CN212709876U - 一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，包括船体，所述船体下部设置有探测舱，所述探测舱为开放式舱体，所述探测舱中设置有升降机构，所述升降机构的顶部与探测舱的顶部固定相连，所述升降机构的底部连接有探测机构。通过设置本装置，能实现半潜状态的垃圾的探测，提高打捞设备的探测能力，辅助人工进行更好的打捞垃圾；能作为水面垃圾的探测，能大大提高探测效率，提高垃圾打捞设备的自动化程度。能实现中型垃圾和半潜伏状态的垃圾的打捞。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水面垃圾清理设备，特别是涉及一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人。
背景技术
环境污染一直是我们生活中大大问题，特备是河道污染，河道处于地势最低处。污染最为严重，垃圾也最为多，且难以大规模高效率的进行处理。在河流上会有大量的漂浮垃圾亟待解决，而且当河面比较宽广时，打捞船难以将其全部打捞上来，有些需要通航的河道不能采用拦污索等固定式垃圾连接装置，导致漂浮的垃圾慢慢沉入水底，长期污染环境。
随着我国水电站的不断建设和退耕还林政策的执行，在水电站大坝处经常会堆积大量的漂浮物，这样就会形成成片的垃圾。人们肉眼只能看到漂浮于水面上的垃圾，对于那种半潜伏状态的垃圾没有较好的识别能力，容易错过半潜伏的垃圾，同时智能设备通过光学手段对垃圾的探测能力极差，存在无法打捞的问题。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，通过设置本探测装置，能对水面浅层的垃圾和潜伏状态的垃圾进行扫描，并能够将检测到的信息发送出来，解决了半潜伏垃圾人工识别困难的问题，解决了自动化设备探测垃圾的问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，包括船体，所述船体下部设置有探测舱，所述探测舱为开放式舱体，所述探测舱中设置有升降机构，所述升降机构的顶部与探测舱的顶部固定相连，所述升降机构的底部连接有探测机构。
进一步地，本实用新型公开了一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人的优选结构，所述探测机构包括外壳，所述外壳的顶部与升降机构的底部连接，所述外壳的底部的中间设置有探测信号发射装置；所述外壳的底部环周设置有若干探测信号接收装置。
进一步地，所述探测信号发射装置包括壳体，所述壳体的底部连接有声波反射机构；所述声波反射机构呈圆台形，所述声波反射机构的顶部与壳体活动相连；所述声波反射机构的斜面倾斜角度为40-50°。
进一步地，所述声波反射机构的顶部与壳体之间设置有伸缩机构；伸缩机构的固定端与壳体固定相连，所述伸缩机构的活动端与声波反射机构的顶部相连；所述声波反射机构的斜面倾斜角度为44°。
进一步地，所述探测信号发射装置底部环周设置有声波发射装置；所述声波发射装置的电极通过电缆连接有驱动电路；所述驱动电路用于发射交流电；所述驱动电路设置于壳体内。
进一步地，所述探测信号接收装置的底部设置有声波反射器，所述声波反射器上设置有若干个反射平面；所述探测信号接收装置包括密封壳，所述密封壳的底部中间设置有声波反射器，所述声波反射器为棱台形状，所述声波反射器的顶部与密封壳的底部相连；所述声波反射器设置有若干个倾斜角度为40- 50°。
进一步地，所述密封壳的底部设置有若干陶瓷应变片，所述陶瓷应变片用语探测声音；所述陶瓷应变片的数量与反射平面的数量一致，所述陶瓷应变片与反射平面一一对应设置；所述陶瓷应变片的感应端上下设置，所述陶瓷应变片的电压变化端连接有电极；所述电极通过电缆连接有信号接收电路，所述信号接收电路用于处理模拟电信号，所述信号接收电路设置于密封壳内。
进一步地，所述外壳内设置有信号处理器，所述信号处理器的信号输入端与信号接收电路信号相连，所述外壳内设置有中央处理单元，所述中央处理单元通过电缆与信号处理器、驱动电路电连接。
进一步地，所述船体的顶部设置有支撑台，所述支撑台上方设置有驾驶室；所述船体包括船尾、船头，所述船尾设置有驱动器；所述船头设置有打捞机构；所述船体的中部设置有船舱；所述船舱的上方设置有进料口；所述打捞机构的排料口与进料口上下设置。
进一步地，所述打捞机构包括机架，机架的顶部设置有主动轮，机架的底部设置有从动轮，所述主动轮、从动轮的外周套设有打捞带；所述机架连接有第一伸缩杆、第二伸缩杆，所述第一伸缩杆、第二伸缩杆的一端与船头铰接相连，所述第一伸缩杆、第二伸缩杆的另一端与机架铰接相连。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1.通过设置本装置，能实现半潜状态的垃圾的探测，提高打捞设备的探测能力，辅助人工进行更好的打捞垃圾；
2.通过设置本装置，能作为水面垃圾的探测，能大大提高探测效率，提高垃圾打捞设备的自动化程度。
3.通过设置本装置，能实现中型垃圾和半潜伏状态的垃圾的打捞。
附图说明
图1是本实用新型侧面结构示意图；
图2是本实用新型探测信号发射装置结构示意图；
图3是本实用新型探测信号接收装置结构示意图；
图中标记：1是船体，2是支撑台，3是驾驶室，4是船尾，5是船头，6 是船舱，7是进料口，8是打捞机构，9是主动轮，10是从动轮，11是第一伸缩杆，12是第二伸缩杆，13是探测舱，14是升降机构，15是外壳，16是探测信号接收装置，17是探测信号发射装置，18是壳体，19是驱动电路，20是声波发射装置，21是声波反射机构，22是伸缩机构，23是密封壳，24是信号接收电路，25是陶瓷应变片，26是声波反射器，27是反射平面。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-图3所示，本实用新型公开了一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：包括船体1，所述船体1下部设置有探测舱13，所述探测舱13为开放式舱体，所述探测舱13中设置有升降机构14，所述升降机构 14的顶部与探测舱13的顶部固定相连，所述升降机构14的底部连接有探测机构。
所述探测机构包括外壳15，所述外壳15的顶部与升降机构14的底部连接，所述外壳15的底部的中间设置有探测信号发射装置17；所述外壳15的底部环周设置有若干探测信号接收装置16。所述探测信号发射装置17包括壳体 18，所述壳体18的底部连接有声波反射机构21；所述声波反射机构21呈圆台形，所述声波反射机构21的顶部与壳体18活动相连；所述声波反射机构21 的斜面倾斜角度为40-50°。
所述声波反射机构21的顶部与壳体18之间设置有伸缩机构22；伸缩机构 22的固定端与壳体18固定相连，所述伸缩机构22的活动端与声波反射机构 21的顶部相连；所述声波反射机构21的斜面倾斜角度为44°。所述探测信号发射装置17底部环周设置有声波发射装置20；所述声波发射装置20的电极通过电缆连接有驱动电路19；所述驱动电路19用于发射交流电；所述驱动电路 19设置于壳体18内。
所述探测信号接收装置16的底部设置有声波反射器26，所述声波反射器 26上设置有若干个反射平面27；所述探测信号接收装置16包括密封壳23，所述密封壳23的底部中间设置有声波反射器26，所述声波反射器26为棱台形状，所述声波反射器26的顶部与密封壳23的底部相连；所述声波反射器26 设置有若干个倾斜角度为40-50°。
所述密封壳23的底部设置有若干陶瓷应变片25，所述陶瓷应变片25用语探测声音；所述陶瓷应变片25的数量与反射平面27的数量一致，所述陶瓷应变片25与反射平面27一一对应设置；所述陶瓷应变片25的感应端上下设置，所述陶瓷应变片25的电压变化端连接有电极；所述电极通过电缆连接有信号接收电路24，所述信号接收电路24用于处理模拟电信号，所述信号接收电路24设置于密封壳23内。
所述外壳15内设置有信号处理器，所述信号处理器的信号输入端与信号接收电路24信号相连，所述外壳15内设置有中央处理单元，所述中央处理单元通过电缆与信号处理器、驱动电路19电连接。
所述船体1的顶部设置有支撑台2，所述支撑台2上方设置有驾驶室3；所述船体1包括船尾4、船头5，所述船尾4设置有驱动器；所述船头5设置有打捞机构8；所述船体1的中部设置有船舱6；所述船舱6的上方设置有进料口7；所述打捞机构8的排料口与进料口7上下设置。
所述打捞机构8包括机架，机架的顶部设置有主动轮9，机架的底部设置有从动轮10，所述主动轮9、从动轮10的外周套设有打捞带；所述机架连接有第一伸缩杆11、第二伸缩杆12，所述第一伸缩杆11、第二伸缩杆12的一端与船头5铰接相连，所述第一伸缩杆11、第二伸缩杆12的另一端与机架铰接相连。
具体使用时，将本装置设置在有垃圾的水面上，首先进行垃圾探测，探测完后最垃圾进行打捞。
垃圾探测的具体运行过程，中央处理单元控制探测信号发射装置17发射信号。首先控制驱动电路19产生交流电，交流电驱动声波发射装置19发射出相应频率的声波，声波向下发出，当遇到声波反射机构21时水平反射出去并向着四周传播，然后声波遇到垃圾时会反射回来，并通过探测信号接收装置16 接收。
反射回来的声波遇到反射平面27后，反射向上传播，声波带动陶瓷应变片25变形，陶瓷应变片25产生与声波同步变化的电压信号，电压信号传递到信号接收电路24，信号接收电路24将信号放大去噪后传递给信号处理器，信号处理器对信号进行解析后传递给中央处理单元；中央处理单元根据发射出去的信号也接收信号的时间差就能计算出垃圾的距离，在根据多个接收器接收到的信号强度和时间差，经过三角定位法即可算出垃圾的方位。
这样就实现对垃圾的探测。通过调节声波反射机构21和声波反射器26的斜面的倾斜角度，能调整设备的探测深度和探测范围。中央处理单元将计算出来的结果发送到驾驶室3的中控系统。
当需要调节探测范围时，通过伸缩机构22调节声波反射机构21的位置，实现对声波辐射范围的调节。当反射机构21下降时，声波辐射范围增大，当反射机构21上升时，声波辐射范围变小。
垃圾打捞过程，驾驶人员或只能驾驶终端通过接收到的垃圾分布信息，驾驶设备运行到垃圾所在的位置，启动主动轮9，主动轮9带动打捞带循环运转，打捞带的一端倾斜的放置在水中，打捞带讲垃圾提升到打捞机构8的顶部，并通过进料口7进入到船舱中。打捞机构8可通过第一伸缩杆11、第二伸缩杆12进行姿态调节，进而实现不同深度的垃圾打捞。
这样，通过设置本装置，能实现半潜状态的垃圾的探测，提高打捞设备的探测能力，辅助人工进行更好的打捞垃圾；能作为水面垃圾的探测，能大大提高探测效率，提高垃圾打捞设备的自动化程度。能实现中型垃圾和半潜伏状态的垃圾的打捞。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：包括船体(1)，所述船体(1)下部设置有探测舱(13)，所述探测舱(13)为开放式舱体，所述探测舱(13)中设置有升降机构(14)，所述升降机构(14)的顶部与探测舱(13)的顶部固定相连，所述升降机构(14)的底部连接有探测机构。
2.如权利要求1所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述探测机构包括外壳(15)，所述外壳(15)的顶部与升降机构(14)的底部连接，所述外壳(15)的底部的中间设置有探测信号发射装置(17)；所述外壳(15)的底部环周设置有若干探测信号接收装置(16)。
3.如权利要求2所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述探测信号发射装置(17)包括壳体(18)，所述壳体(18)的底部连接有声波反射机构(21)；所述声波反射机构(21)呈圆台形，所述声波反射机构(21)的顶部与壳体(18)活动相连；所述声波反射机构(21)的斜面倾斜角度为40-50°。
4.如权利要求3所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述声波反射机构(21)的顶部与壳体(18)之间设置有伸缩机构(22)；伸缩机构(22)的固定端与壳体(18)固定相连，所述伸缩机构(22)的活动端与声波反射机构(21)的顶部相连；所述声波反射机构(21)的斜面倾斜角度为44°。
5.如权利要求4所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述探测信号发射装置(17)底部环周设置有声波发射装置(20)；所述声波发射装置(20)的电极通过电缆连接有驱动电路(19)；所述驱动电路(19)用于发射交流电；所述驱动电路(19)设置于壳体(18)内。
6.如权利要求5所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述探测信号接收装置(16)的底部设置有声波反射器(26)，所述声波反射器(26)上设置有若干个反射平面(27)；所述探测信号接收装置(16)包括密封壳(23)，所述密封壳(23)的底部中间设置有声波反射器(26)，所述声波反射器(26)为棱台形状，所述声波反射器(26)的顶部与密封壳(23)的底部相连；所述声波反射器(26)设置有若干个倾斜角度为40-50°。
7.如权利要求6所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述密封壳(23)的底部设置有若干陶瓷应变片(25)，所述陶瓷应变片(25)用语探测声音；所述陶瓷应变片(25)的数量与反射平面(27)的数量一致，所述陶瓷应变片(25)与反射平面(27)一一对应设置；所述陶瓷应变片(25)的感应端上下设置，所述陶瓷应变片(25)的电压变化端连接有电极；所述电极通过电缆连接有信号接收电路(24)，所述信号接收电路(24)用于处理模拟电信号，所述信号接收电路(24)设置于密封壳(23)内。
8.如权利要求7所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述外壳(15)内设置有信号处理器，所述信号处理器的信号输入端与信号接收电路(24)信号相连，所述外壳(15)内设置有中央处理单元，所述中央处理单元通过电缆与信号处理器、驱动电路(19)电连接。
9.如权利要求8所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述船体(1)的顶部设置有支撑台(2)，所述支撑台(2)上方设置有驾驶室(3)；所述船体(1)包括船尾(4)、船头(5)，所述船尾(4)设置有驱动器；所述船头(5)设置有打捞机构(8)；所述船体(1)的中部设置有船舱(6)；所述船舱(6)的上方设置有进料口(7)；所述打捞机构(8)的排料口与进料口(7)上下设置。
10.如权利要求9所述的一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人，其特征在于：所述打捞机构(8)包括机架，机架的顶部设置有主动轮(9)，机架的底部设置有从动轮(10)，所述主动轮(9)、从动轮(10)的外周套设有打捞带；所述机架连接有第一伸缩杆(11)、第二伸缩杆(12)，所述第一伸缩杆(11)、第二伸缩杆(12)的一端与船头(5)铰接相连，所述第一伸缩杆(11)、第二伸缩杆(12)的另一端与机架铰接相连。
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| CN202020930011.0U CN212709876U (zh) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | 一种具有自动探测功能的水面垃圾清理机器人 |
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Cited By (1)
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| CN117845858A (zh) * | 2024-03-08 | 2024-04-09 | 四川水发勘测设计研究有限公司 | 一种水利工程用清理装置 |
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2020
- 2020-05-28 CN CN202020930011.0U patent/CN212709876U/zh active Active
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