CN220243474U - 一种多功能水上机器人 - Google Patents
一种多功能水上机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220243474U CN220243474U CN202321663078.2U CN202321663078U CN220243474U CN 220243474 U CN220243474 U CN 220243474U CN 202321663078 U CN202321663078 U CN 202321663078U CN 220243474 U CN220243474 U CN 220243474U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- robot
- chassis
- pump
- fixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 186
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 18
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 4
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Abstract
本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体的说是一种多功能水上机器人，包括防护壁和轴承，所述防护壁外部通过轴承套接有发电叶片，所述发电叶片外部安装有支架罩，所述防护壁底部固定有密封板，所述密封板中部卡接有防水盖，且防护壁内部中空处安装有电池，所述电池一侧连接有集成电路板；本实用新型采用了支架罩将垃圾卡在其外层倒角结构内，并通过发电叶片可以对垃圾进行一定的辅助卡紧，实现将卡在支架罩内的垃圾进行统一收集；且通过底盘内部设置的用于控制机器人在水面上下升降的沉浮机构实现机器人在水面中高度的沉浮调节，以方便水质检测以及采集不同层高水质的数据，并通过沉浮实现一定程度的避障。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体的说是一种多功能水上机器人。
背景技术
近年来，随着城市建设飞速发展，不少江河湖泊海洋等受到不同程度的污染，Nature Communications近期发表的一项研究显示，全球每年通过河流排入海洋的塑料垃圾约有115万到241万吨，油类污染指数也在大幅上涨，当前我国的水上垃圾处理人工劳动强度大，作业效率低，清理类型单一，效果较差，会造成例如燃油机油泄露的潜在污染，还存在安全隐患。
现有技术中垃圾清理或者水质检测大多是通过不同的装置来实现，而现有设备一般不具备自动在水面内升降以实现油污的收集处理或者避障等功能，例如，现有的漂浮式水质监测装置需要设置有漂浮机构实现其漂浮，但是其漂浮高度固定不变，既不利于检测，也不利于检测装置避障，以及立杆式水质监测装置，一般设置位置固定，作用效果单一；同样的，现有技术的中垃圾收集装置，一般是固定设置于水坝、水闸等位置，安装位置较为单一，需要以流水为辅助，带动垃圾流动才能进行收集。
基于以上原因，需要研发了一款新型可同时在静水水域和流水水域同步进行垃圾收集、油污处理与环境检测一体化的多功能水上机器人。
实用新型内容
针对现有技术中的设备作业效率低，清理类型单一，效果较差以及难以实现自动在水面内升降以实现油污的收集处理或者避障等功能的问题，本实用新型提供了一种多功能水上机器人。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能水上机器人，包括防护壁和轴承，所述防护壁外部通过轴承套接有发电叶片，所述发电叶片外部安装有支架罩，所述防护壁底部固定有密封板，所述密封板中部卡接有防水盖，且防护壁内部中空处安装有电池，所述电池一侧连接有集成电路板，所述密封板底部固定有底盘，所述底盘内部设置有用于控制机器人在水面上下升降的沉浮机构；
所述沉浮机构包括底盘内部设置的储水腔以及底盘顶部居中位置对称设置的两组水泵，所述储水腔内部安装有用于处理油污的综合性过滤棉，所述底盘周向设置有两个对称的吸水仓，所述吸水仓内部固定有过滤网，所述过滤网一端设置有进水管，所述进水管连通于储水腔，所述防水盖底部均匀固定有四个防水电动机，所述防水电动机输出轴外部固定有螺旋桨叶片，所述支架罩的底部套接于底底盘外侧，所述底盘底端安装有用于监测水体环境的传感器设备。
优选的，所述水泵均通过橡胶支架固定在底盘顶部，每组水泵数量为两个，其中一组位置相对的两个水泵为吸水泵，另外两个水泵为排水泵，所述水泵位于防水盖和底盘之间，所述防水盖密封连接于底盘，且所述水泵的进水口和排水口均连通于储水腔，且所述吸水泵的进水口通过连接管连接于过滤网的进水管，所述排水泵的出水口通过出水管连接于底盘外部，所述吸水泵的出水口和排水泵的进水口均连接有抽水管，所述抽水管底端位于储水腔底部。
优选的，所述支架罩顶部与防护壁顶部之间固定有防水垫圈，且所述支架罩上半部分设置有用于垃圾收集传递的外层倒角结构。
优选的，所述支架罩顶部周向布设有若干太阳能光伏板，所述发电叶片内设有发电机，所述太阳能光伏板和发电机均电连接于电池。
优选的，所述防水电动机和螺旋桨叶片外部套设有防止碰撞的保护壳。
优选的，所述防护壁顶部安装有顶板，所述顶板固定连接于支架罩顶端，所述顶板顶部固定有探测雷达，所述探测雷达外部套接有用于防护的雷达罩，所述雷达罩顶部固定有风速仪，所述探测雷达和风速仪均电连接于集成电路板。
优选的，所述监测水体环境的传感器设备包括PH监测传感器和浊度传感器，所述PH监测传感器和浊度传感器均电连接于集成电路板。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型所述的一种多功能水上机器人，采用了支架罩将垃圾卡在其外层倒角结构内，并通过发电叶片可以对垃圾进行一定的辅助卡紧，实现将卡在支架罩内的垃圾进行统一收集；且通过底盘内部设置的用于控制机器人在水面上下升降的沉浮机构实现机器人在水面中高度的沉浮调节，以方便水质检测以及采集不同层高水质的数据，并通过沉浮实现一定程度的避障。
(2)本实用新型所述的一种多功能水上机器人，采用了的沉浮机构配合处理油污的综合性过滤棉，对油污污染水域进行清理，打开吸水泵和排水泵，吸水泵吸附油污和水进入储水腔，且吸入的油污被储水腔内部设置的用于处理油污的综合性过滤棉吸附，排水泵则排出油污被吸附后的水，排水量和吸水量相同，使得机器人始终处于相对平稳的水面高度，而能够持续的吸入油污水进行油污的吸附，以实现油污处理的功能。
(3)本实用新型所述的一种多功能水上机器人，通过吸水泵和排水泵的吸水和排水作用配合使用，能够实现调节机器人在水面中高度的功能，实现沉浮调节；同时可配合探测雷达，若检测出过大的物体，能够反馈给集成电路板，并操作机器人进行沉浮调节，实现自主避障的功能，减少机器人被卡的风险。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型提供的一种多功能水上机器人的整体示意图；
图2为本实用新型提供的一种多功能水上机器人的内部剖视图；
图3为图2的A处放大图；
图4为本实用新型提供的一种多功能水上机器人的部分机构示意图；
图5为本实用新型提供的一种多功能水上机器人的发电叶片示意图；
图6为本实用新型提供的一种多功能水上机器人的支架罩示意图；
图7为本实用新型提供的一种多功能水上机器人的底盘内部结构示意图；
图8为本实用新型提供的一种多功能水上机器人的沉浮结构和密封板连接示意图；
图9为本实用新型提供的一种多功能水上机器人的水泵和橡胶支架连接示意图。
图中：1、太阳能光伏板；2、雷达罩；3、顶板；4、支架罩；5、发电叶片；6、底盘；7、防水电动机；8、探测雷达；9、PH监测传感器；10、电池；11、防水垫圈；12、轴承；13、风速仪；14、螺旋桨叶片；15、储水腔；16、抽水管；17、吸水仓；18、过滤网；19、水泵；20、密封板；21、防水盖；23、集成电路板；24、防护壁；25、橡胶支架；26、出水管；27、连接管；28、浊度传感器。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
实施例：
如图1-图9所示，本实用新型所述的一种多功能水上机器人，包括防护壁24和轴承12，防护壁24外部通过轴承12套接有发电叶片5，发电叶片5外部安装有支架罩4，防护壁24底部固定有密封板20，密封板20中部卡接有防水盖21，且防护壁24内部中空处安装有电池10，电池10一侧连接有集成电路板23，密封板20底部固定有底盘6，底盘6内部设置有用于控制机器人在水面上下升降的沉浮机构；通过沉浮机构实现机器人在水面中高度的沉浮调节；
在本实施例中，沉浮机构包括底盘6内部设置的储水腔15以及底盘6顶部居中位置对称设置的两组水泵19，储水腔15内部安装有用于处理油污的综合性过滤棉，底盘6周向设置有两个对称的吸水仓17，吸水仓17内部固定有过滤网18，过滤网18一端设置有进水管，进水管连通于储水腔15，防水盖21底部均匀固定有四个防水电动机7，防水电动机7输出轴外部固定有螺旋桨叶片14，支架罩4的底部套接于底底盘6外侧，底盘6底端安装有用于监测水体环境的传感器设备。
本实施例中，集成电路板23设置有无线发射模块、信号处理转化模块和控制模块等，能够对监测水体环境的传感器设备以及探测雷达8传输的信号进行处理，并发出相应的动作指令。
如图7-图9所示，水泵19均通过橡胶支架25固定在底盘6顶部，每组水泵19数量为两个，其中一组位置相对的两个水泵19为吸水泵19，另外两个水泵19为排水泵19，水泵19位于防水盖21和底盘6之间，防水盖21密封连接于底盘6，且水泵19的进水口和排水口均连通于储水腔15，且吸水泵19的进水口通过连接管27连接于过滤网18的进水管，排水泵19的出水口通过出水管26连接于底盘6外部，吸水泵19的出水口和排水泵19的进水口均连接有抽水管16，抽水管16底端位于储水腔15底部，通过改变储水腔15内部水的重量来实现机器人在水面中的高度调节。
如图2和图8所示，支架罩4顶部与防护壁24顶部之间固定有防水垫圈11，且支架罩4上半部分设置有用于垃圾收集传递的外层倒角结构。
如图1、图2和图4所示，支架罩4顶部周向布设有若干太阳能光伏板1，发电叶片5内设有发电机，太阳能光伏板1和发电机均电连接于电池10。
在本实施例中，采用了双重发电模式，根据流体力学原理水流经发电叶片5所产生的机械能转化为电能进行存储，太阳能光伏板1所产生的电能一部分可以通过升压器对电池10进行电能补充，另一部分通过稳压器把电能传输至主控板，夜晚蓄电池10放电，利用双重发电模式保障使机器人全天不间断作业，此处发电叶片5内设的发电机为现有技术，不作过多赘述，且本机器人中所采用的电器设备连接关系均采用现有成熟的技术方式连接。
具体的，防水电动机7和螺旋桨叶片14外部套设有防止碰撞的保护壳，用以保护防水电动机7和螺旋桨叶片14。
如图1和图2所示，防护壁24顶部安装有顶板3，顶板3固定连接于支架罩4顶端，顶板3顶部固定有探测雷达8，探测雷达8外部套接有用于防护的雷达罩2，雷达罩2顶部固定有风速仪13，探测雷达8和风速仪13电连接于集成电路板23；探测雷达8能够扫描周边水域是否有垃圾，若发现垃圾并能够对其进行定位并反馈给集成电路板23，风速仪13可以测量风速，所风速过大，则可以召回机器人防止机器人丢失损坏等情况发生。
具体的，监测水体环境的传感器设备包括PH监测传感器9和浊度传感器28，PH监测传感器9和浊度传感器28均电连接于集成电路板23。
工作原理：在使用时，将机器人放置于水面，可通过集成电路板23远程操作开启机器人的电源。
功能一、垃圾收集：通过探测雷达8扫描周边水域是否有垃圾，若发现垃圾并对其进行定位，随后反馈至集成电路板23，再控制能够推动机器人靠近垃圾的防水电动机7带动螺旋桨叶片14转动，使机器人前进，并通过支架罩4将垃圾卡在其外层倒角结构内，发电叶片5可以对垃圾进行一定的辅助卡紧，随后驱动防水电动机7带动螺旋桨叶，让机器人返航，将卡在支架罩4内的垃圾进行统一收集。
功能二、高度调节：可通过沉浮机构对机器人在水面中的高度进行调节，调节时，需要先开启两个吸水泵19，将外部的水依次通过吸水仓17、过滤网18、连接管27，最后进吸水泵19的进水口，再从吸水泵19的出水口经过抽水管16排入储水腔15，此时由于机器人的整体重量增加，使得其吃水深度增加既下沉，到达预定的高度可关闭吸水泵19；若需要机器人上浮，则需要开启两个排水泵19，将储水腔15内部的水，依次经过抽水管16、排水泵19、出水管26，最后将储水腔15内部的水排出机器人内部，由于机器人的整体重量减小，使得其吃水深度减小既上浮，到达预定的高度可关闭排水泵19；经过上述方式来实现调节机器人在水面中高度的功能，实现沉浮调节；同时可配合探测雷达8，若检测出过大的物体，能够反馈给集成电路板23，并操作机器人进行沉浮调节，实现自主避障的功能，减少机器人被卡的风险。
功能三、油污吸附：若外部有油污，将机器人驱动至需要进行油污处理的水域，先通过沉浮机构调整机器人在水面中的高度，使得机器人的吸水仓17中部处于水面的位置，调节好高度后，同时打开吸水泵19和排水泵19，吸水泵19吸附油污和水进入储水腔15，且吸入的油污被储水腔15内部设置的用于处理油污的综合性过滤棉吸附，排水泵19则排出油污被吸附后的水，排水量和吸水量相同，使得机器人始终处于相对平稳的水面高度，而能够持续的吸入油污水进行油污的吸附。
功能四、水体检测：通过监测水体环境的传感器设备实现环境检测反馈，通过底盘6底端安装搭载的水体监测用的浊度传感器28、PH监测传感器9、温度传感器等水质监测模块进行检测，检测结果输送至集成电路板23并转换后成特定的值进行数据获取，且配合高度调节，可实现不同高度水质水温等数据的检测。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种多功能水上机器人，包括防护壁(24)和轴承(12)，其特征在于：所述防护壁(24)外部通过轴承(12)套接有发电叶片(5)，所述发电叶片(5)外部安装有支架罩(4)，所述防护壁(24)底部固定有密封板(20)，所述密封板(20)中部卡接有防水盖(21)，且防护壁(24)内部中空处安装有电池(10)，所述电池(10)一侧连接有集成电路板(23)，所述密封板(20)底部固定有底盘(6)，所述底盘(6)内部设置有用于控制机器人在水面上下升降的沉浮机构；
所述沉浮机构包括底盘(6)内部设置的储水腔(15)以及底盘(6)顶部居中位置对称设置的两组水泵(19)，所述储水腔(15)内部安装有用于处理油污的综合性过滤棉，所述底盘(6)周向设置有两个对称的吸水仓(17)，所述吸水仓(17)内部固定有过滤网(18)，所述过滤网(18)一端设置有进水管，所述进水管连通于储水腔(15)，所述防水盖(21)底部均匀固定有四个防水电动机(7)，所述防水电动机(7)输出轴外部固定有螺旋桨叶片(14)，所述支架罩(4)的底部套接于底底盘(6)外侧，所述底盘(6)底端安装有用于监测水体环境的传感器设备。
2.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述水泵(19)均通过橡胶支架(25)固定在底盘(6)顶部，每组水泵(19)数量为两个，其中一组位置相对的两个水泵(19)为吸水泵(19)，另外两个水泵(19)为排水泵(19)，所述水泵(19)位于防水盖(21)和底盘(6)之间，所述防水盖(21)密封连接于底盘(6)，且所述水泵(19)的进水口和排水口均连通于储水腔(15)，且所述吸水泵(19)的进水口通过连接管(27)连接于过滤网(18)的进水管，所述排水泵(19)的出水口通过出水管(26)连接于底盘(6)外部，所述吸水泵(19)的出水口和排水泵(19)的进水口均连接有抽水管(16)，所述抽水管(16)底端位于储水腔(15)底部。
3.根据权利要求1所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述支架罩(4)顶部与防护壁(24)顶部之间固定有防水垫圈(11)，且所述支架罩(4)上半部分设置有用于垃圾收集传递的外层倒角结构。
4.根据权利要求3所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述支架罩(4)顶部周向布设有若干太阳能光伏板(1)，所述发电叶片(5)内设有发电机，所述太阳能光伏板(1)和发电机均电连接于电池(10)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述防水电动机(7)和螺旋桨叶片(14)外部套设有防止碰撞的保护壳。
6.根据权利要求5所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述防护壁(24)顶部安装有顶板(3)，所述顶板(3)固定连接于支架罩(4)顶端，所述顶板(3)顶部固定有探测雷达(8)，所述探测雷达(8)外部套接有用于防护的雷达罩(2)，所述雷达罩(2)顶部固定有风速仪(13)，所述探测雷达(8)和风速仪(13)均电连接于集成电路板(23)。
7.根据权利要求6所述的多功能水上机器人，其特征在于：所述监测水体环境的传感器设备包括PH监测传感器(9)和浊度传感器(28)，所述PH监测传感器(9)和浊度传感器(28)均电连接于集成电路板(23)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321663078.2U CN220243474U (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种多功能水上机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321663078.2U CN220243474U (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种多功能水上机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220243474U true CN220243474U (zh) | 2023-12-26 |
Family
ID=89229165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321663078.2U Active CN220243474U (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种多功能水上机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220243474U (zh) |
-
2023
- 2023-06-28 CN CN202321663078.2U patent/CN220243474U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101483162B1 (ko) | 적외선 센서와 ｇｐｓ를 이용한 녹조 저감 및 부유물 제거 장치 | |
| CN106759197A (zh) | 水面垃圾清理机 | |
| CN204059320U (zh) | 水面清洁机器人 | |
| CN107090816A (zh) | 浮游垃圾收集装置 | |
| CN110861780A (zh) | 一种多功能的空水一体环保无人机 | |
| CN108385641A (zh) | 一种风光互补的推进型水面油污清理机器人 | |
| CN109853467B (zh) | 一种具有垃圾清理功能的护坡消波系统及工作方法 | |
| CN212534019U (zh) | 一种水面垃圾清理装置 | |
| CN111650103B (zh) | 悬浮式径流泥沙含量监测装置 | |
| CN107859636A (zh) | 一种可漂浮使用的农业水泵装置 | |
| CN108425353A (zh) | 一种水面油污清理机器人 | |
| CN112924639A (zh) | 一种河道治理用水质在线监测仪 | |
| CN110106844B (zh) | 一种海面溢油收集器及海面溢油收集方法 | |
| CN220243474U (zh) | 一种多功能水上机器人 | |
| CN111137409A (zh) | 一种漩涡式水面垃圾清洁机器人 | |
| CN206906059U (zh) | 一种海洋水质检测用的样品提取装置 | |
| CN113602436A (zh) | 一种湖泊水库藻类收集与处理机器人 | |
| KR101516701B1 (ko) | 배수장의 배수 처리장치 | |
| CN211996074U (zh) | 一种漩涡式水面垃圾清洁机器人 | |
| CN208847724U (zh) | 一种水污染质量监测装置 | |
| CN111114707A (zh) | 一种水面垃圾清洁机器人 | |
| CN207747987U (zh) | 一种利用太阳能驱动的自聚式水面垃圾清理装置 | |
| CN210066685U (zh) | 一种浸没式水面漂浮物巡航清洁器 | |
| CN114606917A (zh) | 一种水面垃圾收集器 | |
| CN212316865U (zh) | 一种水上垃圾回收装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240325 Address after: Room 213, Shop 01, New Century Plaza, Chang'an Road, Xinhang Town, Guangde City, Xuancheng City, Anhui Province, China, 242234 Patentee after: Guang De Run and Construction Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 100086 No.27 Zhongguancun South Street, Haidian District, Beijing Patentee before: Li Sijie Country or region before: China |