CN214401701U

CN214401701U - 一种小型水面智能垃圾清洁机器人

Info

Publication number: CN214401701U
Application number: CN202022205637.8U
Authority: CN
Inventors: 鲁江伟; 苏庆玲
Original assignee: Quanzhou Normal University
Current assignee: Quanzhou Normal University
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2030-09-30

Abstract

本实用新型公开一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其包括船体、太阳能板、摄像头监控设备、垃圾打捞装置、垃圾收集箱、锂电池和驱动装置；摄像头监控设备位于船体的前端顶部，用于采集水面图像以定位垃圾位置；太阳能板设于船体的整个上表面，垃圾打捞装置设在船体前方接近水面位置，船体内对应垃圾打捞装置的出口处设置垃圾收集箱，船体的尾部对应垃圾收集箱上方设有可开启的后盖；驱动装置驱动船体在水面运动，锂电池设在船体的两侧，太阳能板与锂电池连接，锂电池分别为摄像头监控设备、垃圾打捞装置、垃圾收集箱和驱动装置供电。本实用新型适用于小面积景区的水域或者是不适合现有大型垃圾收集船工作的水面上使用。

Description

一种小型水面智能垃圾清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及垃圾清理设备技术领域，尤其涉及一种小型水面智能垃圾清洁机器人。

背景技术

们在湖中、沿岸丢下的垃圾，滞留到湖岸上，在目前的这些湖岸垃圾中，除了受风向、天气影响等原因冲刷下来的枯枝树叶外，有相当一部分是人为丢弃的垃圾，而塑料泡沫这样的白色垃圾占多数，我国有很多的湖泊都存在着垃圾清理问题，因为人类的环保意识不够，不仅数以万计的鱼类因吞食塑料垃圾而死亡，还有一些清洁员在进行水面作业时不幸溺水，天气炎热的时候，湖面会长出大量的浮萍、水藻破坏水域环境美观度，清理人员将在夏日炎炎下辛苦打捞，更加难以工作，根据了解得知，40亩面积上的垃圾都要清理长达8小时，环保部门每年都要投入大量的人力、物力和财力，定期进行人工打捞，目前，小型水域水面漂浮物的清理办法主要是采用手持式网兜等传统工具，人工安全难以保障到位，致使人工打捞的劳动强度大，作业效率低，用时消耗大，清理效果也不理想，将垃圾收集之后还需要进行垃圾分类之后搬运到规定场地处理，拦截浮体、人工小船和专业垃圾船清理都极为耗时耗力且效率不高。

智能水面清洁机器人是一个具有环保性、市场潜力巨大的产品，实用性强，正被人们所广泛应用，无论是大型设计还是小型设计，都不断地在创新和完善中，现有的产品中，在外观上可以说是丰富多彩，内部结构也不断地完善，都具有可借鉴性，我们可以借用这样的技术，从而应用在小范围的水面清洁上，现有相关产品都可以综合毫米波雷达、GPS等技术，可以使用手机App或者遥控器进行操作，两种模式可以任意切换，可以实现对清洁机器人进行远程无线操控、船载摄像头对垃圾种类识别、获取导引轨迹的各种信息、带有传感器主动避障等，还可以扩展功能，实现水质监测、水文探测、超声波蓝藻监测等，也可利用传送带式、抽水泵等多种方式将垃圾传送，也可将垃圾压缩、干湿分类储存等，功能多样可同时具备，但大部分都是在大型水面上的应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种小型水面智能垃圾清洁机器人。

本实用新型采用的技术方案是：

一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其包括船体、太阳能板、摄像头监控设备、垃圾打捞装置、垃圾收集箱、锂电池和驱动装置；摄像头监控设备位于船体的前端顶部，用于采集水面图像以定位垃圾位置；太阳能板设于船体的整个上表面，垃圾打捞装置设在船体前方接近水面位置，船体内对应垃圾打捞装置的出口处设置垃圾收集箱，船体的尾部对应垃圾收集箱上方设有可开启的后盖；驱动装置驱动船体在水面运动，锂电池设在船体的两侧，太阳能板与锂电池连接，锂电池分别为摄像头监控设备、垃圾打捞装置、垃圾收集箱和驱动装置供电。

进一步地，锂电池采用磷酸铁锂电池。即便电池的内部或者表面受到了伤害，锂电池也不会爆破、燃烧，安全系数是最可靠的，既环保，成本也低，可以应用到太阳能的储备电力当中，磷酸铁锂电池的电源控制系统的型号为 2ZD2002，该设备的性能较强，在工作的过程中较为安全可靠。

进一步地，太阳能板采用透明材质的太阳能板。一方面太阳能板有大面积的空间来储备电力，同时能快捷直接地吸收能量，正当电力快不足时候可用到太阳能的储备，使得机器有足够的电力返回岸边更换电池充电。

进一步地，驱动装置包括驱动电机以及由驱动电机驱动的至少一个螺旋桨，螺旋桨设置在水下推动船体。螺旋桨动力足够强劲，但方向不易转动，极易卷入水草，所以将螺旋桨放置在机器的后方，水上清洁机器人工作时打捞工作与螺旋前进同时进行,为提高续航能力同时降低生产成本,动力驱动部分共用一个电机。

进一步地，摄像头监控设备采用索尼 IMX291 传感器，摄像头传感器的分辨率为200 万高清像素。

进一步地，垃圾打捞装置为传送带式结构，垃圾打捞装置的传送带上间隔设置多排捞杆。

进一步地，垃圾打捞装置的传送带的下方设置隔板，隔板的一端朝向水面倾斜设置以隔离垃圾打捞装置带入的水。

进一步地，垃圾收集箱位于船体的内侧尾部，垃圾收集箱包括垃圾筐、设于垃圾筐底部由电机驱动的传送齿轮以及设于传送齿轮上的收集传送带，收集传送带一端对应垃圾打捞装置的出口处设置，收集传送带另一端接近船体尾部设置。

进一步地，垃圾筐采用耐腐蚀材料成型，耐腐蚀材料包括Q235、Q345、不锈钢和耐候钢板，不锈钢的耐腐蚀性能是最高的，具体采用什么样的材料，可以根据用户的要求和预算准备去应用。

本实用新型采用以上技术方案，拥有太阳能辅助充电、智能摄像头360度监控探测、收取垃圾以及运输垃圾的自动化系统，通过船体上方摄像头识别系统监测定位到垃圾的位置之后，螺旋桨将驱动向前由垃圾打捞装置收集漂浮垃圾，多排捞杆加快垃圾的进入，传送带下将设有隔板，避免在垃圾收集的过程中，水会进入仓内导致船体整体重量的增加。垃圾收集箱位于船体尾部，每当垃圾装好一定重量之后收集传送带将启动，将垃圾往后运输，方便留有多余空间让新的垃圾进入，之后回到岸边，后盖会自动开启，由工作人员将垃圾取出。本实用新型不需要过于复杂的操作，以减轻人力的消耗，方便工人快速的上手使用。本实用新型适用于小面积景区的水域或者是不适合现有大型垃圾收集船工作的水面上使用，比如小型水库、港区等，或是中小型湖面垃圾的清理。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；

图1为本实用新型一种小型水面智能垃圾清洁机器人的前端结构示意图；

图2为本实用新型一种小型水面智能垃圾清洁机器人的结构示意图；

图3为本实用新型收集垃圾的前期状态示意图；

图4为本实用新型收集垃圾的中期状态示意图；

图5为本实用新型收集垃圾的后期状态示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图5之一所示，本实用新型公开了一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其包括船体1、太阳能板2、摄像头监控设备3、垃圾打捞装置4、垃圾收集箱5、锂电池（图中未表示）和驱动装置6；摄像头监控设备3位于船体1的前端顶部，用于采集水面图像以定位垃圾位置；太阳能板2设于船体1的整个上表面，垃圾打捞装置4设在船体1前方接近水面位置，船体1内对应垃圾打捞装置4的出口处设置垃圾收集箱5，船体1的尾部对应垃圾收集箱5上方设有可开启的后盖；驱动装置6驱动船体1在水面运动，锂电池设在船体1的两侧，太阳能板2与锂电池连接，锂电池分别为摄像头监控设备3、垃圾打捞装置4、垃圾收集箱5和驱动装置6供电。

进一步地，锂电池采用磷酸铁锂电池。即便锂电池的内部或者表面受到了伤害，锂电池也不会爆破、燃烧，安全系数是最可靠的，既环保，成本也低，可以应用到太阳能的储备电力当中，磷酸铁锂电池的电源控制系统的型号为 2ZD2002，该设备的性能较强，在工作的过程中较为安全可靠。

进一步地，太阳能板2采用透明材质的太阳能板。一方面太阳能板2有大面积的空间来储备电力，同时能快捷直接地吸收能量，正当电力快不足时候可用到太阳能的储备，使得机器有足够的电力返回岸边更换电池充电。

进一步地，驱动装置6包括驱动电机以及由驱动电机驱动的至少一个螺旋桨，螺旋桨设置在水下推动船体1。螺旋桨动力足够强劲，但方向不易转动，极易卷入水草，所以将螺旋桨放置在机器的后方，水上清洁机器人工作时打捞工作与螺旋前进同时进行,为提高续航能力同时降低生产成本,动力驱动部分共用一个电机。

进一步地，摄像头监控设备3采用索尼 IMX291 传感器，摄像头传感器的分辨率为200 万高清像素。

进一步地，垃圾打捞装置4为传送带式结构，垃圾打捞装置4的传送带上间隔设置多排捞杆。

进一步地，垃圾打捞装置4的传送带的下方设置隔板7，隔板7的一端朝向水面倾斜设置以隔离垃圾打捞装置4带入的水。

进一步地，垃圾收集箱5位于船体1的内侧尾部，垃圾收集箱5包括垃圾筐51、设于垃圾筐51底部由电机驱动的传送齿轮以及设于传送齿轮上的收集传送带，收集传送带一端对应垃圾打捞装置4的出口处设置，收集传送带另一端接近船体1尾部设置。

进一步地，垃圾筐51采用耐腐蚀材料成型，耐腐蚀材料包括Q235、Q345、不锈钢和耐候钢板，不锈钢的耐腐蚀性能是最高的，具体采用什么样的材料，可以根据用户的要求和预算准备去应用。

本实用新型采用以上技术方案，拥有太阳能辅助充电、智能摄像头360度监控探测、收取垃圾以及运输垃圾的自动化系统，通过船体1上方摄像头识别系统监测定位到垃圾的位置之后，螺旋桨将驱动向前由垃圾打捞装置4收集漂浮垃圾，多排捞杆加快垃圾的进入，传送带下将设有隔板7，避免在垃圾收集的过程中，水会进入仓内导致船体1整体重量的增加。垃圾收集箱5位于船体1尾部，每当垃圾装好一定重量之后收集传送带将启动，将垃圾往后运输，方便留有多余空间让新的垃圾进入，之后回到岸边，后盖会自动开启，由工作人员将垃圾取出。本实用新型不需要过于复杂的操作，以减轻人力的消耗，方便工人快速的上手使用。本实用新型适用于小面积景区的水域或者是不适合现有大型垃圾收集船工作的水面上使用，比如小型水库、港区等，或是中小型湖面垃圾的清理。

显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims

1.一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其特征在于：其包括船体、太阳能板、摄像头监控设备、垃圾打捞装置、垃圾收集箱、锂电池和驱动装置；摄像头监控设备位于船体的前端顶部，用于采集水面图像以定位垃圾位置；太阳能板设于船体的整个上表面，垃圾打捞装置设在船体前方接近水面位置，船体内对应垃圾打捞装置的出口处设置垃圾收集箱，船体的尾部对应垃圾收集箱上方设有可开启的后盖；驱动装置驱动船体在水面运动，锂电池设在船体的两侧，太阳能板与锂电池连接，锂电池分别为摄像头监控设备、垃圾打捞装置、垃圾收集箱和驱动装置供电；垃圾打捞装置为传送带式结构，垃圾打捞装置的传送带上间隔设置多排捞杆；垃圾打捞装置的传送带的下方设置隔板，隔板的一端朝向水面倾斜设置以隔离垃圾打捞装置带入的水。

2.根据权利要求1所述的一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其特征在于：锂电池采用磷酸铁锂电池。

3.根据权利要求1所述的一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其特征在于：太阳能板采用透明材质的太阳能板。

4.根据权利要求1所述的一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其特征在于：驱动装置包括驱动电机以及由驱动电机驱动的至少一个螺旋桨，螺旋桨设置在水下推动船体。

5.根据权利要求1所述的一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其特征在于：摄像头监控设备采用索尼 IMX291 传感器，摄像头传感器的分辨率为200 万高清像素。

6.根据权利要求1所述的一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其特征在于：垃圾收集箱位于船体的内侧尾部，垃圾收集箱包括垃圾筐、设于垃圾筐底部由电机驱动的传送齿轮以及设于传送齿轮上的收集传送带，收集传送带一端对应垃圾打捞装置的出口处设置，收集传送带另一端接近船体尾部设置。

7.根据权利要求1所述的一种小型水面智能垃圾清洁机器人，其特征在于：垃圾筐采用耐腐蚀材料成型，耐腐蚀材料包括Q235、Q345、不锈钢或耐候钢板。