CN109533332B - 一种河道清理用环卫无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种河道清理用环卫无人机，包括本体、直线导轨、定位气缸、收集箱、支撑架与清理机构，所述本体下端安装直导轨，直线导轨下端通过滑动配合方式安装有收集箱，收集箱前后侧壁上开设有定位孔，定位孔内壁与定位气缸顶端相紧贴，定位气缸安装在本体下端侧壁上，收集箱侧壁上安装有支撑架，支撑架侧壁上安装有清理机构，且支撑架前端设置有摄像头。本发明可以解决目前河道清理难度大、人工依赖程度高、存在安全隐患、工作效率低与工作连续性差等问题，可以实现对河道垃圾进行自动化清理的功能，具有清理难度低、无需人工进行清理、安全性好、工作效率高与工作连续性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，具体的说是一种河道清理用环卫无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点。目前除了在军事上得到应用外，无人机还被广泛应用在民用领域，如航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域，但是在环卫领域仍然没有得到广泛运用，在清理河道时仍需依靠人工方式进行。使用人工方式清理河道时，需要工作人员实现穿上工作服，之后使用工具对河道上的垃圾进行清理，在清理过程中，移动不便，清理难度大，工作人员还可能会在移动时跌倒，人身安全得不到保证，且每次清理垃圾后，都需要马上对垃圾进行收集，工作连续性差，工作效率低。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种河道清理用环卫无人机，可以解决目前河道清理难度大、人工依赖程度高、存在安全隐患、工作效率低与工作连续性差等问题，可以实现对河道垃圾进行自动化清理的功能，具有清理难度低、无需人工进行清理、安全性好、工作效率高与工作连续性高等优点。
本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种河道清理用环卫无人机，包括本体、直线导轨、定位气缸、收集箱、支撑架与清理机构，所述本体下端安装直导轨，直线导轨下端通过滑动配合方式安装有收集箱，收集箱前后侧壁上开设有定位孔，定位孔内壁与定位气缸顶端相紧贴，定位气缸安装在本体下端侧壁上，收集箱侧壁上安装有支撑架，支撑架侧壁上安装有清理机构，且支撑架前端设置有摄像头；其中：
所述收集箱包括固定框、伸缩侧板、伸缩气缸、伸缩挡板、底板与导引框，固定框安装在本体下端，固定框左右两侧对称开设有伸缩槽，伸缩槽内通过滑动配合方式安装有伸缩侧板，伸缩侧板侧壁与伸缩气缸顶端相连接，伸缩气缸底端安装在固定框侧壁上，固定框后端开设有安装槽，安装槽内通过滑动配合方式安装有伸缩挡板，伸缩挡板下端与底板上端相紧贴，底板安装在两个伸缩侧板之间，底板前端为从前往后高度逐渐减小的斜面结构，底板后端为U型结构，伸缩侧板侧壁上开设有方孔，方孔外侧安装有导引框，导引框下端为从外往内高度逐渐减小的斜面结构，伸缩侧板与底板侧壁上均开设有漏水孔；通过伸缩气缸的伸缩运动带动伸缩侧板向下运动至合适位置，使得底板前端能够位于水面以下，使得本体在带动本发明进行移动时，水面上的垃圾能够被底板收集，并在重力的作用下滑落至底板后端，通过清理机构对本发明左右两侧的垃圾进行清理后，垃圾在导引框的导引作用下，落在底板上，便于清理工作完成后，工作人员对垃圾进行统一处理，无需使用人工方式对河道上的垃圾进行清理，降低了人工成本与劳动强度，且消除了工作人员落水的可能性，提高了工作过程中的安全性。
所述清理机构数量为二，两个清理机构左右对称安装在支撑架侧壁上，清理机构包括直线滑轨、电动滑块、伸缩调节板、升降气缸、安装座、旋转电机、旋转板与清理支链，直线滑轨安装在支撑架侧壁上，直线滑轨上通过滑动配合方式安装有电动滑块，电动滑块外壁与伸缩调节板底端相连接，伸缩调节板顶端与升降气缸底端相连接，升降气缸顶端安装有安装座，安装座内通过电机座安装有旋转电机，旋转电机输出轴与旋转板上端相连接，旋转板下端安装有清理支链；当工作人员通过摄像头观察到本发明左右两侧有垃圾时，通过电动滑块、伸缩调节板、升降气缸与旋转电机的共同配合，将清理支链工作位置调节适当，以便清理支链对本发明左右两侧的垃圾进行清理，无需本体频繁改变飞行方向，减小了操作难度，同时提高了工作过程中的稳定性。
所述清理支链数量为二，两个清理支链左右对称安装在旋转板下端，清理支链包括一号安装板、二号安装板、主动辊、从动辊、传动带、转动电机、工作板、清理气缸与清理板，一号安装板与二号安装板前后对称安装在旋转板下端，一号安装板与二号安装板之间通过轴承从上往下依次安装有主动辊与从动辊，且主动辊前端通过联轴器与转动电机输出轴相连接，转动电机通过电机座安装在一号安装板侧壁上，主动辊与从动辊之间通过传动带相连接，传动带侧壁上均匀安装有工作板，工作板前后两端对称安装有清理气缸，清理气缸顶端安装有清理板，清理板为U型结构，且清理板侧壁上均匀开设有方口；发现垃圾后，两个传动带下端的清理气缸同时带动清理板进行直线运动，使得两个清理板能够对垃圾进行夹取，之后通过主动辊、从动辊、传动带与转动电机之间的相互配合，使得夹取有垃圾的清理板高度上升，直至其下方出现下一个清理板，依次往复，当传动带内侧的清理板内都有垃圾后，通过电动滑块、伸缩调节板、升降气缸与旋转电机的共同配合，将清理支链位置调节至与其同侧的导引框正上方，之后通过清理气缸的伸缩运动带动清理板向外运动，使得被夹取的垃圾能够落入导引框内，能够对垃圾进行暂时存放，无需每次夹取垃圾后都对工作位置进行调节，减少了操作步骤，保证了清理过程中的连续性，提高了工作效率。
工作时，通过本体带动本发明移动至待清理河道正上方，当工作人员通过摄像头观察到本发明左右两侧有垃圾时，通过伸缩气缸的伸缩运动带动伸缩侧板向下运动至合适位置，使得底板前端能够位于水面以下，使得本体在带动本发明进行移动时，水面上的垃圾能够被底板收集，并在重力的作用下滑落至底板后端，同时通过电动滑块、伸缩调节板、升降气缸与旋转电机的共同配合，将清理支链工作位置调节适当，接着两个传动带下端的清理气缸同时带动清理板进行直线运动，使得两个清理板能够对垃圾进行夹取，之后通过主动辊、从动辊、传动带与转动电机之间的相互配合，使得夹取有垃圾的清理板高度上升，直至其下方出现下一个清理板，依次往复，当传动带内侧的清理板内都有垃圾后，通过电动滑块、伸缩调节板、升降气缸与旋转电机的共同配合，将清理支链位置调节至与其同侧的导引框正上方，之后通过清理气缸的伸缩运动带动清理板向外运动，使得被夹取的垃圾能够落入导引框内，本发明可以解决目前河道清理难度大、人工依赖程度高、存在安全隐患、工作效率低与工作连续性差等问题，可以实现对河道垃圾进行自动化清理的功能。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明可以解决目前河道清理难度大、人工依赖程度高、存在安全隐患、工作效率低与工作连续性差等问题，可以实现对河道垃圾进行自动化清理的功能，具有清理难度低、无需人工进行清理、安全性好、工作效率高与工作连续性高等优点；
2.本发明设置有收集箱，本体在带动本发明进行移动时，水面上的垃圾能够被底板收集，并在重力的作用下滑落至底板后端，通过清理机构对本发明左右两侧的垃圾进行清理后，垃圾在导引框的导引作用下，落在底板上，便于清理工作完成后，工作人员对垃圾进行统一处理，无需使用人工方式对河道上的垃圾进行清理，降低了人工成本与劳动强度，且消除了工作人员落水的可能性，提高了工作过程中的安全性；
3.本发明设置有清理机构，能够将清理支链工作位置调节适当，使得清理支链对本发明左右两侧的垃圾进行清理，无需本体频繁改变飞行方向，减小了操作难度，同时提高了工作过程中的稳定性，能够对垃圾进行暂时存放，无需每次夹取垃圾后都对工作位置进行调节，减少了操作步骤，保证了清理过程中的连续性，提高了工作效率。
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是本发明的第一立体结构示意图；
图2是本发明的第二立体结构示意图；
图3是本发明的平面结构示意图；
图4是本发明支撑架与清理机构之间的平面结构示意图；
图5是本发明旋转板与清理支链之间的剖视图(除一号安装板与转动电机外)。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，一种河道清理用环卫无人机，包括本体1、直线导轨2、定位气缸3、收集箱4、支撑架5与清理机构6，所述本体1下端安装直导轨，直线导轨2下端通过滑动配合方式安装有收集箱4，收集箱4前后侧壁上开设有定位孔，定位孔内壁与定位气缸3顶端相紧贴，定位气缸3安装在本体1下端侧壁上，收集箱4侧壁上安装有支撑架5，支撑架5侧壁上安装有清理机构6，且支撑架5前端设置有摄像头；其中：
所述收集箱4包括固定框41、伸缩侧板42、伸缩气缸43、伸缩挡板44、底板45与导引框46，固定框41安装在本体1下端，固定框41左右两侧对称开设有伸缩槽，伸缩槽内通过滑动配合方式安装有伸缩侧板42，伸缩侧板42侧壁与伸缩气缸43顶端相连接，伸缩气缸43底端安装在固定框41侧壁上，固定框41后端开设有安装槽，安装槽内通过滑动配合方式安装有伸缩挡板44，伸缩挡板44下端与底板45上端相紧贴，底板45安装在两个伸缩侧板42之间，底板45前端为从前往后高度逐渐减小的斜面结构，底板45后端为U型结构，伸缩侧板42侧壁上开设有方孔，方孔外侧安装有导引框46，导引框46下端为从外往内高度逐渐减小的斜面结构，伸缩侧板42与底板45侧壁上均开设有漏水孔；通过伸缩气缸43的伸缩运动带动伸缩侧板42向下运动至合适位置，使得底板45前端能够位于水面以下，使得本体1在带动本发明进行移动时，水面上的垃圾能够被底板45收集，并在重力的作用下滑落至底板45后端，通过清理机构6对本发明左右两侧的垃圾进行清理后，垃圾在导引框46的导引作用下，落在底板45上，便于清理工作完成后，工作人员对垃圾进行统一处理，无需使用人工方式对河道上的垃圾进行清理，降低了人工成本与劳动强度，且消除了工作人员落水的可能性，提高了工作过程中的安全性。
所述清理机构6数量为二，两个清理机构6左右对称安装在支撑架5侧壁上，清理机构6包括直线滑轨61、电动滑块62、伸缩调节板63、升降气缸64、安装座65、旋转电机66、旋转板67与清理支链68，直线滑轨61安装在支撑架5侧壁上，直线滑轨61上通过滑动配合方式安装有电动滑块62，电动滑块62外壁与伸缩调节板63底端相连接，伸缩调节板63顶端与升降气缸64底端相连接，升降气缸64顶端安装有安装座65，安装座65内通过电机座安装有旋转电机66，旋转电机66输出轴与旋转板67上端相连接，旋转板67下端安装有清理支链68；当工作人员通过摄像头观察到本发明左右两侧有垃圾时，通过电动滑块62、伸缩调节板63、升降气缸64与旋转电机66的共同配合，将清理支链68工作位置调节适当，以便清理支链68对本发明左右两侧的垃圾进行清理，无需本体频繁改变飞行方向，减小了操作难度，同时提高了工作过程中的稳定性。
所述清理支链68数量为二，两个清理支链68左右对称安装在旋转板67下端，清理支链68包括一号安装板681、二号安装板682、主动辊683、从动辊684、传动带685、转动电机686、工作板687、清理气缸688与清理板689，一号安装板681与二号安装板682前后对称安装在旋转板67下端，一号安装板681与二号安装板682之间通过轴承从上往下依次安装有主动辊683与从动辊684，且主动辊683前端通过联轴器与转动电机686输出轴相连接，转动电机686通过电机座安装在一号安装板681侧壁上，主动辊683与从动辊684之间通过传动带685相连接，传动带685侧壁上均匀安装有工作板687，工作板687前后两端对称安装有清理气缸688，清理气缸688顶端安装有清理板689，清理板689为U型结构，且清理板689侧壁上均匀开设有方口；发现垃圾后，两个传动带685下端的清理气缸688同时带动清理板689进行直线运动，使得两个清理板689能够对垃圾进行夹取，之后通过主动辊683、从动辊684、传动带685与转动电机686之间的相互配合，使得夹取有垃圾的清理板689高度上升，直至其下方出现下一个清理板689，依次往复，当传动带685内侧的清理板689内都有垃圾后，通过电动滑块62、伸缩调节板63、升降气缸64与旋转电机66的共同配合，将清理支链68位置调节至与其同侧的导引框46正上方，之后通过清理气缸688的伸缩运动带动清理板689向外运动，使得被夹取的垃圾能够落入导引框46内，能够对垃圾进行暂时存放，无需每次夹取垃圾后都对工作位置进行调节，减少了操作步骤，保证了清理过程中的连续性，提高了工作效率。
工作时，通过本体1带动本发明移动至待清理河道正上方，当工作人员通过摄像头观察到本发明左右两侧有垃圾时，通过伸缩气缸43的伸缩运动带动伸缩侧板42向下运动至合适位置，使得底板45前端能够位于水面以下，使得本体1在带动本发明进行移动时，水面上的垃圾能够被底板45收集，并在重力的作用下滑落至底板45后端，同时通过电动滑块62、伸缩调节板63、升降气缸64与旋转电机66的共同配合，将清理支链68工作位置调节适当，接着两个传动带685下端的清理气缸688同时带动清理板689进行直线运动，使得两个清理板689能够对垃圾进行夹取，之后通过主动辊683、从动辊684、传动带685与转动电机686之间的相互配合，使得夹取有垃圾的清理板689高度上升，直至其下方出现下一个清理板689，依次往复，当传动带685内侧的清理板689内都有垃圾后，通过电动滑块62、伸缩调节板63、升降气缸64与旋转电机66的共同配合，将清理支链68位置调节至与其同侧的导引框46正上方，之后通过清理气缸688的伸缩运动带动清理板689向外运动，使得被夹取的垃圾能够落入导引框46内，本发明解决了目前河道清理难度大、人工依赖程度高、存在安全隐患、工作效率低与工作连续性差等问题，实现了对河道垃圾进行自动化清理的功能，达到了目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种河道清理用环卫无人机，包括本体(1)、直线导轨(2)、定位气缸(3)、收集箱(4)、支撑架(5)与清理机构(6)，其特征在于：所述本体(1)下端安装直导轨，直线导轨(2)下端通过滑动配合方式安装有收集箱(4)，收集箱(4)前后侧壁上开设有定位孔，定位孔内壁与定位气缸(3)顶端相紧贴，定位气缸(3)安装在本体(1)下端侧壁上，收集箱(4)侧壁上安装有支撑架(5)，支撑架(5)侧壁上安装有清理机构(6)，且支撑架(5)前端设置有摄像头；其中：
所述收集箱(4)包括固定框(41)、伸缩侧板(42)、伸缩气缸(43)、伸缩挡板(44)、底板(45)与导引框(46)，固定框(41)安装在本体(1)下端：
固定框(41)左右两侧对称开设有伸缩槽，伸缩槽内通过滑动配合方式安装有伸缩侧板(42)，伸缩侧板(42)侧壁与伸缩气缸(43)顶端相连接，伸缩气缸(43)底端安装在固定框(41)侧壁上；
固定框(41)后端开设有安装槽，安装槽内通过滑动配合方式安装有伸缩挡板(44)，伸缩挡板(44)下端与底板(45)上端相紧贴，底板(45)安装在两个伸缩侧板(42)之间；所述底板(45)前端为从前往后高度逐渐减小的斜面结构，底板(45)后端为U型结构；
伸缩侧板(42)侧壁上开设有方孔，方孔外侧安装有导引框(46)；
所述清理机构(6)数量为二，两个清理机构(6)左右对称安装在支撑架(5)侧壁上，清理机构(6)包括直线滑轨(61)、电动滑块(62)、伸缩调节板(63)、升降气缸(64)、安装座(65)、旋转电机(66)、旋转板(67)与清理支链(68)，直线滑轨(61)安装在支撑架(5)侧壁上：
直线滑轨(61)上通过滑动配合方式安装有电动滑块(62)，电动滑块(62)外壁与伸缩调节板(63)底端相连接；
伸缩调节板(63)顶端与升降气缸(64)底端相连接，升降气缸(64)顶端安装有安装座(65)，安装座(65)内通过电机座安装有旋转电机(66)，旋转电机(66)输出轴与旋转板(67)上端相连接，旋转板(67)下端安装有清理支链(68)；
所述清理支链(68)数量为二，两个清理支链(68)左右对称安装在旋转板(67)下端，清理支链(68)包括一号安装板(681)、二号安装板(682)、主动辊(683)、从动辊(684)、传动带(685)、转动电机(686)、工作板(687)、清理气缸(688)与清理板(689)，一号安装板(681)与二号安装板(682)前后对称安装在旋转板(67)下端，一号安装板(681)与二号安装板(682)之间通过轴承从上往下依次安装有主动辊(683)与从动辊(684)，且主动辊(683)前端通过联轴器与转动电机(686)输出轴相连接：
转动电机(686)通过电机座安装在一号安装板(681)侧壁上，主动辊(683)与从动辊(684)之间通过传动带(685)相连接；
传动带(685)侧壁上均匀安装有工作板(687)，工作板(687)前后两端对称安装有清理气缸(688)，清理气缸(688)顶端安装有清理板(689)。
2.根据权利要求1所述的一种河道清理用环卫无人机，其特征在于：所述导引框(46)下端为从外往内高度逐渐减小的斜面结构，伸缩侧板(42)与底板(45)侧壁上均开设有漏水孔。
3.根据权利要求1所述的一种河道清理用环卫无人机，其特征在于：所述清理板(689)为U型结构，且清理板(689)侧壁上均匀开设有方口。
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