CN112554157B - 一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人，通过人工智能程序让智能探测摄像头拍摄大量的水面漂浮物照片，其可以帮助机器人识别不同光线条件，不同水面波动条件下的漂浮物识别，然后控制机器人主体运行到合适的位置伸出机械手进行抓取；并且通过设置电动伸缩杆和推板、封板和封锁活动插板，对于积聚在挡板之间的垃圾能够进行挤压收集在收集箱中，之后再将收集箱从机器主体上整体快速取下，提高垃圾的收集处理工作效率，降低工作人员的劳动力，提高水面漂浮物打捞工作的经济效益。

Description

一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人

技术领域

本发明涉及仿生机器人技术领域，具体为一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人。

背景技术

仿生是模仿生物系统的功能和行为，来建造技术系统的一种科学方法。它打破了生物和机器的界限，将各种不同的系统沟通起来；运用仿生方法可创制新的机械，发明现代化识辨仪器，改进通信系统，设计新颖的工艺和研制人工脏器等。如现代的飞机、极地越野汽车、雷达系统的电子蛙眼、航海的声纳系统、航空建造工程的蜂窝结构、人工肾及人工心脏等，都是仿生的结晶；2019年10月4日，瑞士等国研究人员开发出一种仿生假腿，可让使用者有自然“触地”的感觉，且无需大脑刻意控制设备即可行走，并且现有技术下对于仿生机器人逐渐走进人们的视野，越来越多的应用到人们的生活当中。

目前对于湖泊、河道中的水面漂浮物的处理通常是通过人工进行打捞，在这过程中，需要使用大量劳动力，并且对于较为狭窄处不方便捞取，因为身处在河流中，对于工作人员的人身也会有安全隐患，总之现有技术下依靠人工打捞睡眠的漂浮物工作效率低下，打捞工作质量差，从而降低工作经济效益，为此，本发明提出一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人，包括机器人主体、机械臂、智能探测摄像头、机械手、高速泵、电动伸缩杆和垃圾收集处理机构；

所述机器人主体前端设置有机械臂，机械臂上设置有智能探测摄像头和机械手，机器人主体的尾端两侧对称设置有高速泵，电动伸缩杆对称设置在机器人主体上；

所述电动伸缩杆的一端设置有推板，推板上设置有压板，压板上对称设置有弹性卡槽，弹性卡槽卡接设置有弹性卡块，弹性卡块对称设置在封板一侧，封板上设置有闭合卡槽；

所述机器人主体上设置有方形插槽，方形插槽中设置有定位圆槽，机器人主体上对称设置有挡板，并且垃圾收集处理机构设置在机器人主体上。

优选的，所述垃圾收集处理机构包含有收集箱、压槽、第一活动压块、第二活动压块、封锁活动插板、活动卡块、连接插块、传动齿轮、控制旋钮、弧形齿条、活动圆块、弧形挤压槽、传动块、定位卡柱、定位方槽、滑块、定位卡块、挤压斜槽、T型活动挤压块，所述收集箱卡接在机器人主体上，并且收集箱的一侧设置有压槽，所述第一活动压块活动设置在收集箱中，第一活动压块一端设置有第二活动压块，并且第一活动压块在与第二活动压块同一端设置有第一复位弹簧，所述封锁活动插板活动设置在收集箱中，并且封锁活动插板的一端对称设置有第二复位弹簧，封锁活动插板一侧活动设置有活动卡块，所述活动卡块一端设置有挤压弹簧，另一端设置有斜坡，所述连接插块设置在收集箱的一侧，并且连接插块中设置有转轴，转轴一端设置有传动齿轮，另一端设置有控制旋钮，所述传动齿轮啮合连接弧形齿条，弧形齿条设置在活动圆块的一侧，所述活动圆块上设置有弧形挤压槽，所述传动块的一端活动设置在弧形挤压槽中，另一端设置有定位卡柱，所述定位卡柱在与传动块同一端设置有第三复位弹簧，所述定位方槽设置在控制旋钮的一侧，所述滑块活动设置在连接插块中，滑块的一端设置有定位卡块，并且滑块上设置有挤压斜槽，并且滑块的一侧设置有第四复位弹簧，所述T型活动挤压块活动设置在滑块的边侧位置，T型活动挤压块上设置有第五复位弹簧。

优选的，所述高速泵为驱动机器人运行的动力系统，船体尾部两侧各装一套，通过差速控制来实现精准的转向和行驶。

优选的，所述封锁活动插板和闭合卡槽设置位置相对应、设置组数相同，并且封锁活动插板的端部截面形状与闭合卡槽的槽口截面形状相同。

优选的，所述定位卡柱与定位圆槽设置位置相对应、设置组数相同，并且两者设置直径相等。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过人工智能程序让智能探测摄像头拍摄大量的水面漂浮物照片来进行自主学习并生成相应的算法，其可以帮助机器人识别不同光线条件，不同水面波动条件下的漂浮物识别，进而判断漂浮物的位置和距离，然后控制机器人主体运行到合适的位置伸出机械手进行抓取，抓取完毕后机械手会把垃圾先放在身后垃圾收集处理机构中；

2、对于本发明设置的垃圾收集处理机构，通过其中设置的收集箱，可以的收集的垃圾进行暂时收集储存，进而能够防止收集的垃圾再次掉落在水面上，并且通过设置电动伸缩杆和推板、封板和封锁活动插板，对于积聚在挡板之间的垃圾能够进行挤压收集在收集箱中，之后再将收集箱从机器主体上整体快速取下，提高垃圾的收集处理工作效率，降低工作人员的劳动力，提高水面漂浮物打捞工作的经济效益。

附图说明

图1为本发明连接结构前侧示意图；

图2为本发明连接结构后侧示意图；

图3为本发明推板与封板连接结构右侧示意图；

图4为本发明推板与封板连接结构左侧示意图；

图5为本发明垃圾收集处理机构连接结构前侧示意图；

图6为本发明图5中连接结构局部放大示意图；

图7为本发明垃圾收集处理机构连接结构后侧示意图；

图8为本发明垃圾收集处理机构中连接插块内部连接结构示意图。

图中：机器人主体1、机械臂2、智能探测摄像头3、机械手4、高速泵5、电动伸缩杆6、推板7、压板8、封板9、闭合卡槽10、方形插槽11、定位圆槽12、垃圾收集处理机构13、收集箱1301、压槽1302、第一活动压块1303、第二活动压块1304、封锁活动插板1305、活动卡块1306、连接插块1307、传动齿轮1308、控制旋钮1309、弧形齿条1310、活动圆块1311、弧形挤压槽1312、传动块1313、定位卡柱1314、定位方槽1315、滑块1316、定位卡块1317、挤压斜槽1318、T型活动挤压块1319。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。

请参阅图请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人，本发明包括机器人主体1、机械臂2、智能探测摄像头3、机械手4、高速泵5、电动伸缩杆6和垃圾收集处理机构13；

机器人主体1前端设置有机械臂2，机械臂2上设置有智能探测摄像头3和机械手4，机器人主体1的尾端两侧对称设置有高速泵5，电动伸缩杆6对称设置在机器人主体1上；

电动伸缩杆6的一端设置有推板7，推板7上设置有压板8，压板8上对称设置有弹性卡槽，弹性卡槽卡接设置有弹性卡块，弹性卡块对称设置在封板9一侧，封板9上设置有闭合卡槽10；

机器人主体1上设置有方形插槽11，方形插槽11中设置有定位圆槽12，机器人主体1上对称设置有挡板，并且垃圾收集处理机构13设置在机器人主体1上。

进一步地、高速泵5为驱动机器人运行的动力系统，船体尾部两侧各装一套，通过差速控制来实现精准的转向和行驶。

进一步地、封锁活动插板1305和闭合卡槽10设置位置相对应、设置组数相同，并且封锁活动插板1305的端部截面形状与闭合卡槽10的槽口截面形状相同。

进一步地、垃圾收集处理机构13包含有收集箱1301、压槽1302、第一活动压块1303、第二活动压块1304、封锁活动插板1305、活动卡块1306、连接插块1307、传动齿轮1308、控制旋钮1309、弧形齿条1310、活动圆块1311、弧形挤压槽1312、传动块1313、定位卡柱1314、定位方槽1315、滑块1316、定位卡块1317、挤压斜槽1318、T型活动挤压块1319，收集箱1301卡接在机器人主体1上，并且收集箱1301的一侧设置有压槽1302，第一活动压块1303活动设置在收集箱1301中，第一活动压块1303一端设置有第二活动压块1304，并且第一活动压块1303在与第二活动压块1304同一端设置有第一复位弹簧，封锁活动插板1305活动设置在收集箱1301中，并且封锁活动插板1305的一端对称设置有第二复位弹簧，封锁活动插板1305一侧活动设置有活动卡块1306，活动卡块1306一端设置有挤压弹簧，另一端设置有斜坡，连接插块1307设置在收集箱1301的一侧，并且连接插块1307中设置有转轴，转轴一端设置有传动齿轮1308，另一端设置有控制旋钮1309，传动齿轮1308啮合连接弧形齿条1310，弧形齿条1310设置在活动圆块1311的一侧，活动圆块1311上设置有弧形挤压槽1312，传动块1313的一端活动设置在弧形挤压槽1312中，另一端设置有定位卡柱1314，定位卡柱1314在与传动块1313同一端设置有第三复位弹簧，定位方槽1315设置在控制旋钮1309的一侧，滑块1316活动设置在连接插块1307中，滑块1316的一端设置有定位卡块1317，并且滑块1316上设置有挤压斜槽1318，并且滑块1316的一侧设置有第四复位弹簧，T型活动挤压块1319活动设置在滑块1316的边侧位置，T型活动挤压块1319上设置有第五复位弹簧。

进一步地、定位卡柱1314与定位圆槽12设置位置相对应、设置组数相同，并且两者设置直径相等。

工作原理：首先，通过人工智能程序让智能探测摄像头3拍摄大量的水面漂浮物照片来进行自主学习并生成相应的算法，其可以帮助机器人识别不同光线条件，不同水面波动条件下的漂浮物识别，进而判断漂浮物的位置和距离，然后控制机器人主体1运行到合适的位置伸出机械手4进行抓取，抓取完毕后机械手4会把垃圾先放在身后垃圾收集处理机构13中；当放置在机器主体1上两侧挡板中间的垃圾到达一定量时，电动伸缩杆6会启动，其推动推板7和封板9向着收集箱1301的箱口位置移动，垃圾会被推入到收集箱1301中，直到设置在推板7上的压板8压入到收集箱1301一侧的压槽1302中，并且对第一活动压块1303进行挤压，使得第一活动压块1303推动第二活动压块1304将活动卡块1306挤压进入到封锁活动插板1305中，与此同时，封锁活动插板1305在第二复位弹簧作用下卡接在闭合卡槽10中，当电动伸缩杆6回到原位置时，封板9会卡在收集箱1301中，进而对于挤压的垃圾进行闭合，防止其从收集箱1301中漏出，之后再转动控制旋钮1309，带动传动齿轮1308和弧形齿条1310的传动，进而使得活动圆块1311上的弧形挤压槽1312对传动块1313的挤压解除，进而使得定位卡柱1314在第四复位弹簧作用下从定位圆槽12中分离出来，这里在转动控制旋钮1309的同时要边按压T型活动挤压块1319，T型活动挤压块1319对滑块1316上的挤压斜槽1318进行挤压，最终使得定位卡块1317从控制旋钮1309一侧的定位方槽1315中分离出来，即可转动控制旋钮1309，即可将收集箱1301从机器人主体1上拆除，再将收集的垃圾进行集中处理即可，之后再将收集箱1301安装在机器人主体1上即可，将收集箱1301上的连接插块1307插入到机器人主体1上的方形插槽11中，之后再反向转动控制旋钮1309即可，因此，对于本发明设置的垃圾收集处理机构13，通过其中设置的收集箱1301，可以的收集的垃圾进行暂时收集储存，进而能够防止收集的垃圾再次掉落在水面上，并且通过设置电动伸缩杆6和推板7、封板9和封锁活动插板1305，对于积聚在挡板之间的垃圾能够进行挤压收集在收集箱1301中，之后再将收集箱1301从机器主体1上整体快速取下，提高垃圾的收集处理工作效率，降低工作人员的劳动力，提高水面漂浮物打捞工作的经济效益。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人，其特征在于：包括机器人主体(1)、机械臂(2)、智能探测摄像头(3)、机械手(4)、高速泵(5)、电动伸缩杆(6)和垃圾收集处理机构(13)；所述机器人主体(1)前端设置有机械臂(2)，机械臂(2)上设置有智能探测摄像头(3)和机械手(4)，机器人主体(1)的尾端两侧对称设置有高速泵(5)，电动伸缩杆(6)对称设置在机器人主体(1)上；所述电动伸缩杆(6)的一端设置有推板(7)，推板(7)上设置有压板(8)，压板(8)上对称设置有弹性卡槽，弹性卡槽卡接设置有弹性卡块，弹性卡块对称设置在封板(9)一侧，封板(9)上设置有闭合卡槽(10)；所述机器人主体(1)上设置有方形插槽(11)，方形插槽(11)中设置有定位圆槽(12)，机器人主体(1)上对称设置有挡板，并且垃圾收集处理机构(13)设置在机器人主体(1)上；所述垃圾收集处理机构(13)包含有收集箱(1301)、压槽(1302)、第一活动压块(1303)、第二活动压块(1304)、封锁活动插板(1305)、活动卡块(1306)、连接插块(1307)、传动齿轮(1308)、控制旋钮(1309)、弧形齿条(1310)、活动圆块(1311)、弧形挤压槽(1312)、传动块(1313)、定位卡柱(1314)、定位方槽(1315)、滑块(1316)、定位卡块(1317)、挤压斜槽(1318)、T型活动挤压块(1319)，所述收集箱(1301)卡接在机器人主体(1)上，并且收集箱(1301)的一侧设置有压槽(1302)，所述第一活动压块(1303)活动设置在收集箱(1301)中，第一活动压块(1303)一端设置有第二活动压块(1304)，并且第一活动压块(1303)在与第二活动压块(1304)同一端设置有第一复位弹簧，所述封锁活动插板(1305)活动设置在收集箱(1301)中，并且封锁活动插板(1305)的一端对称设置有第二复位弹簧，封锁活动插板(1305)一侧活动设置有活动卡块(1306)，所述活动卡块(1306)一端设置有挤压弹簧，另一 端设置有斜坡，所述连接插块(1307)设置在收集箱(1301)的一侧，并且连接插块(1307)中设置有转轴，转轴一端设置有传动齿轮(1308)，另一端设置有控制旋钮(1309)，所述传动齿轮(1308)啮合连接弧形齿条(1310)，弧形齿条(1310)设置在活动圆块(1311)的一侧，所述活动圆块(1311)上设置有弧形挤压槽(1312)，所述传动块(1313)的一端活动设置在弧形挤压槽(1312)中，另一端设置有定位卡柱(1314)，所述定位卡柱(1314)在与传动块(1313)同一端设置有第三复位弹簧，所述定位方槽(1315)设置在控制旋钮(1309)的一侧，所述滑块(1316)活动设置在连接插块(1307)中，滑块(1316)的一端设置有定位卡块(1317)，并且滑块(1316)上设置有挤压斜槽(1318)，并且滑块(1316)的一侧设置有第四复位弹簧，所述T型活动挤压块(1319)活动设置在滑块(1316)的边侧位置，T型活动挤压块(1319)上设置有第五复位弹簧；所述高速泵(5)为驱动机器人运行的动力系统，船体尾部两侧各装一套，通过差速控制来实现精准的转向和行驶。

2.根据权利要求1所述的一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人，其特征在于：所述封锁活动插板(1305)和闭合卡槽(10)设置位置相对应、设置组数相同，并且封锁活动插板(1305)的端部截面形状与闭合卡槽(10)的槽口截面形状相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于鹅的仿生水面漂浮物垃圾清理机器人，其特征在于：所述定位卡柱(1314)与定位圆槽(12)设置位置相对应、设置组数相同，并且两者设置直径相等。

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