CN108425351A - 一种水上机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水上机器人，属于水面清洁技术领域，它解决了现有水上机器人结构复杂、成本高的问题。本发明的水上机器人包括船体，还包括固定在船体的电机，电机与第一连接轴相连接，第一连接轴通过第一传动机构带动涡轮运动，第一连接轴通过第二传动机构带动拨叉运动。本申请与现有技术相比，利用一个电机同时带动第一动力机构和第二动力机构运动，从而分别带动与第一动力机构相连接的涡轮和第二动力机构相连接的拨叉运动，进而完成水上机器人的行驶和对水面垃圾的清理，也就是说本发明只利用了一个电机就能够带动两个机构实现动作，其结构简单、动力传递稳定、节省了成本，因此，本发明起到了节能环保、运动稳定、成本降低的效果。
Description
技术领域
本发明涉及水面清洁技术领域，特别是涉及一种水上机器人。
背景技术
目前，河流、湖泊、港口等水域的水面垃圾形成的污染较为严重，这给人们的生存环境和开发利用旅游资源等带来了负面影响。对于水面垃圾的清理，目前基本采用人工乘船打捞的方法。但是该方法有一定的限制，对于小型河流、人工湖和水上游乐场等场所，经常会存在水面较窄或水深较浅的区域，船体无法通过导致打捞困难；同时，对于一些污染比较严重的水域，也不适合工人前往打捞。于是水面垃圾回收应运而生，大多为自动化水平较高的大型综合清污船等水面固体垃圾收集机械，其续航能力好、功能强大，但却也有因体积庞大而在狭小水域移动不便、工作效率低、动力消耗和使用成本过高等等，无法适应小型河流、人工湖和水上游乐场等场所的水面垃圾回收需要。
例如专利CN201720965898.5公开了一种小型水面垃圾清理机器人，其中具体公开了包括船体、叶轮、捕捞机构、垃圾收集仓和控制台等，可以看出该装置的捕捞机构是设置在设置在船体的正前方的，这样带来的问题是：其打捞效率低下，特别是在捕捞机构受损时，会导致该专利的水面垃圾清理机器人无法正常使用，其智能化程度低，从而影响了对水面垃圾的清理效率；此外，该专利的结构复杂，加工成本较高，从而影响了水面垃圾清理机器人产品的普及化。
为此，本发明提供一种水上机器人。
发明内容
鉴于现有的技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种水上机器人，本发明至少所要解决的技术问题是：如何简化水上机器人的结构，以节省成本。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种水上机器人，包括船体，还包括固定在所述船体的电机，所述电机与第一连接轴相连接，所述第一连接轴通过第一传动机构带动涡轮运动，所述第一连接轴通过第二传动机构带动拨叉运动；
所述第一传动机构包括固定在所述第一连接轴的第一锥齿轮、与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮、第二连接轴、第一同步带轮一、第一同步带轮二、第三连接轴，所述第二锥齿轮与所述第二连接轴一端相固定，所述第二连接轴另一端与所述第一同步带轮一相固定，第一同步带轮二与第二连接轴相固定，所述第一同步带轮一通过第一传动带与所述第一同步带轮二相连接，所述涡轮与所述第三连接轴相连接；
所述第二传动机构包括固定在所述第一连接轴端部的第二同步带轮一、固定在第四连接轴的第二同步带轮二、设置在第四连接轴两端的连杆结构，所述第二同步带轮一通过第二传动带与所述第二同步带轮二相连接，所述拨叉通过所述连杆结构与所述第四连接轴相连接。
进一步地，所述连杆结构包括第一连杆、第二连杆、导向杆、滑杆，所述第一连杆一端与所述第四连接轴相固定，所述第一连杆另一端与所述第二连杆相铰接，所述第二连杆另一端与所述滑杆相铰接，所述滑杆一端可相对滑动地与所述导向杆一端相套接，所述滑杆另一端与所述拨叉相固定，所述导向杆另一端与船体相连接。
优选地，所述导向杆另一端通过调节机构与所述船体相连接，所述调节机构包括螺栓、设置在船体的螺纹孔，所述螺栓穿过所述螺纹孔与所述导向杆另一端螺纹连接。
优选地，还包括固定架，所述拨叉和导向杆均分别与所述固定架相连接，所述固定架设有凸起。
进一步地，还包括刀片，所述刀片与所述第三连接轴相连接，所述刀片和所述涡轮分别位于所述第三连接轴的两端。
进一步地，还包括第五连接轴，所述第五连接轴与所述第四连接轴为平行设置，位于所述第四连接轴和第五连接轴之间设有同步带。
进一步地，还包括救生圈机构，所述救生圈机构包括泳圈、沉浮圈、设置在船体的卡扣件以及固定扣，所述泳圈通过卡扣件与设置在船体的凹槽相连接，所述沉浮圈通过固定扣与所述船体相连接。
优选地，还包括手柄、齿轮、与所述船体相连接的垃圾收集箱，位于所述垃圾收集箱设有齿条，所述齿轮固定在所述手柄的一端，所述齿轮与所述齿条相啮合。
如上所述，本发明涉及的一种水上机器人，具有以下有益效果：
本申请利用上述的水上机器人后，与现有技术相比，利用一个电机同时带动第一动力机构和第二动力机构运动，从而分别带动与第一动力机构相连接的涡轮和第二动力机构相连接的拨叉运动，进而完成水上机器人的行驶和对水面垃圾的清理，也就是说本发明只利用了一个电机就能够带动两个机构实现动作，其结构简单、动力传递稳定、节省了成本，因此，本发明起到了节能环保、运动稳定、成本降低的效果。
附图说明
图1为一种水上机器人含第一传动机构的仰视结构示意图；
图2为一种水上机器人含第一传动机构和第二传动机构的俯视结构示意图；
图3为水上机器人部分结构示意图；
图4为图3的A处分解放大图；
图5为为图3的B处放大图；
图6为水上机器人的整体结构示意图。
元件标号说明
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。具体结构可参照专利申请的附图进行说明。
一种水上机器人，如图1和图2所示，包括船体1，还包括固定在所述船体1的电机2，所述电机2与第一连接轴3相连接，所述第一连接轴3通过第一传动机构4带动涡轮5运动，所述第一连接轴4通过第二传动机构8带动拨叉7运动；
具体地，如图1和图2所示，所述第一传动机构4包括固定在所述第一连接轴3的第一锥齿轮41、与所述第一锥齿轮41相啮合的第二锥齿轮42、第二连接轴43、第一同步带轮一44、第一同步带轮二45、第三连接轴46，所述第二锥齿轮42与所述第二连接轴43一端相固定，所述第二连接轴43另一端与所述第一同步带轮一44相固定，第一同步带轮二45与第二连接轴43相固定，所述第一同步带轮一44通过第一传动带47与所述第一同步带轮二45相连接，所述涡轮5与所述第三连接轴46相连接；
具体地，如图2所示，所述第二传动机构8包括固定在所述第一连接轴4端部的第二同步带轮一81、固定在第四连接轴9的第二同步带轮二82、设置在第四连接轴9两端的连杆结构10，所述第二同步带轮一81通过第二传动带83与所述第二同步带轮二82相连接，所述拨叉7通过所述连杆结构10与所述第四连接轴9相连接。本申请利用上述的水上机器人后，与现有技术相比，利用一个电机同时带动第一动力机构4和第二动力机构8运动，从而分别带动与第一动力机构4相连接的涡轮5和第二动力机构8相连接的拨叉7运动，进而完成水上机器人的行驶和对水面垃圾的清理，也就是说本发明只利用了一个电机就能够带动两个机构实现动作，其结构简单、动力传递稳定、节省了成本，因此，本发明起到了节能环保、运动稳定、成本降低的效果。
进一步地，如图2所示，所述连杆结构10包括第一连杆101、第二连杆102、导向杆103、滑杆104，所述第一连杆101一端与所述第四连接轴9相固定，所述第一连杆101另一端与所述第二连杆102相铰接，所述第二连杆102另一端与所述滑杆104相铰接，所述滑杆104一端可相对滑动地与所述导向杆103一端相套接，所述滑杆104另一端与所述拨叉7相固定，所述导向杆103另一端与船体1相连接。
优选地，如图3和图4所示，为了能够调节导向杆103的高度，所述导向杆103另一端通过调节机构11与所述船体1相连接，所述调节机构11包括螺栓111、设置在船体1的螺纹孔112，所述螺栓111穿过所述螺纹孔112与所述导向杆103另一端螺纹连接。当使用者需要调节导向杆的高度时，可以先转动螺栓111，从而使导向杆103实现上下移动，即可完成导向杆103的上下位置的调节，同时也是调节拨叉7的高度变化，因而实现了对拨叉7高度不同的需求变化，给使用者带来了便利。
如图2所示，还包括固定架12，所述拨叉7和导向杆103均分别与所述固定架12相连接，所述固定架12设有凸起121。设置凸起，可以使拨叉7不能向后转动，防止滑杆104在向前移动时，避免将水面上的垃圾推走，便于快速地收集垃圾。
进一步地，如图1所示，还包括刀片13，所述刀片13与所述第三连接轴46相连接，所述刀片13和所述涡轮5分别位于所述第三连接轴46的两端。在电机2驱动下，带动第二连接轴43发生转动，从而带动第三连接轴46上的涡轮5、刀片13也发生转动，涡轮的转动能够使船体1行驶，刀片13的转动可以将位于水中的杂草割断，从而防止水草阻碍船体1向前行驶，因此，可以加快船体1行驶的速度，尽快完成对垃圾的收集工作。
进一步地，如图2和图3所示，还包括第五连接轴14，所述第五连接轴14与所述第四连接轴9为平行设置，位于所述第四连接轴9和第五连接轴14之间设有同步带15。这样，可以将垃圾更好地运送至垃圾收集箱19中，而且利用同步带的平稳性，可以避免垃圾产生的晃动，从而提高垃圾的收集效率。
进一步地，如图1、图5以及图6所示，还包括救生圈机构16，所述救生圈机构16包括泳圈161、沉浮圈162、设置在船体1的卡扣件163以及固定扣164，所述泳圈161通过卡扣件163与设置在船体的凹槽165相连接，所述沉浮圈162通过固定扣164与所述船体1相连接。其中，沉浮圈162适用于控制船体1的吃水线的，保证船体1的正常行驶；而泳圈161可以以备不妨之需，当上面上发生危险情况时，可以快速的拉开卡扣件163，将泳圈161取出，从而提供紧急情况时的帮助。
优选地，如图5和图6所示，还包括手柄17、齿轮18、与所述船体1相连接的垃圾收集箱19，位于所述垃圾收集箱19设有齿条191，所述齿轮18固定在所述手柄17的一端，所述齿轮18与所述齿条191相啮合。这样，使用者只需用手轻轻地旋动手柄17，利用齿轮18与齿条191之间配合使垃圾收集箱19脱离船体1，从而完成垃圾的取走工作，操作过程十分简单、省力。
如上所述，本发明涉及一种水上机器人，具有以下有益效果：
本申请利用上述的水上机器人后，与现有技术相比，利用一个电机同时带动第一动力机构和第二动力机构运动，从而分别带动与第一动力机构相连接的涡轮和第二动力机构相连接的拨叉运动，进而完成水上机器人的行驶和对水面垃圾的清理，也就是说本发明只利用了一个电机就能够带动两个机构实现动作，其结构简单、动力传递稳定、节省了成本，因此，本发明起到了节能环保、运动稳定、成本降低的效果。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种水上机器人，包括船体(1)，其特征在于：还包括固定在所述船体(1)的电机(2)，所述电机(2)与第一连接轴(3)相连接，所述第一连接轴(3)通过第一传动机构(4)带动涡轮(5)运动，所述第一连接轴(4)通过第二传动机构(8)带动拨叉(7)运动；
所述第一传动机构(4)包括固定在所述第一连接轴(3)的第一锥齿轮(41)、与所述第一锥齿轮(41)相啮合的第二锥齿轮(42)、第二连接轴(43)、第一同步带轮一(44)、第一同步带轮二(45)、第三连接轴(46)，所述第二锥齿轮(42)与所述第二连接轴(43)一端相固定，所述第二连接轴(43)另一端与所述第一同步带轮一(44)相固定，第一同步带轮二(45)与第二连接轴(43)相固定，所述第一同步带轮一(44)通过第一传动带(47)与所述第一同步带轮二(45)相连接，所述涡轮(5)与所述第三连接轴(46)相连接；
所述第二传动机构(8)包括固定在所述第一连接轴(4)端部的第二同步带轮一(81)、固定在第四连接轴(9)的第二同步带轮二(82)、设置在第四连接轴(9)两端的连杆结构(10)，所述第二同步带轮一(81)通过第二传动带(83)与所述第二同步带轮二(82)相连接，所述拨叉(7)通过所述连杆结构(10)与所述第四连接轴(9)相连接。
2.根据权利要求1所述的水上机器人，其特征在于：所述连杆结构(10)包括第一连杆(101)、第二连杆(102)、导向杆(103)、滑杆(104)，所述第一连杆(101)一端与所述第四连接轴(9)相固定，所述第一连杆(101)另一端与所述第二连杆(102)相铰接，所述第二连杆(102)另一端与所述滑杆(104)相铰接，所述滑杆(104)一端可相对滑动地与所述导向杆(103)一端相套接，所述滑杆(104)另一端与所述拨叉(7)相固定，所述导向杆(103)另一端与船体(1)相连接。
3.根据权利要求2所述的水上机器人，其特征在于：所述导向杆(103)另一端通过调节机构(11)与所述船体(1)相连接，所述调节机构(11)包括螺栓(111)、设置在船体(1)的螺纹孔(112)，所述螺栓(111)穿过所述螺纹孔(112)与所述导向杆(103)另一端螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的水上机器人，其特征在于：还包括固定架(12)，所述拨叉(7)和导向杆(103)均分别与所述固定架(12)相连接，所述固定架(12)设有凸起(121)。
5.根据权利要求1所述的水上机器人，其特征在于：还包括刀片(13)，所述刀片(13)与所述第三连接轴(46)相连接，所述刀片(13)和所述涡轮(5)分别位于所述第三连接轴(46)的两端。
6.根据权利1所述的水上机器人，其特征在于：还包括第五连接轴(14)，所述第五连接轴(14)与所述第四连接轴(9)为平行设置，位于所述第四连接轴(9)和第五连接轴(14)之间设有同步带(15)。
7.根据权利要求1所述的水上机器人，其特征在于：还包括救生圈机构(16)，所述救生圈机构(16)包括泳圈(161)、沉浮圈(162)、设置在船体(1)的卡扣件(163)以及固定扣(164)，所述泳圈(161)通过卡扣件(163)与设置在船体的凹槽(165)相连接，所述沉浮圈(162)通过固定扣(164)与所述船体(1)相连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的水上机器人，其特征在于：还包括手柄(17)、齿轮(18)、与所述船体(1)相连接的垃圾收集箱(19)，位于所述垃圾收集箱(19)设有齿条(191)，所述齿轮(18)固定在所述手柄(17)的一端，所述齿轮(18)与所述齿条(191)相啮合。
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