CN114368457B - 一种高效垃圾清理船 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高效垃圾清理船，垃圾收集模块、垃圾压缩模块和垃圾储存模块，压缩后的垃圾可以节约大量的船体空间，节约清空船体的时间成本，其中，垃圾压缩模块可以实时将垃圾收集模块收集的垃圾进行压缩，保证压缩的效率；同时，清理船可实现自动循迹，循迹过程中可通过视觉识别系统，精准定位垃圾，同时对船体进行监控，进行无人化操作，降低了人工成本，提高了清理效率。

Description

一种高效垃圾清理船
技术领域
本发明属于环保清洁技术领域，具体涉及一种高效垃圾清理船。
背景技术
在河流、湖泊、港口等水域，水面垃圾堆积较为严重，容易造成环境不美观，气味难闻，甚至滋生细菌病毒等，不但会造成水流内部生态系统的失衡，同时也会给人们的生存环境带来负面影响。
对于水面垃圾的清理，目前基本采用人工乘船打捞的方法，采用这种打捞方法，现场施工人员具有一定的危险性和效率低的问题，同时由于环境多变、人工成本大，其工作有一定局限性。此外，对于部分景观湖和河流，人工打捞也会影响周围环境的美观。目前的垃圾清理船，普遍存在智能化程度低、工作效率低和人工成本高的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高效垃圾清理船，高效率的垃圾收集与垃圾压缩大大提高了工作效率，解决了现有技术中费时费力、清理成本高的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种高效垃圾清理船，其特征在于，包括浮动气垫和依次设置于浮动气垫上的垃圾收集模块、垃圾压缩模块、垃圾储存模块、后置动力模块和视觉识别系统；
所述垃圾收集模块、垃圾压缩模块、垃圾储存模块、后置动力模块和视觉识别系统均连接有系统控制模块；
所述垃圾收集模块包括传送带、滚筒收集器和前置动力装置，所述前置动力装置传动连接传送带和滚筒收集器，
所述滚筒收集器包括垃圾出口，所述传送带一端位于垃圾出口侧另一端接入垃圾压缩模块内；
所述垃圾压缩模块包括压缩仓，所述压缩仓入口端设置有第一压缩板，内部设置有第二压缩板；
所述第一压缩板包括支撑板、聚拢板和压板，所述支撑板和压缩仓之间设置有移动推杆，所述聚拢板设置于支撑板底部且通过转动推杆连接，所述压板位于支撑板中部，且通过压缩推杆连接，所述压板与第二压缩板的位于同一水平，且推进方向相反；
所述压缩仓侧壁设置有侧盖，所述垃圾储存模块位于侧盖的出料侧；
所述后置动力模块用于为船只提供动力。
进一步，所述垃圾收集模块还包括多个机械爪，所述机械爪设置于浮动气垫两侧，且机械爪均连接系统控制模块和视觉识别系统，用于抓取难以收集的垃圾。
进一步，所述机械爪通过浮板设置于浮动气垫上。
进一步，所述传送带的出料端和垃圾压缩模块的进料端之间设置有垃圾过滤箱，所述垃圾过滤箱靠近垃圾压缩模块的一侧为弧形结构。
进一步，所述压缩仓侧壁设置有压力传感器和卸货推杆。
进一步，所述后置动力模块包括后置动力器、螺旋桨和电机，所述螺旋桨和电机传动连接并设置于浮动气垫上；
所述后置动力器传动连接垃圾压缩模块。
进一步，还包括节能续航模块，所述节能续航模块包括太阳能电池板、调节推杆和滑块；
所述太阳能电池板底部设置有滑槽，所述滑块卡接于滑槽内，所述调节推杆一端连接滑块，另一端连接后置动力模块和系统控制模块。
进一步，所述视觉识别系统采用树莓派和双目摄像头，所述双目摄像头采用D-MP-V摄像头模组，用于图像采集、图像处理和直接存储器访问DMA传输；
所述系统控制模块采用树莓派，用于接收图像信息和传输指令。
进一步，所述后置动力模块和前置动力装置均设置于防水箱体内部。
进一步，所述第二压缩板采用楔形推进板。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种高效垃圾清理船，垃圾收集模块、垃圾压缩模块和垃圾储存模块，压缩后的垃圾可以节约大量的船体空间，节约清空船体的时间成本，其中，垃圾压缩模块可以实时将垃圾收集模块收集的垃圾进行压缩，保证压缩的效率；同时，清理船可实现自动循迹，循迹过程中可通过视觉识别系统，精准定位垃圾，同时对船体进行监控，进行无人化操作，降低了人工成本，提高了清理效率。
进一步的，滚筒收集器和机械爪的配合使用，加强了清理效率，实现了对难以清理垃圾的精确收集，提高了适用性和通用性，解决现有技术中垃圾清理不彻底的问题。
进一步的，滤箱靠近垃圾压缩模块的一侧为弧形结构，便于第一压缩板将传送带中垃圾全部收集进行压缩。
进一步的，压缩仓侧壁设置有压力传感器和卸货推杆，压力传感器设置阈值，当被压缩的垃圾充满压缩仓时，通过推杆将压缩后的垃圾推至垃圾储存模块内，形成垃圾压缩和存储的自动化程序。
进一步的，太阳能电池板、调节推杆、滑块和后置动力器可实现追寻太阳光照较强的角度，提高太阳能的收集和船体的续航能力。
附图说明
图1为本发明具体实施例中一种高效垃圾清理船的机构示意图；
图2为本发明具体实施例中一种高效垃圾清理船的机构侧视图；
图3为本发明具体实施例中第一压缩板的结构示意图；
图4为本发明具体实施例中机械爪的结构示意图；
图5为本发明具体实施例中垃圾压缩模块的结构示意图。
图中：垃圾收集模块1，垃圾压缩模块2，垃圾储存模块3，后置动力模块5，浮动气垫6，传送带7，滚筒收集器8，前置动力装置9，系统控制模块101，视觉识别系统102，压缩仓30，第一压缩板202，第二压缩板203，支撑板16，聚拢板20，压板23，移动推杆17，转动推杆18，压缩推杆22，侧盖31，机械爪10，浮板15，滤箱14，压力传感器33，卸货推杆330，太阳能电池板39，调节推杆40，滑块41，后置动力器42，螺旋桨43，电机44。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明提供一种高效垃圾清理船，如图1和图2所示，包括浮动气垫6和依次设置于浮动气垫6上的垃圾收集模块1、垃圾压缩模块2、垃圾储存模块3、后置动力模块5和视觉识别系统102；
具体的，所述视觉识别系统102采用树莓派(Raspberry Pi)和双目摄像头，其中双目摄像头采用3D-1MP02-V92摄像头模组，其主要流程包括图像采集、图像处理和直接存储器访问DMA传输，所述垃圾收集模块1、垃圾压缩模块2、垃圾储存模块3、后置动力模块5和视觉识别系统102均连接有系统控制模块101；
所述垃圾收集模块1包括传送带7、滚筒收集器8和前置动力装置9，所述前置动力装置9传动连接传送带7和滚筒收集器8，
所述滚筒收集器8包括垃圾出口，所述传送带7一端位于垃圾出口侧另一端接入垃圾压缩模块2内；
所述垃圾压缩模块2包括压缩仓30，所述压缩仓30入口端设置有第一压缩板202，内部设置有第二压缩板203；
如图3所示，所述第一压缩板202包括支撑板16、聚拢板20和压板23，所述支撑板16和压缩仓30之间设置有移动推杆17，所述聚拢板20设置于支撑板16底部且通过转动推杆18连接，所述压板23位于支撑板16中部，且通过压缩推杆22连接，所述压板23与第二压缩板203的位于同一水平，且推进方向相反；
具体的，如图5所示，所述第一压缩板202在将垃圾带入时，聚拢板20在转动推杆18的作用下，将垃圾收拢至转动方向内侧，同时，移动推杆17运动并带动支撑板16、聚拢板20和压板23，将垃圾带入压缩仓30内，压缩推杆22启动，使得压板23转动，同时，第二压缩板203启动并与压板23配合对垃圾进行对象压缩，在压缩的过程中，垃圾的含水量也大大下降；随着压缩的进行，第二压缩板203不断向后移动，直至压缩仓30装满压缩后的垃圾；
所述压缩仓30侧壁设置有侧盖31，所述垃圾储存模块3位于侧盖31的出料侧，当垃圾完成压缩后，从侧盖31排出；
所述后置动力模块5用于为船只提供动力。
本发明提供的一种优选实施例为，如图4所示，所述垃圾收集模块1还包括多个机械爪10，所述机械爪10设置于浮动气垫6两侧，且机械爪10均连接系统控制模块101和视觉识别系统102，用于抓取难以收集的垃圾；滚筒收集器8和机械爪10的配合使用，加强了清理效率，实现了对难以清理垃圾的精确收集，提高了适用性和通用性，解决现有技术中垃圾清理不彻底的问题。
进一步的，所述机械爪10通过浮板15设置于浮动气垫6上，浮动气垫6可以提高船体的荷载量，同时能够提高机械爪10在抓取较难清理垃圾时的稳定性，进而提高适用性。
本发明提供的一种优选实施例为，所述传送带7的出料端和垃圾压缩模块2的进料端之间设置有垃圾过滤箱14，所述垃圾过滤箱14靠近垃圾压缩模块2的一侧为弧形结构，弧形结构便于第一压缩板202底部的聚拢板20对垃圾的带出，提高清理过程中的效率。
进一步的，所述垃圾过滤箱14底部设置有疏水口，用于排掉收集到垃圾的水分，以及在垃圾压缩模块2压缩垃圾的过程中产生的水。
本发明提供的一种优选实施例为，所述压缩仓30侧壁设置有压力传感器33和卸货推杆330；具体的，对所述压力传感器33设置压力阈值，当压缩的垃圾充满压缩仓30后，此时，压缩过程中产生的压力值超过压力阈值，此时，卸货推杆330和侧盖31在系统控制模块101的控制下启动，侧盖31打开，卸货推杆330将压缩好的垃圾推入垃圾存储模块3内，形成垃圾压缩和存储的自动化程序，减少人工参与的环节，提高垃圾清理、压缩和存储的效率。
本发明提供的一种优选实施例为，本申请还包括节能续航模块4，所述节能续航模块4包括太阳能电池板39、调节推杆40和滑块41；
所述太阳能电池板39底部设置有滑槽，所述滑块41卡接于滑槽内，所述调节推杆40一端连接滑块41，另一端连接后置动力模块5和系统控制模块101；
具体的，所述系统控制模块101接收有天气及光照强度角度数据单元，用于控制后置动力模块5带动调节推杆40移动，并实时根据太阳角度光照角度调整位置，提高太阳能的收集和船体的续航能力。
进一步的，所述后置动力模块5包括后置动力器42、螺旋桨43和电机44，所述螺旋桨43和电机44传动连接并设置于浮动气垫6上，用于为整个船体移动提供动能；
所述后置动力器42传动连接垃圾压缩模块2。
进一步的，所述前置动力装置9通过皮带与传送带7和滚筒收集器8传动连接。
进一步的，所述后置动力模块5和前置动力装置9均设置于防水箱体内部，降低水的侵蚀性，延长船体的使用寿命。
进一步的，所述第二压缩板203采用楔形推进板。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种高效垃圾清理船，其特征在于，包括浮动气垫(6)和依次设置于浮动气垫(6)上的垃圾收集模块(1)、垃圾压缩模块(2)、垃圾储存模块(3)、后置动力模块(5)和视觉识别系统(102)；
所述垃圾收集模块(1)、垃圾压缩模块(2)、垃圾储存模块(3)、后置动力模块(5)和视觉识别系统(102)均连接有系统控制模块(101)；
所述垃圾收集模块(1)包括传送带(7)、滚筒收集器(8)和前置动力装置(9)，所述前置动力装置(9)传动连接传送带(7)和滚筒收集器(8)，
所述滚筒收集器(8)包括垃圾出口，所述传送带(7)一端位于垃圾出口侧另一端接入垃圾压缩模块(2)内；所述垃圾收集模块(1)还包括多个机械爪(10)，所述机械爪(10)设置于浮动气垫(6)两侧，且机械爪(10)均连接系统控制模块(101)和视觉识别系统(102)，用于抓取难以收集的垃圾；所述机械爪(10)通过浮板(15)设置于浮动气垫(6)上；所述传送带(7)的出料端和垃圾压缩模块(2)的进料端之间设置有垃圾过滤箱(14)，所述垃圾过滤箱(14)靠近垃圾压缩模块(2)的一侧为弧形结构；
所述垃圾压缩模块(2)包括压缩仓(30)，所述压缩仓(30)入口端设置有第一压缩板(202)，内部设置有第二压缩板(203)；
所述第一压缩板(202)包括支撑板(16)、聚拢板(20)和压板(23)，所述支撑板(16)和压缩仓(30)之间设置有移动推杆(17)，所述聚拢板(20)设置于支撑板(16)底部且通过转动推杆(18)连接，所述压板(23)位于支撑板(16)中部，且通过压缩推杆(22)连接，所述压板(23)与第二压缩板(203)位于同一水平，且推进方向相反；
所述压缩仓(30)侧壁设置有侧盖(31)，所述垃圾储存模块(3)位于侧盖(31)的出料侧；
所述后置动力模块(5)用于为船只提供动力。
2.根据权利要求1所述一种高效垃圾清理船，其特征在于，所述压缩仓(30)侧壁设置有压力传感器(33)和卸货推杆(330)。
3.根据权利要求1所述一种高效垃圾清理船，其特征在于，所述后置动力模块(5)包括后置动力器(42)、螺旋桨(43)和电机(44)，所述螺旋桨(43)和电机(44)传动连接并设置于浮动气垫(6)上；
所述后置动力器(42)传动连接垃圾压缩模块(2)。
4.根据权利要求1所述一种高效垃圾清理船，其特征在于，还包括节能续航模块(4)，所述节能续航模块(4)包括太阳能电池板(39)、调节推杆(40)和滑块(41)；
所述太阳能电池板(39)底部设置有滑槽，所述滑块(41)卡接于滑槽内，所述调节推杆(40)一端连接滑块(41)，另一端连接后置动力模块(5)和系统控制模块(101)。
5.根据权利要求1所述一种高效垃圾清理船，其特征在于，所述视觉识别系统(102)采用树莓派和双目摄像头，所述双目摄像头采用D-1MP02-V92摄像头模组，用于图像采集、图像处理和直接存储器访问DMA传输；
所述系统控制模块(101)采用树莓派，用于接收图像信息和传输指令。
6.根据权利要求1所述一种高效垃圾清理船，其特征在于，所述后置动力模块(5)和前置动力装置(9)均设置于防水箱体内部。
7.根据权利要求1所述一种高效垃圾清理船，其特征在于，所述第二压缩板(203)采用楔形推进板。
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