底部，所述导向组件6包括第二电机16、第二驱动轴17和导向板18，所述第二电机16通过第二驱动轴17与导向板18传动连接，所述导向板18为尾鳍。
其中，风机通过转动，从而能够对机体2提供向后的作用力，随后通过第二电机16控制尾鳍的方向，来实现对机体2的移动方向。
具体的，所述底座3的两端设有分离板14，所述分离板14位于抓取杆15的两侧。
具体的，所述面板19上还设有显示界面20、控制按键21、状态指示灯22和扬声器23，所述显示界面20与显示控制模块30电连接，所述控制按键21与按键控制模块31电连接，所述状态指示灯22与状态指示模块32电连接，所述扬声器23与语音控制模块29电连接。
其中，显示界面20，用来对机器人的工作信息进行实时显示，从而提高了机器人的实用性；控制按键21，用来便于工作人员对机器人进行实施操控，提高了机器人的可操作性；状态指示灯22，能够对机器人的工作状态进行实时显示，提高了机器人的可靠性；扬声器23，用来对机器人的工作异常情况时，进行报警提示。
具体的，所述面板19的内部还设有蓄电池34，所述蓄电池34与工作电源模块33电连接。
具体的，所述显示界面20为液晶显示屏，所述控制按键21为轻触按键，所述状态指示灯22包括双色发光二极管。
具体的，所述无线通讯模块28包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
具体的，所述底座3的内部还设有气囊。
具体的，为了能够将太阳能转换成电能，从而提高了机器人的续航能力，所述发电机构1包括太阳能发电板，所述太阳能发电板与中央控制模块25电连接。
与现有技术相比，该用于清理河面垃圾的智能机器人中，通过收集机构4能够对河面上的垃圾进行收集，从而提高了机器人的实用性；不仅如此，通过语音控制电路，能够实现在机器人发生故障或者异常状态的时候，进行可靠的语音报警提示，提高了机器人工作的可靠性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，包括机体、发电机构、底座、收集机构、中控机构和移动机构，所述机体设置在底座的上方，所述发电机构设置在机体的上方，所述中控机构设置在机体上，所述收集机构设置在底座上，所述移动机构设置在底座上，所述发电机构、收集机构和移动机构均与中控机构电连接；
所述收集机构包括控制组件和抓取组件，所述控制组件与抓取组件传动连接，所述控制组件包括第一电机和第一驱动轴，所述第一电机固定在底座的内部且与第一驱动轴传动连接，所述第一驱动轴上设有第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹和第二螺纹关于第一驱动轴的竖向中心轴线对称；
所述抓取组件包括两个关于第一驱动轴的竖向中心轴线对称的抓取单元，所述抓取单元包括移动块、传动杆、滑动块、滑动槽和抓取杆，所述移动块套设在第一驱动轴上，所述传动杆的一端与移动块铰接，所述传动杆的另一端与抓取杆固定连接，所述传动杆的中部与滑动块铰接，所述滑动槽位于底座上，所述滑动块在滑动槽上滑动；
所述移动块的数量为两个，两个移动块的内部均设有内螺纹且分别与第一螺纹和第二螺纹匹配；
所述中控机构包括面板、设置在面板内部的中控组件，所述面板设置在机体上，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的温度检测模块、电机控制模块、无线通讯模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述底座的内部还设有温度传感器，所述温度传感器与温度检测模块电连接，所述第一电机与电机控制模块电连接，所述中央控制模块为PLC；
所述语音控制模块包括语音控制电路，所述语音控制电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和蜂鸣器，所述集成电路的型号为TDA2004，所述集成电路的第五端与第一电容连接，所述集成电路的第一端通过第二电容接地，所述集成电路的第六端接地，所述集成电路的第七端通过第三电容接地且分别与集成电路的第九端和第十一端连接，所述集成电路的第九端外接5V直流电压电源，所述集成电路的第八端通过第一电阻和第四电容组成的串联电路接地，所述集成电路的第十端通过第二电阻和第五电容组成的串联电路接地，所述蜂鸣器的两端分别与集成电路的第八端和集成电路的第十端连接，所述集成电路的第四端通过第三电阻和第六电容组成的串联电路接地，所述集成电路的第二端接地。
2.如权利要求1所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述移动机构包括驱动组件和导向组件，所述驱动组件设置在底座上，所述驱动组件包括风机，所述风机与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述导向组件设置在底座的底部，所述导向组件包括第二电机、第二驱动轴和导向板，所述第二电机通过第二驱动轴与导向板传动连接，所述导向板为尾鳍。
4.如权利要求1所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述底座的两端设有分离板，所述分离板位于抓取杆的两侧。
5.如权利要求1所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述面板上还设有显示界面、控制按键、状态指示灯和扬声器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接。
6.如权利要求1所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。
7.如权利要求5所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述显示界面为液晶显示屏，所述控制按键为轻触按键，所述状态指示灯包括双色发光二极管。
8.如权利要求1所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。
9.如权利要求1所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述底座的内部还设有气囊。
10.如权利要求1所述的用于清理河面垃圾的智能机器人，其特征在于，所述发电机构包括太阳能发电板，所述太阳能发电板与中央控制模块电连接。
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2017
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