CN112109852A - 一种水面智能多功能清理机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水面智能多功能清理机器人，包括船体、风力发电装置及太阳能发电装置，其中船体平台前端设置有垃圾收纳装置，且垃圾收纳装置输出端与垃圾暂存装置输入端固定连接，垃圾暂存装置输出端通过垃圾传送装置与垃圾压滤装置输入端固定连接，本发明利用激光信号处理器进行激光红外障碍物识别，并在船体行驶过程中不间断进行扫描，检测前方是否有障碍物，并将检测信息传输至控制中心，由控制中心控制采取相应的规避措施，且本发明可在远程服务模块的数据分析和路径规划下，完成巡航水域信息的采集，并对规划路径水域存在的垃圾进行清理，实现机器人全天候低成本运行。

Description

一种水面智能多功能清理机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，特别涉及一种水面智能多功能清理机器人。
背景技术
河道湖泊水面经常会因为自然或者人为原因漂浮很多垃圾，水面上的垃圾若不及时处理，会影响水体的质量，降低视觉感官效果，因此非常有必要对水面上漂浮的垃圾进行打捞处理，目前水面保洁一般是由人工在岸上或者划船进行打捞，人工成本巨大，存在一定的危险性，打捞效率低下；此外由于水面垃圾的分布是随机的，人工搜寻垃圾也较困难，费时费力，经济性较差。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种水面智能多功能清理机器人。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种水面智能多功能清理机器人，所述机器人包括船体，所述船体前端设置有垃圾收纳装置，且垃圾收纳装置的输出端与垃圾暂存装置的输入端固定连接；
所述垃圾暂存装置的输出端通过垃圾传送装置与垃圾压滤装置的输入端固定连接，且所述垃圾压滤装置底部固定设置有垃圾储存装置；
所述船体的上侧由上至下依次设置风力发电装置、360度高清摄像头、激光信号处理器、光报警器及声报警器；
所述船体后端上侧固定设置有蓄电池组，且所述船体后端设置有动力装置；
所述船体后端上侧设置有太阳能发电装置，且所述船体上固定设置有用于控制各设备工作的控制中心；
所述控制中心通过无线网与远程服务模块传输连接，所述远程服务模块通过无线网远程控制控制中心做出相应的调整控制。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)利用激光信号处理器进行激光红外障碍物识别，并在船体行驶过程中不间断进行扫描，检测前方是否有障碍物，并将检测信息传输至控制中心，并由控制中心控制采取相应的规避措施；2)通过远程服务模块及控制中心的设置，船体可在远程服务模块的数据分析和路径规划下，在规划路径下完成巡航水域信息的采集，并对规划路径水域存在的垃圾进行清理；3)远程服务模块可通过无线网远程控制控制中心做出相应的调整控制，且操作人员可通过远程服务模块远程手动遥控船体进行行驶，并通过远程服务模块对控制中心发送回收指令，控制船体按规划路径自动返航至回收站；4)通过风力发电装置及太阳能发电装置的设置，可将风能及太阳能转化为电能，并输送至蓄电池组进行存储，实现机器人全天候低成本运行。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为一个实施例中水面智能多功能清理机器人结构示意图。
图2为一个实施例中水面智能多功能清理机器人结构的俯视图。
图3为一个实施例中水面智能多功能清理机器人结构的俯视图。
图4为一个实施例中本发明的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
在一个实施例中，结合图1至图4，提供了一种水面智能多功能清理机器人，所述机器人包括船体1，所述船体1前端设置有垃圾收纳装置2，且垃圾收纳装置2的输出端与垃圾暂存装置3的输入端固定连接；
这里，垃圾暂存装置3可对垃圾收纳装置2收集的垃圾进行暂时存放。
所述垃圾暂存装置3的输出端通过垃圾传送装置4与垃圾压滤装置5的输入端固定连接，且所述垃圾压滤装置5底部固定设置有垃圾储存装置6；
这里，垃圾传送装置4可将垃圾暂存装置3内的垃圾输送至垃圾压滤装置5，垃圾压滤装置5会对垃圾进行挤压，减少垃圾体积，垃圾收纳装置2可对垃圾压滤装置5挤压出的多余水份进行收集，防止挤压出的水份污染船体1。
所述船体1的上侧由上至下依次设置风力发电装置11、360度高清摄像头15、激光信号处理器16、光报警器17及声报警器18；
这里，360度高清摄像头15可拍摄船体1四周情况，并通过控制中心8传输至远程服务模块9进行监控、激光信号处理器16在船体1行驶过程中会不间断进行扫描，检测前方是否有障碍物，并将检测信息传输至控制中心8，并由控制中心8控制采取相应的规避措施，光报警器17及声报警器18船体1在行驶过程中，若发生紧急情况：如有人落水或设备出现异常情况光报警器17会发生高频闪烁，且声报警器18会持续鸣笛。
这里，风力发电装置11可把风能转化为电能，并输送至蓄电池组14进行存储，蓄电池组14可为船体1各项设备提供电力供应。
所述船体1后端上侧固定设置有蓄电池组14，且所述船体1后端设置有动力装置7；
这里，动力装置7可控制船体1进行前进、后退及转向，改变船体1航行过程方向。
所述船体1后端上侧设置有太阳能发电装置12，且所述船体1上固定设置有控制中心8，控制中心8对船体1各项设备进行控制。
这里，太阳能发电装置12在晴天可把太阳能转化为电能，并输送至蓄电池组14进行存储。
所述控制中心8通过无线网与远程服务模块9传输连接，所述远程服务模块9通过无线网远程控制控制中心8做出相应的调整控制。操作人员可通过远程服务模块9远程手动遥控船体1进行行驶，且船体1也可在已规划好的路径进行自主巡航，操作人员可通过远程服务模块9对控制中心8发送回收指令，控制中心8接收到回收指令后可控制设备停止垃圾清理工作，并控制船体1按规划路径自动返航至回收站。
进一步地，在其中一个实施例中，所述垃圾收纳装置2、垃圾暂存装置3及垃圾传送装置4通过安装架13与船体1固定连接。
这里，通过安装架13可将垃圾收纳装置2、垃圾暂存装置3及垃圾传送装置4固定设置在船体1前端，防止垃圾收纳装置2、垃圾暂存装置3及垃圾传送装置4在船体1运行过程中发生晃动。
进一步地，在其中一个实施例中，所述垃圾收纳装置2包括一对垃圾收纳抓手21，所述一对收纳抓手通过连接架22固定于垃圾暂存装置3左右两侧；
这里，垃圾收纳抓手21倾斜设置，使垃圾收纳抓手21具有更大的垃圾收纳范围，可提高垃圾收纳效率。
进一步地，在其中一个实施例中，所述垃圾暂存装置3包括设置于安装架13上的第一控制器31和垃圾暂存盒32；其中第一控制器31用于控制垃圾收纳装置2、垃圾传送装置4、垃圾压滤装置工作5。第一控制器31可对暂存盒32内暂存的垃圾进行检查，当暂存盒内暂存的垃圾过多时，控制中心8控制第一控制器以控制垃圾输送带42运行，将暂存盒内暂存的垃圾传输至垃圾压滤装置5进行压缩。
进一步地，在其中一个实施例中，所述垃圾传送装置4包括固定连接于安装架13的转轴41及与所述转轴41传动连接的垃圾输送带42；所述垃圾输送带42上设置有防滑块44阵列，且所述垃圾输送带42上沿传送方向的两侧对应设置有挡板43。
这里，防滑块44可防止垃圾输送带42上的垃圾发生滑动，增加垃圾输送带42输送垃圾效率；挡板43可在垃圾输送带42输送垃圾过程中对垃圾进行阻挡，防止垃圾从垃圾输送带42两侧掉落。
进一步地，在其中一个实施例中，所述垃圾压滤装置5包括固定设置于垃圾传送装置4输出端的压滤外箱51，所述压滤外箱51底部设置有下滤板52，所述压滤外箱51上沿垃圾输送带42传送方向的两侧对应设置有垃圾压滤板53，垃圾压滤板53可对垃圾进行挤压，减少垃圾体积，所述垃圾压滤板53通过弹性件54与压滤外箱51内壁连接，弹性件54可在外力下发生弹性形变，当压滤外箱51内的垃圾过多时，垃圾压滤板53可在弹性件54的作用下对压滤外箱51内的垃圾进行压滤。
进一步地，在其中一个实施例中，所述垃圾储存装置6包括垃圾收纳箱61，所述垃圾收纳箱61为上端开口的中空腔体结构，且所述垃圾收纳箱61上端开口处与垃圾压滤装置5对应设置；所述垃圾收纳箱61外壁设置有用于抽拉所述垃圾收纳箱61的把手62，方便对垃圾收纳箱61进行拆卸，方便对垃圾收纳箱61进行垃圾倾倒与清洗。
进一步地，在其中一个实施例中，所述控制中心8包括外壳81，所述外壳81上设置有用于开合外壳的拉手82，所述外壳81内部固定设置有第二控制器83及信号处理器84；其中，第二控制器83用于控制动力装置7、垃圾传送装置4、光报警器17及声报警器18工作；信号处理器84用于接收第一控制器31及激光信号处理器16采集的信息并传输至第二控制器83，第二控制器83做出相应的调整控制，还用于与远程服务模块9通信，接收远程服务模块9传输的控制指令并传输至第二控制器83。
这里进一步地，垃圾压滤装置5内垃圾达到预设程度时，控制中心8可控制船体1按规划路径自动返航，同时控制中心8会向远程服务模块9发送“垃圾已满请清理”信息，提醒操作人员对垃圾压滤装置5内垃圾进行清理，对垃圾达预设程度可采用高度检测器对垃圾压滤装置5内垃圾进行高度检测，本领域技术人员可根据具体情况进行选择，当高度检测器检测出垃圾压滤装置5内垃圾超过预定高度，则会向控制中心8发生信息。
进一步地，在其中一个实施例中，所述太阳能发电装置12包括固定设置于船体1顶部的安装底座111，所述安装底座111通过安装支架112与太阳能板113连接；
这里，操作人员可通过安装支架112对太阳能板113角度进行调整。
进一步地，在其中一个实施例中，所述风力发电装置11包括固定设置于船体1上侧的安装杆121和风力发电扇叶123，所述安装杆121通过固定拉件124与船体1固定连接，防止安装杆121在船体1运行过程中发生晃动，所述安装杆121通过连接杆122与风力发电扇叶123连接；所述360度高清摄像头15、激光信号处理器16、光报警器17及声报警器18均设置在安装杆121上。
进一步地，在其中一个实施例中，所述动力装置7包括对称设置于船体1后端的一对电动机71，每个所述电动机71的输出端与一个螺旋桨杆72传动连接，所述螺旋桨杆72的末端以圆周阵列的形式设置若干螺旋桨叶片73。通过电动机71带动螺旋桨旋转，并使螺旋桨上的螺旋桨叶片73旋转，以控制船体1进行前进、后退及转向，改变船体1航行过程方向。
进一步地，在其中一个实施例中，所述远程服务模块9内部设置用于实时记录并分析控制中心8检测到的水面巡测数据及各设备运行状况数据的数据分析模块91，及用于根据数据分析模块的数据规划机器人行驶路径的路径规划模块12，船体1在远程服务模块9的数据分析和路径规划下，可在规划路径下完成巡航水域信息的采集，并对规划路径水域存在的垃圾进行清理。
本发明的工作原理：该水面智能多功能清理机器人在航行过程中，控制中心8检测出设备出现异常情况，控制中心8可控制光报警器17高频闪烁，并控制声报警器18持续鸣笛2分钟，且控制中心8同时会向远程服务模块9发送位置信息及360度高清摄像头15采集的船体1周围环境信息，方便检修人员确定船体1的位置，便于快速进行设备修理，当激光信号处理器16检测出人员落水，控制中心8控制动力装置7加速抵达落水目标位置，且控制中心8同时会向远程服务模块9发送位置信息及360度高清摄像头15采集的船体1周围环境信息，方便救援人员确定船体1的位置，便于快速施救；
当水面智能多功能清理机器人在航行过程中发现水面垃圾，控制中心8可控制动力装置7向前移动并抵达垃圾位置，同时垃圾收纳抓手21开始工作，对垃圾进行收集并将收集的垃圾可输送至暂存盒内暂存，当暂存盒内暂存的垃圾过多时，控制中心8可控制垃圾输送带42运行，将暂存盒内暂存的垃圾传输至垃圾压滤装置5进行压缩，当垃圾压滤装置5内垃圾达到预设程度时，控制中心8可控制船体1按规划路径自动返航，同时控制中心8会向远程服务模块9发送“垃圾已满请清理”信息，提醒操作人员对垃圾压滤装置5内垃圾进行清理。
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 (10)

1.一种水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述机器人包括船体(1)，所述船体(1)前端设置有垃圾收纳装置(2)，且垃圾收纳装置(2)的输出端与垃圾暂存装置(3)的输入端固定连接；
所述垃圾暂存装置(3)的输出端通过垃圾传送装置(4)与垃圾压滤装置(5)的输入端固定连接，且所述垃圾压滤装置(5)底部固定设置有垃圾储存装置(6)；
所述船体(1)的上侧由上至下依次设置风力发电装置(11)、360度高清摄像头(15)、激光信号处理器(16)、光报警器(17)及声报警器(18)；
所述船体(1)后端上侧固定设置有蓄电池组(14)，且所述船体(1)后端设置有动力装置(7)；
所述船体(1)后端上侧设置有太阳能发电装置(12)，且所述船体(1)上固定设置有用于控制各设备工作的控制中心(8)；
所述控制中心(8)通过无线网与远程服务模块(9)传输连接，所述远程服务模块(9)通过无线网远程控制控制中心(8)做出相应的调整控制。
2.根据权利要求1所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述垃圾收纳装置(2)、垃圾暂存装置(3)及垃圾传送装置(4)通过安装架(13)与船体(1)固定连接。
3.根据权利要求2所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述垃圾收纳装置(2)包括一对垃圾收纳抓手(21)，所述一对收纳抓手通过连接架(22)固定于垃圾暂存装置(3)左右两侧；
所述垃圾暂存装置(3)包括设置于安装架(13)上的第一控制器(31)和垃圾暂存盒(32)；其中第一控制器(31)用于控制垃圾收纳装置(2)、垃圾传送装置(4)、垃圾压滤装置工作(5)。
4.根据权利要求3所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述垃圾传送装置(4)包括固定连接于安装架(13)的转轴(41)及与所述转轴(41)传动连接的垃圾输送带(42)；所述垃圾输送带(42)上设置有防滑块(44)阵列，且所述垃圾输送带(42)上沿传送方向的两侧对应设置有挡板(43)。
5.根据权利要求4所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述垃圾压滤装置(5)包括固定设置于垃圾传送装置(4)输出端的压滤外箱(51)，所述压滤外箱(51)底部设置有下滤板(52)，所述压滤外箱(51)上沿垃圾输送带(42)传送方向的两侧对应设置有垃圾压滤板(53)，所述垃圾压滤板(53)通过弹性件(54)与压滤外箱(51)内壁连接。
6.根据权利要求5所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述垃圾储存装置(6)包括垃圾收纳箱(61)，所述垃圾收纳箱(61)为上端开口的中空腔体结构，且所述垃圾收纳箱(61)上端开口处与垃圾压滤装置(5)对应设置；所述垃圾收纳箱(61)外壁设置有用于抽拉所述垃圾收纳箱(61)的把手(62)。
7.根据权利要求6所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述控制中心(8)包括外壳(81)，所述外壳(81)上设置有用于开合外壳的拉手(82)，所述外壳(81)内部固定设置有第二控制器(83)及信号处理器(84)；其中，第二控制器(83)用于控制动力装置(7)、垃圾传送装置(4)、光报警器(17)及声报警器(18)工作；信号处理器(84)用于接收第一控制器(31)及激光信号处理器(16)采集的信息并传输至第二控制器(83)，还用于与远程服务模块9通信，接收远程服务模块9传输的控制指令并传输至第二控制器(83)。
8.根据权利要求7所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述太阳能发电装置(12)包括固定设置于船体(1)顶部的安装底座(111)，所述安装底座(111)通过安装支架(112)与太阳能板(113)连接；
所述风力发电装置(11)包括固定设置于船体(1)上侧的安装杆(121)和风力发电扇叶(123)，所述安装杆(121)通过固定拉件(124)与船体(1)固定连接，所述安装杆(121)通过连接杆(122)与风力发电扇叶(123)连接；所述360度高清摄像头(15)、激光信号处理器(16)、光报警器(17)及声报警器(18)均设置在安装杆(121)上。
9.根据权利要求8所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述动力装置(7)包括对称设置于船体(1)后端的一对电动机(71)，每个所述电动机(71)的输出端与一个螺旋桨杆(72)传动连接，所述螺旋桨杆(72)的末端以圆周阵列的形式设置若干螺旋桨叶片(73)。
10.根据权利要求9所述的水面智能多功能清理机器人，其特征在于，所述远程服务模块(9)内部设置用于实时记录并分析机器人各设备运行状况数据的数据分析模块(91)，及用于规划机器人行驶路径的路径规划模块(12)。
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