CN204059320U - 水面清洁机器人 - Google Patents

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时培明
吴琦
马晓杰
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Abstract

本实用新型涉及的智能水面清洁机器人，是一种环保机械设备。它主要由船体、搜集装置、CCD视觉系统、存储仓、太阳能电源和动力驱动六部分组成。整个船身呈双船体结构。船体的前方为垃圾搜集装置，船体的中部是一个可以拆卸的垃圾仓，垃圾仓的上方是一块太阳能电池板，后部是动力驱动装置。垃圾搜集装置是由一个可以绕轴转动的螺旋式收集桨和两个可以绕轴转动的搜集臂组成的。船体的前部与中部连接的部分是一片光滑的弧形板。动力驱动装置是由两个电机、传动机构、螺旋桨和编码器组成。电机、传动机构、编码器放置在船体的内部。CCD摄像头固定于船体的前方的一侧。整个装置能沿着固定的路线，搜寻垃圾。为了防止遇到一些难以处理的情况，也可以通过遥控来控制机器人。

Description

水面清洁机器人
技术领域
本实用新型涉及一种环保型水面清洁机器人，尤其是一种用于清理水面固态漂浮垃圾的清洁机器人。 
背景技术
现在环境问题是全球讨论的热点。我们生存的环境的好坏直接决定了我们生活质量的优劣。近年来随着工业及其他服务业的发展，人们在重视其经济效益时却忽略了他们对环境的污染，特别是江河湖泊上的垃圾漂浮物污染。人工清理水上的污染物显然会耗费比较多的人力物力。针对这一状况，国内外研究人员都投入大量精力开发出了多种类的水面清洁船只，并且发展势头迅猛。 
国外清洁船起步较早，技术成熟，有着工作状态良好，功能全面，自动化程度高等特点。除清洁功能外，还具备消防，曝气，水质监测，导航定位，应对经济情况等功能；而我国智能水面清洁设备的研究起步较晚，由于技术不足导致的制造成本较贵，而且实现的功能也不进人意。因此，开发一种性能优良，价格便宜，使用安全的智能水面清洁机器人已成为一种必要，而且有较好的市场前景。 
实用新型内容
一种水面清洁机器人，其特征在于它是由船体、垃圾搜集装置、CCD视觉系统、存储仓、太阳能电源、动力驱动六部分组成，整个船身大致呈双船体结构：船体前面的搜集桨3的轴与水平面平行，螺旋桨可以绕轴自由转动，固定在船身的前方；船体前面的搜集臂9可以绕竖直轴转动；在搜集桨的一侧固定一个CCD摄像头；船体中间可放置一个可以拆卸的垃圾仓8；垃圾仓上方是一块给电池蓄电的太阳能电池板10；船体的后方是动力驱动装置，由两个装 置在船体内部的电机4、传动机构6、编码器和装置在外部的螺旋桨组成，螺旋桨由电机通过传动机构驱动。 
根据权利要求1所述的水面清洁机器人，其特征是船体前方的垃圾搜集装置是由一片光滑的弧形板和搜集桨3与两个搜集臂9组成：当船体靠近垃圾时，搜集臂9摆动将垃圾拨至船体中央的搜集桨处3，搜集桨3的叶片会顺着弧形板自动将垃圾传送到垃圾仓8内，垃圾仓8的高度小于搜集桨3轴的高度。 
根据权利要求1所述的水面清洁机器人，其特征是垃圾仓8是可以拆卸的，便于将垃圾清理出去。 
根据权利要求1所述的水面清洁机器人，其特征是采用编码器测速，反馈电池的电量，实现机器人在电池电量低时可由遥控控制其回到岸边进行充电。 
根据权利要求1所述的水面清洁机器人，其特征是供电系统采用环保且节能的太阳能电池板10对电池蓄电。 
附图说明
图1为本实用新型三维结构示意图； 
图2为本实用新型搜集装置内部示意图； 
图3为本实用新型主船体1示意图； 
图1中：1船体，2步进电机，3搜集桨，4传动轴，5挡板，6螺旋桨，7CCD摄像头，8垃圾仓，9搜集臂，10太阳能电池板，11外壳，12步进电机，13隔板。 
具体实施方式
如图1图2所示，本实用新型是由船体、搜集桨、CCD视觉系统、存储仓、太阳能电源和动力驱动六部分组成的。 
本实用新型装备的搜集装置是由搜集桨3和一片光滑的弧形板与两个搜集臂9组成，当船体靠近垃圾物时，转动的搜集桨3会自动将垃圾顺着弧形板送入垃圾仓8内。垃圾仓8并不是固定在船体上的，我们设计它成可拆卸的装置，便于垃圾仓8内垃圾的清理。 
所说的动力驱动装置是由船体内部的电机、传动机构、编码器和装置在外部的螺旋桨组成，编码器起到测速的作用，当电池电量不足时，电机的转速会降低，编码器检测到电池电量不足时，通过中央控制系统让机器人停止工作，自动返回岸边已进行对电池充电或更换电池。 
所说的CCD视觉系统能够准确判断垃圾的存在与位置，以便搜集臂摆动将垃圾收集到垃圾箱内。 
本实用新型装备的供电都是有环保节能的太阳能电池板供给的。 
机器人按照固定的路线，即从搜集区域的一个角出发，沿着岸边从岸边的一头自动行驶到岸边的另一头，然后通过障碍传感器检测到岸边，小船自动掉头，行驶到岸的另一边，以此循环将搜集区域整体都搜寻一边。当小船靠近垃圾时，摄像头会看得到垃圾的存在，然后通过处理器控制搜集臂将垃圾搜集起来。当电池电量过低时，小船会停止当前的工作自动跳转到遥控模式，便于控制其返回岸边进行充电。另外为了解决小船搜寻不到的特殊区域的问题，我们可以通过遥控器控制其自动进入遥控模式，进行固定区域的垃圾搜集。 

Claims (5)

1.一种水面清洁机器人，其特征在于它是由船体、垃圾搜集装置、CCD视觉系统、存储仓、太阳能电源、动力驱动六部分组成，整个船身大致呈双船体结构：船体前面的搜集桨(3)的轴与水平面平行，螺旋桨可以绕轴自由转动，固定在船身的前方；船体前面的搜集臂(9)可以绕竖直轴转动；在搜集桨的一侧固定一个CCD摄像头；船体中间可放置一个可以拆卸的垃圾仓(8)；垃圾仓上方是一块给电池蓄电的太阳能电池板(10)；船体的后方是动力驱动装置，由两个装置在船体内部的电机(4)、传动机构(6)、编码器和装置在外部的螺旋桨组成，螺旋桨由电机通过传动机构驱动。 
2.根据权利要求1所述的水面清洁机器人，其特征是船体前方的垃圾搜集装置是由一片光滑的弧形板和搜集桨(3)与两个搜集臂(9)组成：当船体靠近垃圾时，搜集臂(9)摆动将垃圾拨至船体中央的搜集桨(3)处，搜集桨(3)的叶片会顺着弧形板自动将垃圾传送到垃圾仓(8)内，垃圾仓(8)的高度小于搜集桨(3)轴的高度。 
3.根据权利要求1所述的水面清洁机器人，其特征是垃圾仓(8)是可以拆卸的，便于将垃圾清理出去。 
4.根据权利要求1所述的水面清洁机器人，其特征是采用编码器测速，反馈电池的电量，实现机器人在电池电量低时可由遥控控制其回到岸边进行充电。 
5.根据权利要求1所述的水面清洁机器人，其特征是供电系统采用环保且节能的太阳能电池板(10)对电池蓄电。 
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