CN219989466U - 一种智能水上垃圾收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能水上垃圾收集装置，主要以树莓派+stm32为核心控制，前端通过三级连杆摆动来增大垃圾收集面积和笼形螺旋桨来引流，增加垃圾的接收率，在装置内壁安装有传送带传送收集的垃圾，后端安装带有滑轨的垃圾收集箱，装置表面有三块太阳能板和装置内部的电池配合提供能量，当前端摄像头检测到垃圾时，stm32会根据收集到的信息对尾部的螺旋桨中的无刷电机、内部的伺服电机、舵机进行控制，使装置对水面上的垃圾进行收集，当后侧垃圾箱装满重量增多时，装置两侧的浮板下移增大排水量，控制平衡，实现自动收集垃圾，节能环保，节省劳动力，提高垃圾的收集效率，具有很强的实用性。

Description

一种智能水上垃圾收集装置

技术领域

本专利申请涉及水上垃圾收集技术领域，特别是涉及一种智能水面垃圾收集装置。

背景技术

随着我国综合国力的快速发展，人们日常生活和生产中产生了各种大量的废弃物，这些庞杂繁多的各类垃圾严重破坏了人类日常的生活环境和自然环境，水是生命之源，在人类社会发展中扮演着不可替代的角色，然而在水域环境中，不乏有各种垃圾废弃物浮于水面，严重影响了水面自然景观和水质，导致水体发臭、淤塞，甚至破坏了水生物种的多样性以及生态平衡，同时还因环境治理问题付出了高额的经济代价。

目前，对于水域垃圾的治理，已有各种大型清洁打捞设备，该类设备机械化程度高、效率高，但体积大、灵活性较低，仅适用于大型水域的清理作业，对于城市、高校和公园里的小型水域漂浮废弃物却没有较好的处理办法，现阶段主要依赖于人工打捞，其劳动力消耗大，危险系数高，且效率低，因此，对于中小型水域，如景区水域和海边的漂浮垃圾的收集问题，亟需一个低成本且高效率的环保设备和解决方案，随着智能技术的不断发展和人们对高品质生活环境的不断追求，开发一种性能优良，价格便宜，操作简单，使用安全的一款能自动收集水面上的垃圾的新型装置已成为一种必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种智能水面垃圾收集装置，解决上述现有技术的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种智能水面垃圾收集装置，包括两个呈平行布设的气囊，其特征在于：两个所述气囊之间的前端焊接在橡胶传送带所在承托架上，两个气囊之间的后端导轨连接有位于承托架上的垃圾收集箱，承托架内放置有垃圾收集箱，承托架靠近橡胶传送带装置前部可随着水流摆动以增大垃圾收集面积的三级连杆装置。

进一步的，所述承托架的前端中间部位连接有三级连杆装置包括上下摆动的一级连杆，水平连杆及水平摆动连杆，连杆之间采用铰链连接，水平连杆及水平摆动连杆之间的铰链处安装有舵机，可控制水平摆动连杆的运动，水平摆动连杆末端安装有笼形螺旋桨，且笼形螺旋桨下装有浮板，以保持笼形螺旋桨在水面上。

进一步的，所述承托架为内设有二层平台的矩形框架，矩形框架的上部搭设在两个船体橡胶传送带的上部，承托架上内部二层平台固定放置有电池和集成控制装置，矩形框架的下部位于两个气囊之间，且矩形框架的下端面位于气囊吃水线的上方，气囊的中间部位安有挡板，减少行进时对后面垃圾箱的阻力，并防止船体前倾。

进一步的，所述垃圾传送装置包括有被从动轴与驱动链轴张紧的带有排水孔的橡胶传送带，橡胶传送带上均匀分布的矩形挡板可有效收集水面垃圾并阻止垃圾掉落，被从动轴与驱动链轴均安装在承托架上，驱动链轴通过链与主动链轮驱动，主动链轮与位于承托架最上部的驱动电机连接。

进一步的，所述的平衡浮板位于气囊的后部，与可浮动的垃圾收集箱固定连接，当垃圾过多时，装置下沉，装置两侧的平衡浮板下沉排水量增加，使船体不至后侧重量偏大而失去平衡。

进一步的，所述的摄像头位于太阳能安装壳体的顶部靠近船体前部的位置，可以将水面图像发送给集成控制装置，集成控制装置控制位于气囊两侧靠后位置的驱动螺旋桨的不同转速实现船体朝目标垃圾前进，并通过控制舵机实现水平摆动连杆的摆动提高垃圾收集效率。

进一步的，所述的太阳能安装壳体三面均安装有太阳能板，可以在不同角度高效地将太阳能转化为电能存储在电池，提高续航时间。

进一步的，所述摄像头、无刷电机、伺服电机和舵机电连接于集成控制装置。

进一步的，所述集成控制装置内部核心控制器件为树莓派和stm32。

进一步的，承托架靠近传送装置开始的前端铰接有当收集垃圾时浮动于水面上且摆动以增大垃圾收集面积的三级连杆装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本智能水上垃圾收集装置，以树莓派+stm32为核心控制，前端通过三级连杆摆动来增大垃圾收集面积和笼形螺旋桨来引流，增加垃圾的接收率，在装置内壁安装有橡胶传送带，传送收集的垃圾，后端安装带有滑轨的垃圾收集箱，装置表面有三块太阳能板和装置内部的电池配合提供能量，当前端摄像头检测到垃圾时，stm32会根据收集到的信息对尾部的螺旋桨中的无刷电机、内部的伺服电机、舵机进行控制，使装置对水面上的垃圾进行收集，当后侧垃圾箱装满重量增多时，装置两侧的浮板下移增大排水量，控制装置重心平衡，实现自动收集垃圾，节能环保，节省劳动力，提高垃圾的收集效率，具有很强的实用性。

附图说明

图1为本实用新型立体示意图；图2为本实用新型内部侧视结构示意图；

图3为本实用新型带传动装置示意图；

图4为本实用新型垃圾收集箱示意图；

附图标号说明：11、太阳能板；12、太阳能安装壳体；3、舵机；41、笼形螺旋桨；42、浮板；5、气囊；6、螺旋桨；7、电池；8、集成控制装置；91一级连杆；92、水平连杆；93、水平摆动连杆；10、承托架；13、垃圾收集箱；14、平衡浮板；141、驱动电机；142、主动链轮；143、链；144、驱动链轴；15、从动轴；161、橡胶传送带；162、矩形挡板；17、挡板。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效，本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变，需说明的是，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。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：

一种智能水上垃圾收集装置，如图1-4所示，包括两个呈平行布设的气囊5，两个所述气囊5之间的前端焊接在橡胶传送带161所在承托架10上，两个气囊5之间的后端导轨连接有位于承托架10上的垃圾收集箱13，承托架10内放置有垃圾收集箱13，承托架10靠近橡胶传送带161开始的前端铰接有当收集垃圾时随着水流摆动以增大垃圾收集面积的三级连杆装置。

其中，如图2及图3所示，承托架10的前端中间部位连接有三级连杆，连杆之间两两铰接，水平连杆92及水平摆动连杆93之间的铰链处安装有舵机3，并受其控制运动，水平摆动连杆93末端安装有笼形螺旋桨41且笼形螺旋桨41下设有浮板42，以控制其保持在一定高度。

其中，如图3所示，承托架10为内设有二层平台的矩形框架，矩形框架的上部搭设在两个船体橡胶传送带161的上部，承托架10上内部二层平台固定放置有电池7和集成控制装置8，矩形框架的下部位于两个气囊5之间，且矩形框架的下端面位于气囊5吃水线的上方，气囊5的中间部位按有挡板17，减少行进时对后面垃圾箱的阻力，并防止船体前倾。

另外，如图2所示，所述的摄像头2位于太阳能安装壳体12的顶部靠近船体前部的位置，可以将水面图像发送给集成控制装置8，集成控制装置8控制位于气囊5两侧靠后位置的驱动螺旋桨6的不同转速实现船体朝目标垃圾前进，并通过控制舵机3实现水平摆动连杆93的摆动提高垃圾收集效率。

另外，如图2所示，太阳能安装壳体12三面均安装有太阳能板11，可以在不同角度高效地将太阳能转化为电能存储在电池7，提高续航时间。

另外，如图4所示，传送装置包括被从动轴15与驱动链轴144张紧的带有排水孔的橡胶传送带161，橡胶传送带161上均匀分布的矩形挡板162可有效收集水面垃圾并阻止垃圾掉落，被从动轴15与驱动链轴144均安装在承托架10上，驱动链轴144通过链143与主动链轮142驱动，主动链轮142与位于承托架10最上部的驱动电机141连接。

另外，如图4所示，承托架10的后侧放置的垃圾收集箱13，位于传送装置正下方，采用传送带收集垃圾的方式收集垃圾，提高内部空间的利用率，在同等体积下采用传送带式能收集更多垃圾。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请，任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变，因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种智能水上垃圾收集装置，包括两个呈平行布设的气囊(5)，其特征在于：两个所述气囊(5)之间的前端固定在传送带(161)所在承托架(10)上，两个气囊(5)之间的后端导轨之间有位于承托架(10)上，可浮动的垃圾收集箱(13)，承托架(10)靠近传送装置开始的前端铰接有当收集垃圾时浮动于水面上且摆动以增大垃圾收集面积的三级连杆装置。

2.根据权利要求1所述的一种智能水上垃圾收集装置，其特征在于：所述承托架(10)的前端中间部位连接有三级连杆装置包括上下摆动的一级连杆(91)，水平连杆(92)及水平摆动连杆(93)，连杆之间采用铰链连接，水平连杆(92)及水平摆动连杆(93)之间的铰链处安装有舵机(3)，可控制水平摆动连杆(93)的运动，水平摆动连杆(93)末端安装有笼形螺旋桨(41)，且笼形螺旋桨(41)下装有浮板(42)，以保持笼形螺旋桨(41)在水面上。

3.根据权利要求1所述的一种智能水上垃圾收集装置，其特征在于：承托架(10)为内设有二层平台的矩形框架，矩形框架的上部搭设在两个船体橡胶传送带(161)的上部，承托架(10)上内部二层平台固定放置有电池(7)和集成控制装置(8)，矩形框架的下部位于两个气囊(5)之间，且矩形框架的下端面位于气囊(5)吃水线的上方，气囊(5)的中间部位安有挡板(17)，减少行进时对后面垃圾箱的阻力，并防止船体前倾。

4.根据权利要求1所述的一种智能水上垃圾收集装置，其特征在于：垃圾传送装置包括有被从动轴(15)与驱动链轴(144)张紧的带有排水孔的橡胶传送带(161)，橡胶传送带(161)上均匀分布的矩形挡板(162)可有效收集水面垃圾并阻止垃圾掉落，被从动轴(15)与驱动链轴(144)均安装在承托架(10)上，驱动链轴(144)通过链(143)与主动链轮(142)驱动，主动链轮(142)与位于承托架(10)最上部的驱动电机(141)连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能水上垃圾收集装置，其特征在于：平衡浮板(14)位于气囊(5)的后部，与可浮动的垃圾收集箱(13)固定连接，当垃圾过多时，装置下沉，装置两侧的平衡浮板(14)下沉排水量增加，使船体不至后侧重量偏大而失去平衡。

6.根据权利要求1所述的一种智能水上垃圾收集装置，其特征在于：摄像头(2)位于太阳能安装壳体(12)的顶部靠近船体前部的位置，可以将水面图像发给集成控制装置(8)，集成控制装置(8)控制位于气囊(5)两侧靠后位置的驱动螺旋桨(6)的不同转速实现船体朝目标垃圾前进，并通过控制舵机(3)实现水平摆动连杆(93)的摆动提高垃圾收集效率。

7.根据权利要求1所述的一种智能水上垃圾收集装置，其特征在于：太阳能安装壳体(12)三面均安装有太阳能板(11)，可以在不同角度高效地将太阳能转化为电能存储在电池(7)，提高续航时间。