CN220099847U - 水面清理机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水面清理机器人，包括：漂浮单元，包括船体，船体至少为两艘，两艘船体通过连接杆连接；驱动件，位于船体上且靠近船体的尾部；打捞单元，包括相互平行且分别位于船体上方和下方的第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂和第二机械臂与船体滑动连接；设置于第一机械臂与第二机械臂之间的打捞件，以及与第一机械臂和第二机械臂连接的收集袋；控制单元，包括位于连接杆上的中控处理器，与中控处理器连接的第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器位于第一机械臂上，第二压力传感器位于船体上，第一压力传感器和第二压力传感器位置对称。本实用新型通过中控处理器使其更加智能化，通过打捞件避免收集袋中的漂浮物逃逸。

Description

水面清理机器人

技术领域

本实用新型涉及打捞技术领域，具体涉及一种水面清理机器人。

背景技术

高温季由于池塘养殖密度较高，很多误操作会造成大量死鱼的情况，死鱼若不及时清理会造成水体污染导致更多的死鱼；另外，高温季藻相单一，很多误操作导致倒藻，藻类尸体不及时清理藻毒素将会影响鱼体健康，影响养殖效果。此外，养殖高温季投料较多，水体有机质较多，水面会形成油膜或生长较多的浮萍，降低水中的溶氧，从而影响养殖效果。

目前主要还是采用人工打捞方式对池塘中的死鱼尸体和藻类尸体进行清理，但是人工打捞投入大量的人力效率不高，投入较大，并且水上作业还具有危险系数较高。

基于此，现有技术中出现了很多可用于打捞水面漂浮物的设备，例如实用新型CN207003398U水面垃圾收集装置，该装置包括：筒件，该筒件的侧壁上形成有至少一个开口；至少一个浮桶，该浮桶设置在所述筒件的侧壁上，用以使所述筒件能够漂浮在水上；以及抽水机，该抽水机连接于所述筒件，其中当所述筒件漂浮在水上时，所述抽水机能够将水从所述筒件侧壁上的开口吸入所述筒件内，并因此将垃圾带入所述筒件内，从而收集水面上的垃圾。

但是，该设备中的盛物篮的体积较小且盛物篮和筒件顶部开口，存在收集过程中漂浮物逃逸以及依次收集漂浮物较少的问题；同时，该设备主要还是依靠人工。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水面清理机器人，以解决现有水面打捞设备存在一次收集的漂浮物太少以及漂浮物逃逸的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种水面清理机器人，包括：漂浮单元，包括船体，船体至少为两艘，两艘船体通过连接杆连接；

驱动件，位于船体上且靠近船体的尾部；

打捞单元，包括相互平行且分别位于船体上方和下方的第一机械臂和第二机械臂，第一机械臂和第二机械臂与船体滑动连接；设置于第一机械臂与第二机械臂之间的打捞件，以及与第一机械臂和第二机械臂均连接的收集袋；

控制单元，包括位于连接杆上的中控处理器，与中控处理器连接的第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器位于第一机械臂上，第二压力传感器位于船体上，第一压力传感器和第二压力传感器位置对称。

进一步地，驱动件包括位于船体底壁上的保护壳，位于保护壳中的第一电机，与第一电机的输出轴连接的转动轴，以及设置于转动轴远离第一电机一端上的螺旋桨，第一电机与中控处理器连接。

进一步地，第一机械臂和第二机械臂均包括：第二臂，设置于第二臂两端的第一臂，第一臂远离第二臂的一端均朝船体头部靠拢；第一机械臂和第二机械臂中的第二臂均与船体滑动连接，第一压力传感器位于第一机械臂中的第二臂上；收集袋与第一机械臂和第二机械臂中的第一臂均连接。

进一步地，第一压力传感器和第二压力传感器均为两组；两组第二压力传感器别设置于两艘船体上，两组第一压力传感器位于第一机械臂中的第二臂上且与第二压力传感器位置对称。

进一步地，第一机械臂和第二机械臂均通过滑动件与船体滑动连接，滑动件位于两艘船体上。

进一步地，滑动件包括带有滑槽的滑板，滑板与船体连接；一端伸入滑槽中的滑杆，设置于滑槽侧壁上且凹陷的卡槽，设置于滑杆上且与卡槽匹配的卡块，以及一端与滑槽端部连接的弹簧，弹簧的另一端与滑杆伸入滑槽的一端连接；滑杆的另一端与第二臂连接。

进一步地，打捞件为两组，两组打捞件分别位于漂浮单元的两侧；

打捞件包括一端与第一机械臂中的第一臂轴承连接的收集转轴，收集转轴的另一端与第二机械臂中的第一臂轴承连接；等间距分布于收集转轴上的耙手，以及位于第一机械臂中的第一臂上的第二电机，第二电机的输出轴与收集转轴靠近第一机械臂的一端连接，第二电机与中控处理器连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过在第一机械臂和第二机械臂之间是设置打捞件，利用第二电机带动收集转轴转动，从而带动设置在收集转轴上的耙手转动，转动的耙手一方面将水面上的漂浮物送入至收集袋中，另一方面转动的耙手还可防止收集袋中的漂浮物逃逸。

2、本实用新型将收集袋与第一机械臂和第二机械臂均连接，并让第一机械臂和第二机械臂中的第一臂远离第二臂的一端均朝船体头部靠拢，如此便于收集袋对第一机械臂和第二机械臂施加一个朝向船体尾部的拉力，此时第一机械臂和第二机械臂在滑动件的辅助下朝船体尾部移动，并带动第一压力传感器做靠近第二压力传感器的运动，并且第一机械臂和第二机械臂朝船体尾部移动的状态直到第一压力传感器和第二压力传感器接触时停止；当第一压力传感器和第二压力传感器接触，触发返航程序，在中控处理器的作用下水面清理机器人返回指定位置更换收集袋；如此，使得本实用新型更加智能化。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的主视结构示意图；

图3本实用新型中的滑动件的左视剖面结构示意图；

图4为本实用新型中的滑动件的主视剖面结构示意图；

图5为本实用新型中的控制单元结构框图；

附图标记说明：

100-漂浮单元，110-船体，120-连接杆；

200-驱动件，210-保护壳，220-第一电机，230-转动轴，240-螺旋桨；

300-打捞单元，310-第一机械臂，320-第二机械臂，1-第一臂，2-第二臂；330-打捞件，331-收集转轴，332-耙手，333-第二电机；340-收集袋；350-滑动件，351-滑槽，352-滑杆，353-卡槽，354-卡块，355-弹簧，356-滑板；

400-控制单元，410-中控处理器，411-智能控制模块，412-无线通信模块，413-智能手机控制系统，414-定位模块，415-收集袋更换基座，416-红外信号接收模块，417-遥控装置，418-电机驱动模块，419-压力检测模块；420-第一压力传感器，430-第二压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

本实用新型通过经中控处理器与第一压力传感器和第二压力传感器连接，在收集袋中收集的漂浮物包括死鱼和浮萍时，收集袋对第一机械臂和第二机械臂施加一个朝向船体尾部的拉力，在滑动件的辅助作用下，第一机械臂和第二机械臂朝船体尾部移动，进而带动第一压力传感器朝第二压力传感器移动，第一机械臂和第二机械臂朝船体尾部移动状态直到第一压力传感器和第二压力传感器接触时停止；当第一压力传感器和第二压力传感器接触，触发返航程序，在中控处理器的作用下水面清理机器人返回指定位置更换收集袋。

如图1-5示意，本实用新型的实施例中的水面清理机器人包括漂浮单元100、驱动件200、打捞单元300和控制单元400；

具体的，漂浮单元100包括船体110和连接杆120；根据图1-5示意，本实施例中的船体110为两艘，且两艘船体110相互平行；连接杆120将两艘船体110连接起来，根据图1示意，实施例中的连接杆为4根，其中两根连接杆相互平行，两根连接杆相互交叉。

驱动件200位于船体110上且靠近船体110的尾部；如图1-2示意，驱动件200包括保护壳210、第一电机220、转动轴230和螺旋桨240；具体地，保护壳210位于船体110底壁上，第一电机220位于保护壳210中，转动轴230与第一电机220的输出轴连接；具体地，转动轴230贯穿保护壳210的侧壁伸入保护壳210中与第一电机220的输出轴连接，转动轴230与保护壳210的侧壁之间通过轴承连接；此外，本实施例中同时对转动轴230与保护壳210的壁之间的缝隙进行密封处理；另外，螺旋桨240设置于转动轴230远离第一电机220一端上，并且第一电机220与控制单元400连接；在实际中，本实施例中的第一电机220进行防水处理后使用。

控制单元400包括中控处理器410、第一压力传感器420和第二压力传感器430；根据图1-5示意，具体地，中控处理器410位于连接杆120上，第一压力传感器420和第二压力传感器430与中控处理器410连接；在本实施例中，中控处理器410位于两根连接杆120交叉处，第二压力传感器430位于船体11上，第一压力传感器420位于打捞单元上，且第一压力传感器420和第二压力传感器430位置对称；第一电机220与中控处理器410连接。

此外，根据图1-5示意，本实施例中第一压力传感器420和第二压力传感器430均为两组；两组第二压力传感器430分别设置于两艘船体110上，两组第一压力传感器420位于打捞单元300上且与第二压力传感器430位置对称。在实际中，中控处理器410、第一压力传感器420和第二压力传感器430均防水处理。

打捞单元300包括第一机械臂310、第二机械臂320、打捞件330和收集袋340；根据图1-5示意，本实施例中的第一机械臂310和第二机械臂320相互平行且分别位于船体110上方和下方，第一机械臂310和第二机械臂320与船体110滑动连接，打捞件330设置于第一机械臂310与第二机械臂320之间，收集袋340与第一机械臂310和第二机械臂320连接；其中，两组第一压力传感器420位于第一机械臂310；在本实施例中，收集袋340与第一机械臂310和第二机械臂320之间通过挂钩连接，如此便于后期对收集袋340的更换。

根据图1-4示意，本实施例中的第一机械臂310和第二机械臂320均包括：第一臂1和第二臂2；具体地，第一臂1位于第二臂2的两端，第一臂1远离第二臂2的一端均朝船体110头部靠拢。其中，第一机械臂310和第二机械臂320中的第二臂2均与船体110滑动连接，第一压力传感器420位于第一机械臂310中的第二臂2上；收集袋340与第一机械臂310和第二机械臂320中的第一臂1均连接；两组第一压力传感器420位于第一机械臂310中的第二臂2。

另外，根据图1-4示意，本实施例中的第一机械臂310和第二机械臂320均通过滑动件350与船体110滑动连接，滑动件350位于两艘船体110上；在本实施例中，滑动件350有4个，其中2个滑动件350用于将第一机械臂310与船体110进行连接，且每艘船体110上设有一个滑动件350，用于连接第一机械臂310的两个滑动件350位于船体110的外顶壁上；剩余的2个滑动件350用于将第二机械臂320与船体110进行连接，用于连接第二机械臂320的两个滑动件350位于船体110的外底壁上，并且每艘船体110上设有一个滑动件350。

具体地，本实施例中的滑动件350包括滑槽351、滑板356、滑杆352、卡槽353、卡块354和弹簧355；具体地，滑板356与船体110连接，滑槽351位于滑板356上且凹陷，滑杆352一端伸入滑槽351中，卡槽353设置于滑槽351侧壁上且凹陷，卡块354设置于滑杆352上且与卡槽353匹配，弹簧355一端与滑槽351端部连接，弹簧355的另一端与滑杆352伸入滑槽351的一端连接，弹簧355的伸缩方向与滑槽351的侧壁平行；滑杆352的另一端与第二臂2连接。

在本实施例中，池塘中的漂浮物通过打捞件330被送至收集袋340中，收集袋对第一机械臂310和第二机械臂320施加一个朝向船体110尾部的拉力，此时第一机械臂310和第二机械臂320在滑动件350的辅助下朝船体110尾部移动，并带动第一压力传感器420做靠近第二压力传感器430的运动，第一机洗臂和第二机械臂在移动的同时对弹簧355形成一定的挤压，并且第一机械臂和第二机械臂朝船体尾部移动的状态直到第一压力传感器和第二压力传感器接触时停止；当第一压力传感器和第二压力传感器接触，触发返航程序，在中控处理器410的作用下水面清理机器人返回指定位置更换收集袋；更换收集袋340之后，第一机械臂310和第二机械臂320在弹簧355的作用下回到原位，此时第一压力传感器420和第二压力传感器430分开。

根据图1-5示意，本实施例中的打捞件330为两组，两组打捞件330分别位于漂浮单元100的两侧；

具体地，打捞件330包括收集转轴331、耙手332和第二电机333；具体地，收集转轴331一端与第一机械臂310中的第一臂1轴承连接，收集转轴331的另一端与第二机械臂320中的第一臂1轴承连接，耙手332等间距分布于收集转轴331上；第二电机333位于第一机械臂310中的第一臂1上，第二电机333的输出轴与收集转轴331靠近第一机械臂310的一端连接；在本实施例中，第二电机333经防水处理。

本实施例中的收集转轴331在第二电机333的驱动下转动，从而带动耙手332转动；在实际中，转动的耙手332一方面将池塘中的漂浮物送入到收集袋中，另一方面可防止收集袋340中的漂浮物逃出收集袋。

为了实现水面机器人更加智能化，本实施例中的中控处理器410包括智能控制模块411、无线通信模块412、智能手机控制系统413、定位模块414、收集袋更换基座415、红外信号接收模块416、遥控装置417、电机驱动模块418和压力检测模块419。

根据图1-5示意，具体地，智能控制模块411与无线通信模块412、定位模块414、红外信号接收模块416、电机驱动模块418和压力检测模块419通讯；

无线通信模块412包括无线通信装置，作为优选地，本实施例中的无线通信装置优选蓝牙。

智能手机控制系统413安装于用户的智能手机上，用于通过智能手机控制系统向水面机器人远程发送指令；在本实施例中，智能控制模块411与智能手机控制系统413之间通过无线通信模块412通信；智能手机控制系统发出的指令经无线通信模块412返回至智能控制模块411，最终经智能控制模块411将遥控装置417上的指令传递至水面清理机器人的各部件，实现对水面漂浮物的清理。

收集袋更换基座415设有信号源，该信号源通过超声波进行发射；定位模块414包括超声波信号接收器，超声波信号接收器用于接收信号源发出的超声波信号。

遥控装置417上设有红外发生器，红外信号接收模块416上设有红外接收器，该红外接收器用于接收红外信号。在本实施例中，红外信号接收模块416传递回智能控制模块411，最终经智能控制模块411将遥控装置417上的指令传递至水面清理机器人的各部件，实现对水面漂浮物的清理。

电机驱动模块418与第一电机220和第二电机333连接，压力检测模块419与第一压力传感器420和第二压力传感器连接。

在上述的基础上，本实施例中的具体操作为：

首先，通过智能手机控制系统413或遥控装置417将指令传递至智能控制模块411，智能控制模块411将指令进一步通过电机驱动模块418将指令传递至第一电机220和第二电机333上，第一电机220通过转动轴230带动螺旋桨240转动，从而驱动水面机器人在水面上行走；第二电机333驱动收集转轴331转动，从而带动耙手332转动，进而将水面上的漂浮物送入到收集袋340中。

随着收集袋340中的漂浮物的增多，收集袋对第一机械臂310和第二机械臂320施加一个朝向船体尾部的拉力，在滑动件350的辅助作用下，第一机械臂和第二机械臂朝船体尾部移动，进而带动第一压力传感器朝第二压力传感器移动；当第一压力传感器420和第二压力传感器430接触，压力检测模块419将检测到的信号反馈回智能控制模块411，再由智能控制模块411向定位模块414发出获取收集袋更换基座415位置的命令，定位模块414将检测到信号反馈回智能控制模块411，并驱动第一电机220和第二电机333转动，最终让该水面清理机器人回到收集袋更换基座415所处位置并进行收集袋340的更换。

当收集袋340更换后，第一压力传感器420和第二压力传感器430分开，返航信号终止，可再次通过智能手机控制系统413或遥控装置417命令水面机器人进而水面漂浮物的第二次收集。

在本实例中，当水面漂浮物较多时，通常用智能手机控制系统413控制水面清理机器人对水面漂浮物的清理；当水面漂浮物较少时，通常用遥控装置417控制水面清理机器人对水面漂浮物的清理。

即，本实施例中对水面清理机器人的操作可以通过手机上的智能控制系统对水面清理机器人进行设置，实现水面机器人对水面漂浮物智能收集；此外，本实施例中对水面清理机器人的操作还可通过遥控装置对水面清理机器人进行设置，实现水面机器人对水面漂浮物收集。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.水面清理机器人，其特征在于，包括：

漂浮单元(100)，包括船体(110)，所述船体(110)至少为两艘，两艘所述船体(110)通过连接杆(120)连接；

驱动件(200)，位于所述船体(110)上且靠近所述船体(110)的尾部；

打捞单元(300)，包括相互平行且分别位于所述船体(110)上方和下方的第一机械臂(310)和第二机械臂(320)，所述第一机械臂(310)和第二机械臂(320)与所述船体(110)滑动连接；设置于所述第一机械臂(310)与第二机械臂(320)之间的打捞件(330)，以及与所述第一机械臂(310)和第二机械臂(320)均连接的收集袋(340)；

控制单元(400)，包括位于所述连接杆(120)上的中控处理器(410)，与所述中控处理器(410)连接的第一压力传感器(420)和第二压力传感器(430)，所述第一压力传感器(420)位于第一机械臂(310)上，所述第二压力传感器(430)位于所述船体(110)上，所述第一压力传感器(420)和第二压力传感器(430)位置对称。

2.根据权利要求1所述的水面清理机器人，其特征在于，所述驱动件(200)包括位于船体(110)底壁上的保护壳(210)，位于所述保护壳(210)中的第一电机(220)，与所述第一电机(220)的输出轴连接的转动轴(230)，以及设置于所述转动轴(230)远离第一电机(220)一端上的螺旋桨(240)，所述第一电机(220)与中控处理器(410)连接。

3.根据权利要求2所述的水面清理机器人，其特征在于，所述第一机械臂(310)和第二机械臂(320)均包括：第二臂(2)，设置于所述第二臂(2)两端的第一臂(1)，所述第一臂(1)远离第二臂(2)的一端均朝所述船体(110)头部靠拢；所述第一机械臂(310)和第二机械臂(320)中的第二臂(2)均与船体(110)滑动连接，所述第一压力传感器(420)位于所述第一机械臂(310)中的第二臂(2)上；所述收集袋(340)与第一机械臂(310)和第二机械臂(320)中的第一臂(1)均连接。

4.根据权利要求3所述的水面清理机器人，其特征在于，所述第一压力传感器(420)和第二压力传感器(430)均为两组；两组所述第二压力传感器(430)分别设置于两艘所述船体(110)上，两组所述第一压力传感器(420)位于所述第一机械臂(310)中的第二臂(2)上且与第二压力传感器(430)位置对称。

5.根据权利要求4所述的水面清理机器人，其特征在于，所述第一机械臂(310)和第二机械臂(320)均通过滑动件(350)与所述船体(110)滑动连接，所述滑动件(350)位于两艘所述船体(110)上。

6.根据权利要求5所述的水面清理机器人，其特征在于，所述滑动件(350)包括带有滑槽(351)的滑板(356)，所述滑板(356)与所述船体(110)连接；一端伸入所述滑槽(351)中的滑杆(352)，设置于所述滑槽(351)侧壁上且凹陷的卡槽(353)，设置于所述滑杆(352)上且与所述卡槽(353)匹配的卡块(354)，以及一端与所述滑槽(351)端部连接的弹簧(355)，所述弹簧(355)的另一端与所述滑杆(352)伸入所述滑槽(351)的一端连接；所述滑杆(352)的另一端与所述第二臂(2)连接。

7.根据权利要求6所述的水面清理机器人，其特征在于，所述打捞件(330)为两组，两组所述打捞件(330)分别位于漂浮单元(100)的两侧；

所述打捞件(330)包括一端与所述第一机械臂(310)中的第一臂(1)轴承连接的收集转轴(331)，所述收集转轴(331)的另一端与所述第二机械臂(320)中的第一臂(1)轴承连接；等间距分布于所述收集转轴(331)上的耙手(332)，以及位于所述第一机械臂(310)中的第一臂(1)上的第二电机(333)，所述第二电机(333)的输出轴与所述收集转轴(331)靠近第一机械臂(310)的一端连接，所述第二电机(333)与所述中控处理器(410)连接。