CN109516042B - 一种仿生水上垃圾回收机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生水上垃圾回收机器人，包括收集箱、第一锁销连接孔、船体、第二锁销连接孔、锁销、齿条、扇形齿块、第一约束槽、圆盘、第一凸起、第一转轴、转轴定位块、转轴定位孔、滚动轴承、第一传动齿轮、驱动电机、第二传动齿轮、第一连杆、第二连杆和划桨，所述收集箱的顶部两侧分别开设有第一锁销连接孔，该仿生水上垃圾回收机器人，能够改变整个船体的吃水深度，使得整个船体能够有较高的垃圾回收效率；而且通过一个驱动电机即可带动整个设备移动，操作方便；同时前进时能够增加推力，回收时能够减小收到水的阻力，降低了能源损耗；而且进入收集箱内部的垃圾不会再次排出，回收内部垃圾十分简便。

Description

一种仿生水上垃圾回收机器人

技术领域

本发明涉及仿生机器人技术领域，具体为一种仿生水上垃圾回收机器人。

背景技术

仿生机器人是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人；通过将生物的一些运动习性运用到机器人领域，从而使得机器人的发展蒸蒸日上；现有技术中的仿生水上垃圾回收机器人，无法改变船体的吃水深度，垃圾回收效率不高；而且装置复杂，需要同时引用多个驱动装置；同时，船体的动力不足，收到水的阻力较大，能源损耗过快；而且被吸收的垃圾会再次排出水中，清理收集箱内部的垃圾十分不便，工作效率不高；因此，设计一种仿生水上垃圾回收机器人是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿生水上垃圾回收机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种仿生水上垃圾回收机器人，包括收集箱、第一锁销连接孔、船体、第二锁销连接孔、锁销、齿条、扇形齿块、第一约束槽、圆盘、第一凸起、第一转轴、转轴定位块、转轴定位孔、滚动轴承、第一传动齿轮、驱动电机、第二传动齿轮、第一连杆、第二连杆、划桨、第一挡块、拉杆连接块、拉杆、第二凸起、拨爪连接杆、拨爪、第二挡块、第二约束槽、推杆、推桨连接块、第二转轴、转动块、推桨、第三挡块、插销定位孔、推杆连接孔、插销、环状气囊固定块、环状气囊、阻挡块、阻挡块固定孔、垃圾吸收口、第一拦网板、第二拦网板、垃圾排出口、挡板插槽和挡板，所述收集箱的顶部两侧分别开设有第一锁销连接孔，且收集箱的顶部固定安装有船体，所述船体的底部两侧分别开设有第二锁销连接孔，所述第一锁销连接孔与第二锁销连接孔之间连接有锁销，所述船体的顶部中间设置有齿条，所述齿条的顶部设置有扇形齿块，且齿条与扇形齿块啮合，所述扇形齿块的顶部开设有第一约束槽，且扇形齿块的顶部一侧设置有圆盘，所述圆盘靠近扇形齿块的一侧固定安装有第一凸起，且第一凸起嵌于第一约束槽的内部，所述圆盘的中间嵌有第一转轴，所述船体的顶部通过焊接固定有转轴定位块，所述转轴定位块的顶部开设有转轴定位孔，所述转轴定位孔的内部嵌有滚动轴承，所述第一转轴的外部套接有第一传动齿轮，所述船体的顶部一侧相对于第一转轴的底部通过螺栓安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上套接有第二传动齿轮，所述齿条中间两侧通过铰链连接有第一连杆，所述第一连杆的另一端通过铰链连接有第二连杆，所述第二连杆的另一端通过铰链连接有划桨，且第二连杆的一端相对于划桨的一侧固定安装有第一挡块，所述齿条的一端连接有拉杆连接块，所述拉杆连接块的一端连接有拉杆，所述拉杆一端的顶部两侧分别固定安装有第二凸起，且拉杆的顶部两侧分别设置有拨爪连接杆，所述拨爪连接杆的一端通过铰链连接有拨爪，且拨爪连接杆的一端相对于拨爪的外侧固定安装有第二挡块，所述拨爪连接杆的一端相对于第二凸起的顶部开设有第二约束槽，且第二凸起嵌于第二约束槽的内部，所述齿条的另一端连接有推杆，所述推杆的一端连接有推桨连接块，所述推桨连接块的两侧设置有第二转轴，所述第二转轴的外部套接有转动块，所述转动块的一侧通过焊接安装有推桨，所述推桨连接块的底部相对于推桨的两侧分别固定安装有第三挡块，所述推杆的一端水平开设有插销定位孔，所述齿条连接有推杆的一端开设有推杆连接孔，推杆连接孔，所述船体的两侧分别固定安装有两个环状气囊固定块，所述环状气囊固定块的内部嵌有环状气囊，所述环状气囊的中间设置有阻挡块，所述环状气囊固定块的顶部和底部分别开设有阻挡块固定孔，所述收集箱的两侧分别开设有垃圾吸收口，且垃圾吸收口的内部设置有第一拦网板，所述收集箱的顶部一侧相对于拉杆的底部设置有第二拦网板，所述收集箱的顶部一侧相对于推杆的底部开设有垃圾排出口，所述收集箱的一侧相对于垃圾排出口的底部开设有挡板插槽，所述挡板插槽的内部嵌有挡板。

进一步的，所述收集箱通过锁销穿过第一锁销连接孔和第二锁销连接孔与船体连接。

进一步的，所述第一转轴穿过转轴定位孔，且滚动轴承套接于第一转轴的外部。

进一步的，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮啮合。

进一步的，所述推杆的一端穿过推杆连接孔与齿条连接，且插销定位孔内部嵌有插销。

进一步的，所述挡板位于垃圾排出口的外侧。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1.该仿生水上垃圾回收机器人，两侧的环状气囊可以通过充气改变整个船体收到水的浮力，从而改变船体的吃水深度，使得整个船体能够有较高的垃圾回收效率；

2.该仿生水上垃圾回收机器人，通过驱动电机驱动齿轮组，带动两侧的划桨前后划动，同时后侧的推桨也对水面推动，从而带动整个设备向前划动，结构简单，只需一个驱动装置即可带动整个机器人运动；

3.该仿生水上垃圾回收机器人，在第二连杆的一端安装有第一挡块，用于将划桨的一侧转动方向卡住，使它能够与水面相作用形成推力，而在回收时能够转动收拢减小阻力，同时，推桨连接块的底部安装有第三挡块，使得推桨只能在一定的角度范围内转动，从而大大降低了能源的消耗；

4.该仿生水上垃圾回收机器人，通过在垃圾吸收口处设置拦网板，可以避免吸入的垃圾再次排出水中，同时抽出挡板，可以使得垃圾从垃圾排出口中排出，便于清理设备内部的垃圾，提高了设备的工作效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的爆炸图；

图3是本发明的齿条结构示意图；

图4是本发明的推桨结构示意图；

图5是本发明的第一拦网板结构示意图；

图6是本发明的挡板结构示意图；

图中：1、收集箱；2、第一锁销连接孔；3、船体；4、第二锁销连接孔；5、锁销；6、齿条；7、扇形齿块；8、第一约束槽；9、圆盘；10、第一凸起；11、第一转轴；12、转轴定位块；13、转轴定位孔；14、滚动轴承；15、第一传动齿轮；16、驱动电机；17、第二传动齿轮；18、第一连杆；19、第二连杆；20、划桨；21、第一挡块；22、拉杆连接块；23、拉杆；24、第二凸起；25、拨爪连接杆；26、拨爪；27、第二挡块；28、第二约束槽；29、推杆；30、推桨连接块；31、第二转轴；32、转动块；33、推桨；34、第三挡块；35、插销定位孔；36、推杆连接孔；37、插销；38、环状气囊固定块；39、环状气囊；40、阻挡块； 41、阻挡块固定孔；42、垃圾吸收口；43、第一拦网板；44、第二拦网板；45、垃圾排出口； 46、挡板插槽；47、挡板。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种仿生水上垃圾回收机器人，包括收集箱 1、第一锁销连接孔2、船体3、第二锁销连接孔4、锁销5、齿条6、扇形齿块7、第一约束槽8、圆盘9、第一凸起10、第一转轴11、转轴定位块12、转轴定位孔13、滚动轴承14、第一传动齿轮15、驱动电机16、第二传动齿轮17、第一连杆18、第二连杆19、划桨20、第一挡块21、拉杆连接块22、拉杆23、第二凸起24、拨爪连接杆25、拨爪26、第二挡块 27、第二约束槽28、推杆29、推桨连接块30、第二转轴31、转动块32、推桨33、第三挡块34、插销定位孔35、推杆连接孔36、插销37、环状气囊固定块38、环状气囊39、阻挡块40、阻挡块固定孔41、垃圾吸收口42、第一拦网板43、第二拦网板44、垃圾排出口45、挡板插槽46和挡板47，收集箱1的顶部两侧分别开设有第一锁销连接孔2，且收集箱1的顶部固定安装有船体3，船体3的底部两侧分别开设有第二锁销连接孔4，第一锁销连接孔2 与第二锁销连接孔4之间连接有锁销5，收集箱1通过锁销5穿过第一锁销连接孔2和第二锁销连接孔4与船体3连接；船体3的顶部中间设置有齿条6，齿条6的顶部设置有扇形齿块7，且齿条6与扇形齿块7啮合，扇形齿块7的顶部开设有第一约束槽8，且扇形齿块7 的顶部一侧设置有圆盘9，圆盘9靠近扇形齿块7的一侧固定安装有第一凸起10，且第一凸起10嵌于第一约束槽8的内部，圆盘9的中间嵌有第一转轴11，船体3的顶部通过焊接固定有转轴定位块12，转轴定位块12的顶部开设有转轴定位孔13，转轴定位孔13的内部嵌有滚动轴承14，第一转轴11穿过转轴定位孔13，且滚动轴承14套接于第一转轴11的外部，从而对第一转轴11进行定位；第一转轴11的外部套接有第一传动齿轮15，船体3的顶部一侧相对于第一转轴11的底部通过螺栓安装有驱动电机16，驱动电机16的输出轴上套接有第二传动齿轮17，第一传动齿轮15与第二传动齿轮17啮合，通过第一传动齿轮15和第二传动齿轮17进行传动；齿条6中间两侧通过铰链连接有第一连杆18，第一连杆18的另一端通过铰链连接有第二连杆19，第二连杆19的另一端通过铰链连接有划桨20，且第二连杆19 的一端相对于划桨20的一侧固定安装有第一挡块21，齿条6的一端连接有拉杆连接块22，拉杆连接块22的一端连接有拉杆23，拉杆23一端的顶部两侧分别固定安装有第二凸起24，且拉杆23的顶部两侧分别设置有拨爪连接杆25，拨爪连接杆25的一端通过铰链连接有拨爪 26，且拨爪连接杆25的一端相对于拨爪26的外侧固定安装有第二挡块27，拨爪连接杆25 的一端相对于第二凸起24的顶部开设有第二约束槽28，且第二凸起24嵌于第二约束槽28 的内部，齿条6的另一端连接有推杆29，推杆29的一端连接有推桨连接块30，推桨连接块 30的两侧设置有第二转轴31，第二转轴31的外部套接有转动块32，转动块32的一侧通过焊接安装有推桨33，推桨连接块30的底部相对于推桨33的两侧分别固定安装有第三挡块34，推杆29的一端水平开设有插销定位孔35，齿条6连接有推杆29的一端开设有推杆连接孔36，推杆连接孔36，推杆29的一端穿过推杆连接孔36与齿条6连接，且插销定位孔35 内部嵌有插销37，使得推杆29与齿条6连接；船体3的两侧分别固定安装有两个环状气囊固定块38，环状气囊固定块38的内部嵌有环状气囊39，环状气囊39的中间设置有阻挡块 40，环状气囊固定块38的顶部和底部分别开设有阻挡块固定孔41，收集箱1的两侧分别开设有垃圾吸收口42，且垃圾吸收口42的内部设置有第一拦网板43，收集箱1的顶部一侧相对于拉杆23的底部设置有第二拦网板44，收集箱1的顶部一侧相对于推杆29的底部开设有垃圾排出口45，收集箱1的一侧相对于垃圾排出口45的底部开设有挡板插槽46，挡板插槽 46的内部嵌有挡板47，挡板47位于垃圾排出口45的外侧，通过抽出挡板47可以清理设备内部的垃圾；通过驱动电机16驱动第一传动齿轮15和第二传动齿轮17，带动两侧的划桨 20前后划动，同时后侧的推桨33也对水面推动，使得整个船体3向前移动。两侧的环状气囊39可以用来调节整个船体3的吃水深度，使得整个船体3能够有较高的垃圾回收效率，阻挡块40可以防止环状气囊39被水冲走；通过驱动电机16驱动圆盘9转动，通过卡在扇形齿块7顶部的第一约束槽8中的第一凸起10来带动扇形齿块7来回摆动，扇形齿块7与底部的齿条6相啮合，使得整个齿条6来回往复运动，在齿条6的两侧铰接着第一连杆18，第二连杆19与第一连杆18铰接，在齿条6来回往复运动的时候带动第一连杆18转动，使得第二连杆19上的划桨20来回摆动；通过插销37将齿条6与推杆29相连接，使推杆29 能够随着齿条6来回往复运动，在推桨连接块30上安装有第三挡块34，使推桨33只能在一定角度范围内转动，保证了船体3有足够的动力，同时又减小了受到的阻力；通过设置第一拦网板43和第二拦网板44，使得垃圾在进去后不会再次排出，收集箱1通过锁销5与船体 3相连接，尾部的挡板47能够抽出，从而将收集箱1中的垃圾倒出。

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。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种仿生水上垃圾回收机器人，包括收集箱(1)、第一锁销连接孔(2)、船体(3)、第二锁销连接孔(4)、锁销(5)、齿条(6)、扇形齿块(7)、第一约束槽(8)、圆盘(9)、第一凸起(10)、第一转轴(11)、转轴定位块(12)、转轴定位孔(13)、滚动轴承(14)、第一传动齿轮(15)、驱动电机(16)、第二传动齿轮(17)、第一连杆(18)、第二连杆(19)、划桨(20)、第一挡块(21)、拉杆连接块(22)、拉杆(23)、第二凸起(24)、拨爪连接杆(25)、拨爪(26)、第二挡块(27)、第二约束槽(28)、推杆(29)、推桨连接块(30)、第二转轴(31)、转动块(32)、推桨(33)、第三挡块(34)、插销定位孔(35)、推杆连接孔(36)、插销(37)、环状气囊固定块(38)、环状气囊(39)、阻挡块(40)、阻挡块固定孔(41)、垃圾吸收口(42)、第一拦网板(43)、第二拦网板(44)、垃圾排出口(45)、挡板插槽(46)和挡板(47)，其特征在于：所述收集箱(1)的顶部两侧分别开设有第一锁销连接孔(2)，且收集箱(1)的顶部固定安装有船体(3)，所述船体(3)的底部两侧分别开设有第二锁销连接孔(4)，所述第一锁销连接孔(2)与第二锁销连接孔(4)之间连接有锁销(5)，所述船体(3)的顶部中间设置有齿条(6)，所述齿条(6)的顶部设置有扇形齿块(7)，且齿条(6)与扇形齿块(7)啮合，所述扇形齿块(7)的顶部开设有第一约束槽(8)，且扇形齿块(7)的顶部一侧设置有圆盘(9)，所述圆盘(9)靠近扇形齿块(7)的一侧固定安装有第一凸起(10)，且第一凸起(10)嵌于第一约束槽(8)的内部，所述圆盘(9)的中间嵌有第一转轴(11)，所述船体(3)的顶部通过焊接固定有转轴定位块(12)，所述转轴定位块(12)的顶部开设有转轴定位孔(13)，所述转轴定位孔(13)的内部嵌有滚动轴承(14)，所述第一转轴(11)的外部套接有第一传动齿轮(15)，所述船体(3)的顶部一侧相对于第一转轴(11)的底部通过螺栓安装有驱动电机(16)，所述驱动电机(16)的输出轴上套接有第二传动齿轮(17)，所述齿条(6)中间两侧通过铰链连接有第一连杆(18)，所述第一连杆(18)的另一端通过铰链连接有第二连杆(19)，所述第二连杆(19)的另一端通过铰链连接有划桨(20)，且第二连杆(19)的一端相对于划桨(20)的一侧固定安装有第一挡块(21)，所述齿条(6)的一端连接有拉杆连接块(22)，所述拉杆连接块(22)的一端连接有拉杆(23)，所述拉杆(23)一端的顶部两侧分别固定安装有第二凸起(24)，且拉杆(23)的顶部两侧分别设置有拨爪连接杆(25)，所述拨爪连接杆(25)的一端通过铰链连接有拨爪(26)，且拨爪连接杆(25)的一端相对于拨爪(26)的外侧固定安装有第二挡块(27)，所述拨爪连接杆(25)的一端相对于第二凸起(24)的顶部开设有第二约束槽(28)，且第二凸起(24)嵌于第二约束槽(28)的内部，所述齿条(6)的另一端连接有推杆(29)，所述推杆(29)的一端连接有推桨连接块(30)，所述推桨连接块(30)的两侧设置有第二转轴(31)，所述第二转轴(31)的外部套接有转动块(32)，所述转动块(32)的一侧通过焊接安装有推桨(33)，所述推桨连接块(30)的底部相对于推桨(33)的两侧分别固定安装有第三挡块(34)，所述推杆(29)的一端水平开设有插销定位孔(35)，所述齿条(6)连接有推杆(29)的一端开设有推杆连接孔(36)，推杆连接孔(36)，所述船体(3)的两侧分别固定安装有两个环状气囊固定块(38)，所述环状气囊固定块(38)的内部嵌有环状气囊(39)，所述环状气囊(39)的中间设置有阻挡块(40)，所述环状气囊固定块(38)的顶部和底部分别开设有阻挡块固定孔(41)，所述收集箱(1)的两侧分别开设有垃圾吸收口(42)，且垃圾吸收口(42)的内部设置有第一拦网板(43)，所述收集箱(1)的顶部一侧相对于拉杆(23)的底部设置有第二拦网板(44)，所述收集箱(1)的顶部一侧相对于推杆(29)的底部开设有垃圾排出口(45)，所述收集箱(1)的一侧相对于垃圾排出口(45)的底部开设有挡板插槽(46)，所述挡板插槽(46)的内部嵌有挡板(47)。

2.根据权利要求1所述的一种仿生水上垃圾回收机器人，其特征在于：所述收集箱(1)通过锁销(5)穿过第一锁销连接孔(2)和第二锁销连接孔(4)与船体(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种仿生水上垃圾回收机器人，其特征在于：所述第一转轴(11)穿过转轴定位孔(13)，且滚动轴承(14)套接于第一转轴(11)的外部。

4.根据权利要求1所述的一种仿生水上垃圾回收机器人，其特征在于：所述第一传动齿轮(15)与第二传动齿轮(17)啮合。

5.根据权利要求1所述的一种仿生水上垃圾回收机器人，其特征在于：所述推杆(29)的一端穿过推杆连接孔(36)与齿条(6)连接，且插销定位孔(35)内部嵌有插销(37)。

6.根据权利要求1所述的一种仿生水上垃圾回收机器人，其特征在于：所述挡板(47)位于垃圾排出口(45)的外侧。

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