CN110306512A - 河道垃圾清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种河道垃圾清理装置，自平衡外形装置内装有垃圾自动压缩打包收集装置和链式打捞机构，后端装有螺旋推进机构，链式打捞机构前端伸出所述自平衡外形装置前端，后端置于垃圾自动压缩打包收集装置上方；所述无人机巡航装置自动对河面进行垃圾巡检后规划一条最优的打捞路线，并将打捞路线信息反馈给河道垃圾清理装置的控制系统，由控制系统控制河道垃圾清理装置按打捞路线完成打捞；所述链式打捞机构在链板输送机的皮带上间隔设置抓手链板，皮带通过链条及链轮连接驱动电机，驱动电机驱动链条，链条带动皮带，将河面上打捞的垃圾经过皮带送至垃圾自动压缩打包收集装置，由垃圾自动压缩打包收集装置压缩打包垃圾。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾清理装置，尤其是涉及一种河道垃圾清理装置。
背景技术
目前，由于游客人数的增加以及部分游客频繁的不文明行为，大多河道表面充斥着生活垃圾，例如塑料袋、饮料瓶和食物残渣等，还有自然界的枯叶和浮萍等，都会影响景区河道的美观度。有的景区由专人驾驶大型或中小型垃圾打捞船，多数以柴油为驱动原料，耗费大量人力物力。目前市面上有一种人工操控的垃圾打捞装置，需以大中型船体为承载垃圾的场所，占用河道面积。
发明内容
本发明人针对这些河道垃圾问题，提出一种河道垃圾清理装置，其目的就是为了节约能源、减少排放并且做到自动清理河道垃圾。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种河道垃圾清理装置，包括无人机巡航装置、链式打捞机构、自平衡外形装置、螺旋推进机构、垃圾自动压缩打包收集装置，所述自平衡外形装置内装有垃圾自动压缩打包收集装置和链式打捞机构，后端装有螺旋推进机构，链式打捞机构前端伸出所述自平衡外形装置前端，后端置于垃圾自动压缩打包收集装置上方；所述无人机巡航装置自动对河面进行垃圾巡检后规划一条最优的打捞路线，并将打捞路线信息反馈给河道垃圾清理装置的控制系统，由控制系统控制河道垃圾清理装置按打捞路线完成打捞；所述链式打捞机构在链板输送机的皮带上间隔设置抓手链板，皮带通过链条及链轮连接驱动电机，驱动电机驱动链条，链条带动皮带，将河面上打捞的垃圾经过皮带送至垃圾自动压缩打包收集装置，由垃圾自动压缩打包收集装置压缩打包垃圾。
进一步，所述垃圾自动压缩打包收集装置包括垃圾桶、垃圾桶上盖、口袋打包机、收口装置传感器，垃圾桶内装有口袋打包机，并放置垃圾袋，垃圾桶上盖上收口处设有收口装置传感器，当打捞的垃圾到达一定量时，收口装置传感器发送信号给口袋打包机，由口袋打包机进行打包。
进一步，所述螺旋桨推进机构采用导管螺旋桨装置，两个导管螺旋桨装置分别自平衡外形装置后端的两侧，所述导管螺旋桨装置中的螺旋桨外缘加装一个机翼形截面的圆形导管，当螺旋桨推进工作时，螺旋桨旋转推动水，水给螺旋桨以反作用力，以产生推力推动河道垃圾清理装置前行，而转向由一边螺旋桨推进机构继续工作前行，而另一边螺旋桨推进机构停止工作来完成河道垃圾清理装置自动转向。
进一步，所述自平衡外形装置采用四向平衡结构，自平衡外形装置的壳体中心部位放置垃圾自动压缩打包收集装置，使自平衡外形装置整体重量下降并靠于中心，所述壳体左右和前后为对称结构，对称结构为体积大，重量轻的空心体，可形成宽度浮力，以及实现左右、前后平衡。
本发明的有益效果是：
为了减少垃圾污染，力争节约能源、减少排放，本发明的河道垃圾清理装置，就是针对河道垃圾污染进行处理的清洁机器人，不需要人工辅助，外表美观，占用面积合适，不会妨碍河道上航船的正常运行。
1、河道垃圾清理装置在进行垃圾打捞时，避免了采用传统的网状滤水收集时产生的粘湿垃圾袋或树叶等物堵塞网孔造成滤水不通畅问题，而是采用滤水传送带通过链条传送进行垃圾打捞；
2、采用无人机自动巡航技术，检测河道表面漂浮垃圾的位置以及航船的位置，避免产生碰撞；
3、河道垃圾清理装置的能源由电能供应，取代了传统打捞船的柴油，不仅能做到节约能源，还能做到减少污染的排放，降低经济成本；
4、河道垃圾清理装置外表面以公园动物垃圾桶为原型，造型美观，可适用于城市景观河道以及景区河道垃圾清理。
与现有河道垃圾打捞装置相比，本发明具有节约能源、减少排放、高效打捞等优点。尤其为城市景观河道以及景区河道垃圾清理提供便利。
附图说明
图1为河道垃圾清理装置轴测图；
图2为河道垃圾清理装置零件爆炸图；
图3为河道垃圾清理装置工程图；
其中：(a)为后视图，(b)为左剖视图，(c)为俯视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1，图2，图3(a)，(b)，(c)所示，本发明的河道垃圾清理装置，包括打捞系统、收纳系统、平衡动力系统、巡检系统。
(1)打捞系统:
打捞系统为"河道垃圾清理装置"的主要系统，其打捞原理源于带式传动而来的启发，打捞部件运用链条和皮带的结合，加上打捞抓的配合，形成一个循环打捞的链式打捞机构1。链式打捞机构1在链板输送机的皮带1-1上间隔设置圆柱链板1-4，圆柱链板1-4为抓手形状的特殊链板，由链板为实现打捞垃圾的目的。传送过程中可滤掉垃圾自带水分，再传送入垃圾收纳箱，皮带1-1采用漏空间隔形式，既保证了滤水性，也保证了皮带的柔韧性，皮带1-1通过链条1-2及链轮1-3连接驱动电机，驱动电机驱动链条1-2，链条1-2带动皮带1-1，皮带1-1上装有圆柱链板1-4打捞抓，在此循环下，将河面上的垃圾打捞后经过皮带送去指定收纳位置。
(2)收纳系统:
收纳系统采用的是指定打包收纳装置3，打包收集装置3包括垃圾桶3-1、垃圾桶上盖3-2、口袋打包机、收口装置传感器，垃圾桶3-1内装有口袋打包机，并放置垃圾袋，垃圾桶上盖3-2上收口处设有收口装置传感器。当打捞的垃圾到达一定量时，收口装置传感器发送信号，系统得到反馈，将其打包。其打包装置灵感来源于超市口袋的打包机，收纳装置为口袋盒，里面放置一定量的垃圾袋，垃圾袋依次为敞开形式，每次打包一个结束，下一个便变成当前的收纳袋。如此运作，便可以减少清理机器的财力物力，也可减少打包的成本。
(3)平衡动力系统:
“河道垃圾清理装置”的外形灵感来源于萌萌的机器外星人，大大的脑袋，两个大大的耳机，刚好形成了左右两边的浮力作用点，可以保证机器的左右平衡，前面的打捞和后面的"披风"，又巧妙的保证前后的平衡。动力源——机器人的心脏，将其装在大"耳机"下，保证其有运动的动力和转向的控制能力。平衡动力系统采用四向平衡原理的自平衡装置，即将整体重量下降，靠于中心。左右重量较轻且体积较大，便可形成宽度浮力，即实现左右平衡；前后平衡也是同样原理。重心的集中，也有效的降低了收纳装置对平衡的影响。将收纳装置放在机器中的心部位，既解决了放置的问题，亦可提升机器的平衡性能。
螺旋桨推进机构4采用导管螺旋桨为主要装置，是在普通螺旋桨外缘加装一个机翼形截面的圆形导管。导管螺旋桨包括电机4-3、螺旋桨电机架4-4、螺旋桨4-1、固定螺钉4-2。螺旋桨4-1通过连接轴连接电机4-3，并用固定螺钉4-2固定，以及通过螺旋桨电机架4-4安装在自平衡外形装置的壳体2-1中。当螺旋桨推进机构工作时，螺旋桨旋转推动水，根据力的作用与反作用的原理，水给螺旋桨以反作用力，以产生推力推动河道垃圾清理装置前行。而转向功能将由一边螺旋桨推进机构继续工作前行，而另一边螺旋桨推进机构停止工作来完成河道垃圾清理装置自动转向。自动转向功能改变了现有大型或中小型河道垃圾打捞船的驱动方式,能够实现自动转向,不需要人工辅助操作,可有效提高河道垃圾清理装置打捞效率。
(4)巡检系统:
巡检系统如同整个机器的眼睛，它是保证机器正常工作的根本。其由于垃圾在水面的分散性，为提升收集效率，本案采用无人机巡试检查装置。无人机巡试检查装置工作时，自动的对河面进行一个垃圾巡检，规划一个最为合理的打捞路线反馈给河道垃圾清理装置的控制系统，由控制系统控制河道垃圾清理装置按打捞路线完成打捞，保证了打捞的效率同时，也节约了不必要的浪费。
实施例：本发明实施例，当需要清理的河道平面存在生活垃圾或者难以清理的浮萍时，无人机巡航系统会识别出垃圾的位置，以及为了避免与其他河道上正在行驶的船只相碰撞，制定出打捞装置前往垃圾的最优路线，当靠近垃圾是，打捞装置的打捞链条就会运行起来，打捞抓手会捞起垃圾，随链条的上升最后落入垃圾桶，在抓手运行的最高点旁，会有一个旋转的刮板，可以将易附着的垃圾清理下来，最后当垃圾储存到一定量时，垃圾桶盖上的装置会自动打包，方便垃圾收取，当无人机与打捞装置电量耗尽时，他们会自动回到设定的起点处充电，便于下次的打捞。
本发明实施例，适合于学校和景区等的河道，现如今人民将生活垃圾丢入河道，导致河道污染，并会随水流进入大海，影响生态环境，此装置可实现全自动、无需人工操控的垃圾收集过程，可极大降低人力物力浪费，减少生活污染物排放，无人机巡航定位可提高自动清理装置工作效率，大大降低其能源利用，卡通曲面造型除了考虑美化环境的功能，在运动过程中的减阻性能也是其显著特点。
当今社会在不断的发展，而全球环境污染却已经变得越来越严重，并且全球极少有未受到垃圾污染的河流，垃圾污染已经受到大部分国家的高度重视，但是仍然无法做到在没有人工或者大型垃圾打捞设备的前提下，进行高效清理河道垃圾。特别是城市景观河流以及大部分著名旅游景点的河流环境，均遭到部分市民或游客不文明行为的破坏。
综上，河道垃圾清理装置应用广泛，兼具节能减排的目标，具有一定的市场推广价值，研发成熟后可投入批量生产。
Claims (4)
1.一种河道垃圾清理装置，包括无人机巡航装置、链式打捞机构、自平衡外形装置、螺旋推进机构、垃圾自动压缩打包收集装置，其特征在于：所述自平衡外形装置内装有垃圾自动压缩打包收集装置和链式打捞机构，后端装有螺旋推进机构，链式打捞机构前端伸出所述自平衡外形装置前端，后端置于垃圾自动压缩打包收集装置上方；所述无人机巡航装置自动对河面进行垃圾巡检后规划一条最优的打捞路线，并将打捞路线信息反馈给河道垃圾清理装置的控制系统，由控制系统控制河道垃圾清理装置按打捞路线完成打捞；所述链式打捞机构在链板输送机的皮带上间隔设置抓手链板，皮带通过链条及链轮连接驱动电机，驱动电机驱动链条，链条带动皮带，将河面上打捞的垃圾经过皮带送至垃圾自动压缩打包收集装置，由垃圾自动压缩打包收集装置压缩打包垃圾。
2.根据权利要求1所述的河道垃圾清理装置，其特征在于：所述垃圾自动压缩打包收集装置包括垃圾桶、垃圾桶上盖、口袋打包机、收口装置传感器，垃圾桶内装有口袋打包机，并放置垃圾袋，垃圾桶上盖上收口处设有收口装置传感器，当打捞的垃圾到达一定量时，收口装置传感器发送信号给口袋打包机，由口袋打包机进行打包。
3.根据权利要求1所述的河道垃圾清理装置，其特征在于：所述螺旋桨推进机构采用导管螺旋桨装置，两个导管螺旋桨装置分别自平衡外形装置后端的两侧，所述导管螺旋桨装置中的螺旋桨外缘加装一个机翼形截面的圆形导管，当螺旋桨推进工作时，螺旋桨旋转推动水，水给螺旋桨以反作用力，以产生推力推动河道垃圾清理装置前行，而转向由一边螺旋桨推进机构继续工作前行，而另一边螺旋桨推进机构停止工作来完成河道垃圾清理装置自动转向。
4.根据权利要求1所述的河道垃圾清理装置，其特征在于：所述自平衡外形装置采用四向平衡结构，自平衡外形装置的壳体中心部位放置垃圾自动压缩打包收集装置，使自平衡外形装置整体重量下降并靠于中心，所述壳体左右和前后为对称结构，对称结构为体积大，重量轻的空心体，可形成宽度浮力，以及实现左右、前后平衡。
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