CN108284926A - 一种防泥沙的水底坠物打捞设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防泥沙的水底坠物打捞设备及其工作方法，包括壳体、控制机构以及动力机构，控制机构包括处理器、驱动装置、导航装置以及定位装置，导航装置用于生成打捞设备在预设区域内的移动路线，定位装置用于获取打捞设备的位置信息，壳体包括打捞部、第一储物部以及第二储物部，打捞部设置于壳体前端，打捞部包括机械爪以及水下摄像头，机械爪用于抓取物体，水下摄像头用于拍摄预设区域的影像，第一储物部包括隔离装置，隔离装置由透明材料制成，第一储物部底部设置有第一电动开关，第二储物部用于存储打捞的物体，第二储物部顶部设置有第二电动开关，动力机构包括螺旋推进装置，螺旋推进装置设置于壳体尾端，用于控制打捞设备的水下航向。

Description

一种防泥沙的水底坠物打捞设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及水下作业领域，特别涉及一种防泥沙的水底坠物打捞设备及其工作方法。

背景技术

人们在水边或水上游玩时，很容易将佩戴的饰品或随身携带的玩物掉落水中，例如，戒指、手镯、项链、手机、手表等等，其中大多数都是贵重物品，而由于其体积较小，丢失时并不容易引起注意，导致事后难以找到，其一，造成个人的财产损失；其二，电子产品造成水质污染。

目前，对于体积较小的物品，通常采用人工潜水的办法进行打捞，该种打捞方法效率低下，打捞效果差，且对工作人员存在一定安全隐患。机械打捞时搅动水流，造成水底泥沙的漂浮，使得摄像头拍摄不到清晰的画面，打捞进程缓慢。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种防泥沙的水底坠物打捞设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：一种防泥沙的水底坠物打捞设备，包括壳体、控制机构以及动力机构，所述控制机构包括处理器、驱动装置、导航装置以及定位装置，所述处理器分别与所述驱动装置、所述导航装置以及所述定位装置连接，所述导航装置用于生成所述打捞设备在预设区域内的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理器，所述定位装置用户获取所述打捞设备的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理器，所述壳体包括打捞部、第一储物部以及第二储物部，所述打捞部设置于所述壳体前端，所述打捞部包括机械爪、水下摄像头以及聚光灯，所述驱动装置分别与所述机械爪以及所述聚光灯连接，所述机械爪用于抓取物体，所述聚光灯用于照亮所述预设区域，所述水下摄像头与所述处理器连接，用于拍摄所述预设区域的影像并将所述影像发送给所述处理器，所述第一储物部包括隔离装置，所述隔离装置由透明材料制成，所述第一储物部底部设置有第一电动开关，所述第一电动开关与所述驱动装置连接，所述第二储物部用于存储打捞的物体，所述第二储物部顶部设置有第二电动开关，所述第二电动开关与所述驱动装置连接，所述动力机构包括螺旋推进装置以及车轮装置，所述驱动装置分别与所述螺旋推进装置以及所述车轮装置连接，所述螺旋推进装置设置于所述壳体尾端，用于控制所述打捞设备的水下航向，所述车轮装置设置与所述壳体底部，用于控制所述打捞设备的陆上走向。

作为本发明的一种优选方式，所述隔离装置设置为透明塑料纸或折叠玻璃板。

作为本发明的一种优选方式，所述第二储物部包括金属滤网，所述金属滤网水平设置于所述第二储物部的中下位置。

作为本发明的一种优选方式，所述打捞部还包括金属探测器，所述金属探测器与所述处理器连接，用于检测所述预设区域内的金属物质并将检测信号发送给所述处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述隔离装置包括滚动单元，所述滚动单元设置于所述隔离装置的边界，所述滚动单元与所述驱动装置连接。

作为本发明的一种优选方式，包括以下工作步骤：

a)所述处理器在所述导航装置中设置预设区域；

b)所述导航装置自动生成所述打捞设备当前位置至所述预设区域以及所述预设区域内的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理器；

c)所述处理器根据所述移动路线向所述驱动装置输出第一移动信号，所述驱动装置驱动所述螺旋推进装置按照所述移动路线行进；

d)所述处理器向所述驱动装置输出隔离信号，所述驱动装置驱动所述第一电动开关开启，所述驱动装置驱动所述机械爪释放所述隔离装置；

e)所述水下摄像头拍摄所述移动路线中的影像并将所述影像发送给所述处理器；

f)所述处理器判断所述影像中是否存在目标物品；

g)若是，处理器记录所述目标物品的位置信息；

h)所述处理器根据所述位置信息向所述驱动装置输出打捞信号，所述驱动装置驱动所述第二电动开关开启，所述驱动装置驱动所述机械爪拾取所述目标物品并将所述目标物品转移至所述第二储物部。

作为本发明的一种优选方式，步骤c还包括：

所述处理器根据所述移动路线向所述驱动装置输出第二移动信号，所述驱动装置驱动所述滚动单元按照所述移动路线滚动，所述滚动单元在运行期间与所述螺旋推进装置的行进轨迹保持同步。

作为本发明的一种优选方式，步骤g还包括：

所述处理器向所述驱动装置输出收取信号，所述驱动装置驱动所述第一电动开关开启，所述驱动装置驱动所述机械爪将所述隔离装置回收至所述第一存储部。

作为本发明的一种优选方式，利用移动终端与所述处理器建立连接；

所述处理器将接收到的影像发送给所述移动终端；

所述处理器将所述打捞设备的位置信息发送给所述移动终端。

作为本发明的一种优选方式，若是所述目标物品为金属材质且所述摄像头没有拍摄到目标物品，所述处理器驱动所述金属探测器启动；

所述金属探测器检测到下方有金属时，则将检测信号发送给所述处理器；

所述处理器向所述驱动装置输出打捞信号，所述驱动装置驱动所述第二电动开关开启，所述驱动装置驱动所述机械爪打捞下方物体；

再重复执行步骤e至步骤h。

本发明实现以下有益效果：

本发明提供的打捞设备适用于打捞水底坠物，解决了水底泥沙漂浮的问题；隔离装置由透明材料制成，保证了水下摄像头良好的拍摄环境；所述隔离装置配备有滚动单元，所述滚动单元与所述螺旋推进装置的行进轨迹保持一致；所述打捞设备能够水陆两用，包括两种动力模式：螺旋推进装置以及车轮装置；金属滤网能够滤除打捞上来的物体表面的泥沙；针对于所述水下摄像头功能的局限性，本发明还提供二次打捞方案，若是目标物品为金属材质，且在预设区域内所述水下摄像头未捕捉到所述目标物品，则开启金属探测器，当所述金属探测器检测到金属时向所述处理器发送检测信号，再对打捞上来的物体进行图像分析。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。图1为本发明提供的一种防泥沙的水底坠物打捞设备结构示意图；

图2为本发明提供的隔离装置结构示意图；

图3为本发明提供的一种防泥沙的水底坠物打捞设备工作方法流程图；

图4为本发明提供的打捞设备行进方法流程图；

图5为本发明提供的打捞方法流程图；

图6为本发明提供的金属探测器工作方法流程图；

图7为本发明提供的探测路线设置方法流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1、2所示，一种防泥沙的水底坠物打捞设备，包括壳体1、控制机构2以及动力机构，控制机构2包括处理器3、驱动装置4、导航装置5以及定位装置6，处理器3分别与驱动装置4、导航装置5以及定位装置6连接，导航装置5用于生成打捞设备在预设区域内的移动路线并将移动路线发送给处理器3，定位装置6用于获取打捞设备的位置信息并将位置信息发送给处理器3，壳体1包括打捞部7、第一储物部8以及第二储物部9，打捞部7设置于壳体1前端，打捞部7包括机械爪10、水下摄像头11以及聚光灯12，驱动装置4分别与机械爪10以及聚光灯12连接，机械爪10用于抓取物体，聚光灯12用于照亮预设区域，水下摄像头11与处理器3连接，用于拍摄预设区域的影像并将影像发送给处理器3，第一储物部8包括隔离装置13，隔离装置13由透明材料制成，第一储物部8底部设置有第一电动开关14，第一电动开关14与驱动装置4连接，第二储物部9用于存储打捞的物体，第二储物部9顶部设置有第二电动开关15，第二电动开关15与驱动装置4连接，动力机构包括螺旋推进装置16以及车轮装置17，驱动装置4分别与螺旋推进装置16以及车轮装置17连接，螺旋推进装置16设置于壳体1尾端，用于控制打捞设备的水下航向，车轮装置17设置与壳体1底部，用于控制打捞设备的陆上走向。

隔离装置13设置为透明塑料纸或折叠玻璃板。

第二储物部9包括金属滤网18，金属滤网18水平设置于第二储物部9的中下位置。

打捞部7还包括金属探测器19，金属探测器19与处理器3连接，用于检测预设区域内的金属物质并将检测信号发送给处理器3。

隔离装置13包括滚动单元20，滚动单元20设置于隔离装置13的边界，滚动单元20与驱动装置4连接。

具体地，本发明提供的防泥沙的水底坠物打捞设备包括括壳体1、控制机构2以及动力机构，控制机构2包括处理器3、驱动装置4、导航装置5以及定位装置6，壳体1包括打捞部7、第一储物部8以及第二储物部9，打捞部7包括机械爪10、水下摄像头11、聚光灯12以及金属探测器19，第一储物部8包括隔离装置13以及第一电动开关14，隔离装置13包括滚动单元20，第二储物部9包括第二电动开关15以及金属滤网18，动力机构包括螺旋推进装置16以及车轮装置17。

其中，壳体1分为三段，从首至尾依次为打捞部7、第一储物部8、第二储物部9，各段之间焊接，连接处填充密封橡胶，机械爪10设置于打捞部7的左右两侧，打捞部7设置为流线体结构，水下摄像头11、金属探测器19以及聚光灯12设置于打捞部7的底部，打捞设备工作时，聚光灯12同步开启，聚光灯12与水下摄像头11的聚焦点保持一致，第一储物部8内置有若干隔离装置13，隔离装置13可回收洗净后多次使用，多余的隔离装置13用于替换，单个隔离装置13包括四个滚动单元20，滚动单元20均匀排列在隔离装置13的边缘处，若是预设区域较大，多个隔离装置13可拼接呈一个整体，隔离装置13的主体具体为一透明塑料纸或可折叠的玻璃板，隔离装置13需具有良好的透明度，隔离装置13用于隔离水下泥沙，水下摄像头11透过隔离装置13拍摄水底的情况，隔离装置13能够有效避免水底泥沙阻碍水下摄像头11的拍摄工作，第二储物部9分为上下两层，通过金属滤网18隔离，上层空间大于下层空间，机械爪10将目标物品从上层的第二开关处放入第二储物部9，目标物品掉落在金属滤网18上，目标物品表面携带的泥沙经金属滤网18沉积至第二储物部9的下层，为目标物品则保存在上层，控制机构2内嵌于壳体1，控制机构2具有防水功能，动力机构设置于壳体1外部。

实施例二

如图3所示，一种防泥沙的水底坠物打捞设备的工作方法，包括以下工作步骤：

a)处理器3在导航装置5中设置预设区域；

b)导航装置5自动生成打捞设备当前位置至预设区域以及预设区域内的移动路线并将移动路线发送给处理器3；

c)处理器3根据移动路线向驱动装置4输出第一移动信号，驱动装置4驱动螺旋推进装置16按照移动路线行进；

d)处理器3向驱动装置4输出隔离信号，驱动装置4驱动第一电动开关14开启，驱动装置4驱动机械爪10释放隔离装置13；

e)水下摄像头11拍摄移动路线中的影像并将影像发送给处理器3；

f)处理器3判断影像中是否存在目标物品；

g)若是，处理器3记录目标物品的位置信息；

h)处理器3根据位置信息向驱动装置4输出打捞信号，驱动装置4驱动第二电动开关15开启，驱动装置4驱动机械爪10拾取目标物品并将目标物品转移至第二储物部9。

步骤c还包括：

处理器3根据移动路线向驱动装置4输出第二移动信号，驱动装置4驱动滚动单元20按照移动路线滚动，滚动单元20在运行期间与螺旋推进装置16的行进轨迹保持同步。

步骤g还包括：

处理器3向驱动装置4输出收取信号，驱动装置4驱动第一电动开关14开启，驱动装置4驱动机械爪10将隔离装置13回收至第一存储部。

利用移动终端与处理器3建立连接；

处理器3将接收到的影像发送给移动终端；

处理器3将打捞设备的位置信息发送给移动终端。

具体地，在本发明工作前，需确定打捞的区域，用户将移动设备与处理器3建立连接，使用移动设备编辑预设区域并将预设区域发送给处理器3，处理器3在导航装置5中将预设区域进行标记，导航装置5自动生成打捞设备当前位置至预设区域以及预设区域内的移动路线并将移动路线发送给处理器3，如图4所示，打捞设备可通过巡逻船携带至预设区域的水面上方再潜入水底工作，也可自动行走至岸边再潜入水底工作，随着打捞设备位置的改变，导航装置5实时更新移动路线，若是需要打捞设备自动完成陆上移动工作，处理器3先向驱动装置4输出第二移动信号，驱动装置4驱动车轮装置17按照移动路线行进，当打捞设备行进至岸边时，处理器3向驱动装置4输出第二移动信号，驱动装置4驱动螺旋推进装置16按照移动路线行进，打捞部7还配备有声纳测距装置，声纳测距装置与处理器3连接，用于测量至水底的距离并将距离发送给处理器3，在处理器3中设置第一预设距离，例如设置第一预设距离为2米，当处理器3接收到的距离小于或等于2米时，处理器3向驱动装置4输出隔离信号，驱动装置4驱动第一电动开关14开启，驱动装置4驱动机械爪10释放隔离装置13，驱除隔离装置13后第一电动开关14自动关闭，隔离装置13竖直降落至水底，在处理器3中设置第二预设距离，例如设置第二预设距离为20厘米，当处理器3接收到的距离小于或等于20厘米时，则控制打捞设备不再下潜且保持距离水底20厘米，当隔离装置13启动后，处理器3同时控制螺旋推进装置16与滚动单元20的运动，使其两者在水平方向的行进轨迹保持同步，即两者在水平方向的分速度相同。在螺旋推进装置16行进的过程中，处理器3将接收到的影像转发给移动设备，用户可查看水下情况，其次，定位装置6获取打捞设备的位置信息并将位置信息发送给处理器3，处理器3将位置信息转发给移动设备，用户可查看打捞设备在水下的位置。

如图5所示，用户将需要打捞的物品以图像的方式发送给处理器3，处理器3将其保存，水下摄像头11拍摄移动路线中的影像并将影像发送给处理器3，处理器3判断影像中是否存在目标物品，若是，处理器3控制螺旋推进装置16进入悬浮状态，处理器3记录目标物品的位置信息，再将隔离装置13收回第一存储部，处理器3根据之前记录的位置信息向驱动装置4输出打捞信号，驱动装置4驱动第二电动开关15开启，驱动装置4驱动机械爪10拾取目标物品并将目标物品转移至第二储物部9，最后，处理器3控制打捞设备返回水面。

实施例三

如图6所示，若是目标物品为金属材质且摄像头没有拍摄到目标物品，处理器3驱动金属探测器19启动；

金属探测器19检测到下方有金属时，则将检测信号发送给处理器3；

处理器3向驱动装置4输出打捞信号，驱动装置4驱动第二电动开关15开启，驱动装置4驱动机械爪10打捞下方物体；

再重复执行步骤e至步骤h。

具体地，本发明利用隔离装置13隔绝泥沙，虽然能够提高打捞的效率，但是只能针对目标物品未被水底泥沙覆盖，若是目标物品掉落时间较久，水下摄像头11难以捕捉，影响处理器3的判断结果，本发明针对上述情况提供二次打捞方案，若是目标物品为金属材质，在预设区域内水下摄像头11未捕捉到目标物品时，即开启二次打捞方案，先将隔离装置13收回第一储物部8，如图7所示，导航装置5生成与移动路线路径相同但方向相反的探测路线并将探测路线发送给处理器3，处理器3向驱动装置4输出第三移动信号，驱动装置4驱动螺旋推进装置16按照探测路线行进，金属探测器19检测到下方有金属时，则将检测信号发送给处理器3，处理器3先控制机械爪10打捞出下方的物体，水下摄像头11再拍摄物体，处理器3判断物体是否为目标物品，若是，则将物体保存至第二储物部9并返回水面，若否，则放弃物体并继续行进。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防泥沙的水底坠物打捞设备，包括壳体、控制机构以及动力机构，其特征在于，所述控制机构包括处理器、驱动装置、导航装置以及定位装置，所述处理器分别与所述驱动装置、所述导航装置以及所述定位装置连接，所述导航装置用于生成所述打捞设备在预设区域内的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理器，所述定位装置用户获取所述打捞设备的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理器，所述壳体包括打捞部、第一储物部以及第二储物部，所述打捞部设置于所述壳体前端，所述打捞部包括机械爪、水下摄像头以及聚光灯，所述驱动装置分别与所述机械爪以及所述聚光灯连接，所述机械爪用于抓取物体，所述聚光灯用于照亮所述预设区域，所述水下摄像头与所述处理器连接，用于拍摄所述预设区域的影像并将所述影像发送给所述处理器，所述第一储物部包括隔离装置，所述隔离装置由透明材料制成，所述第一储物部底部设置有第一电动开关，所述第一电动开关与所述驱动装置连接，所述第二储物部用于存储打捞的物体，所述第二储物部顶部设置有第二电动开关，所述第二电动开关与所述驱动装置连接，所述动力机构包括螺旋推进装置以及车轮装置，所述驱动装置分别与所述螺旋推进装置以及所述车轮装置连接，所述螺旋推进装置设置于所述壳体尾端，用于控制所述打捞设备的水下航向，所述车轮装置设置与所述壳体底部，用于控制所述打捞设备的陆上走向。

2.根据权利要求1所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备，其特征在于：所述隔离装置设置为透明塑料纸或折叠玻璃板。

3.根据权利要求1所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备，其特征在于：所述第二储物部包括金属滤网，所述金属滤网水平设置于所述第二储物部的中下位置。

4.根据权利要求1所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备，其特征在于：所述打捞部还包括金属探测器，所述金属探测器与所述处理器连接，用于检测所述预设区域内的金属物质并将检测信号发送给所述处理器。

5.根据权利要求1所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备，其特征在于：所述隔离装置包括滚动单元，所述滚动单元设置于所述隔离装置的边界，所述滚动单元与所述驱动装置连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备的工作方法，其特征在于：包括以下工作步骤：

a)所述处理器在所述导航装置中设置预设区域；

b)所述导航装置自动生成所述打捞设备当前位置至所述预设区域以及所述预设区域内的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理器；

c)所述处理器根据所述移动路线向所述驱动装置输出第一移动信号，所述驱动装置驱动所述螺旋推进装置按照所述移动路线行进；

d)所述处理器向所述驱动装置输出隔离信号，所述驱动装置驱动所述第一电动开关开启，所述驱动装置驱动所述机械爪释放所述隔离装置；

e)所述水下摄像头拍摄所述移动路线中的影像并将所述影像发送给所述处理器；

f)所述处理器判断所述影像中是否存在目标物品；

g)若是，处理器记录所述目标物品的位置信息；

h)所述处理器根据所述位置信息向所述驱动装置输出打捞信号，所述驱动装置驱动所述第二电动开关开启，所述驱动装置驱动所述机械爪拾取所述目标物品并将所述目标物品转移至所述第二储物部。

7.根据权利要求6所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备的工作方法，其特征在于：步骤c还包括：

所述处理器根据所述移动路线向所述驱动装置输出第二移动信号，所述驱动装置驱动所述滚动单元按照所述移动路线滚动，所述滚动单元在运行期间与所述螺旋推进装置的行进轨迹保持同步。

8.根据权利要求6所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备的工作方法，其特征在于：步骤g还包括：

所述处理器向所述驱动装置输出收取信号，所述驱动装置驱动所述第一电动开关开启，所述驱动装置驱动所述机械爪将所述隔离装置回收至所述第一存储部。

9.根据权利要求6所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备的工作方法，其特征在于：

利用移动终端与所述处理器建立连接；

所述处理器将接收到的影像发送给所述移动终端；

所述处理器将所述打捞设备的位置信息发送给所述移动终端。

10.根据权利要求6所述的一种防泥沙的水底坠物打捞设备的工作方法，其特征在于：

若是所述目标物品为金属材质且所述摄像头没有拍摄到目标物品，所述处理器驱动所述金属探测器启动；

所述金属探测器检测到下方有金属时，则将检测信号发送给所述处理器；

所述处理器向所述驱动装置输出打捞信号，所述驱动装置驱动所述第二电动开关开启，所述驱动装置驱动所述机械爪打捞下方物体；

再重复执行步骤e至步骤h。