一种混合动力水面清洁机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种混合动力水面清洁机器人，包括双船舱的船体，所述船体的前端中间位置设有固液分离器，所述固液分离器的两侧分别安装了垃圾拦截器；所述固液分离器的后端与设在船体上的垃圾收集舱连接。本实用新型专利技术实现自动收集水面垃圾及漂浮物，并自动落入垃圾收集舱中。在固液分离器的两外侧分别安装一垃圾拦截器船体中轴线成30度夹角，从而增大拦截垃圾的面积，提高垃圾捕捞的效率。

A hybrid water surface cleaning robot

The utility model provides a hybrid power water surface cleaning robot, which comprises a hull with two cabins. A solid-liquid separator is arranged in the middle position of the front end of the hull, and garbage interceptors are installed on both sides of the solid-liquid separator; the rear end of the solid-liquid separator is connected with the garbage collection cabin on the hull. The utility model realizes automatic collection of garbage and floating objects on the surface, and automatically falls into the garbage collection compartment. A garbage interceptor is installed on both sides of the solid-liquid separator at an angle of 30 degrees to increase the area of garbage interception and improve the efficiency of garbage capture.

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力水面清洁机器人
本技术属于机器人领域，尤其涉及一种混合动力水面清洁机器人。
技术介绍
水资源是全球生命支持系统的基本组成部分，是资源的宝库。随着世界经济的高速发展，水源污染日益严重，环境问题也越来越引起了各个国家的高度重视。为了保护水资源生态，江河、湖泊、水库、河道、景观水域等水面的清洁工作变得越来越迫切。目前主要使用清洁船和人工清洁为主，人工清洁水面污染物会耗费较多的人力物力，清洁船需要大量的专业人才操作及维护，清洁工作量大、成本高。另外这类船只一般都使用燃油动力，其本身对水质有一定的污染。其次是清洁船一般船体较大，难以对河滩和夹档等狭窄之处清洁，进一步加大了清洁的工作量和难度。专利201410144574.6公开了一种清洁机器人，其仅使用电池供电，导致工作环境受到制约。公开号为CN204154337U的中国技术专利公开了一种单船体，同样是使用太阳能供电，从而在遇到阴雨天就不能长时间连续作业了。并且上述装备自动化程度低，无法适应新形势下水面清洁自动化的需求。因此，目前迫切需要开发一种自动化程度高、自主巡航、自动识别和自动清洁的智能化水面清洁机器人。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够实现全天候、高可靠性、效率高，且能够自主巡航、自动识别和清洁的混合动力水面清洁机器人。本技术所采用的技术方案是：一种混合动力水面清洁机器人，包括双船舱的船体，所述船体的前端中间位置设有固液分离器，所述固液分离器的两侧分别安装了垃圾拦截器；所述固液分离器的后端与设在船体上的垃圾收集舱连接。进一步方案，所述垃圾收集舱的上端滑动连接有滑盖。滑盖的两侧滑动连接在固设于船体上端面的导轨上，通过导轨可以在船体上纵向滑动，工作时关闭滑盖，防治垃圾散发气味；当垃圾收集舱满了以后，自动发送信号，水面机器人自主巡航至码头，打开滑盖，垃圾收集舱的垃圾由小型吊装设备清空，然后进入下一个自动清洁流程。进一步方案，所述垃圾拦截器与船体的中轴线成30度夹角。进一步方案，所述船体的后端两外侧分别固设有明轮推进器，所述明轮推进器由安装在动力舱中的柴油或汽油发电机组提供动力，位于双船舱的底部设有储油舱。储油舱用于储存柴油，容量大约300立方，加满一次油能使船体运行70小时。进一步方案，所述船体的顶端分别固设有摄像头、雷达和传输天线，所述动力舱中还设有蓄电池，所述柴油或汽油发电机组给蓄电池充电，所述蓄电池的输出端分别与摄像头、雷达连接。进一步方案，位于垃圾收集舱与动力舱之间的船体上设有用于安装水面清洁机器人自带的控制系统的控制舱，所述控制舱内安装有电脑、4G通讯模块、网络路由器、GPS导航模块、电子罗盘、数据总线接口模块；所述电脑通过RJ45网络分别与摄像头、雷达连接；所述电脑通过232串口与控制系统连接。进一步方案，所述雷达为16线激光雷达和毫米波雷达；所述传输天线包括GPS传输天线和4G无线传输天线；所述摄像头为高清摄像头和监控摄像头。本技术中船体的材料为造船专用碳素钢或低合金钢或铝合金板。所述柴油或汽油发电机组工作时为船体和控制系统提供动力电源，同时给蓄电池充电，当柴油或汽油发电机组停止工作后，控制系统电源由蓄电池提供，只用于信号传输、视频监控，控制系统是现有水面机器人自带的、现有的控制操作系统，因不涉及本申请的实质内容，本申请是在现有的水面机器人的基础上进行改进，使其具有水面清洁的能力，故本申请对此不作累述。固液分离器用于自动收集水面垃圾及漂浮物，垃圾在固液分离器的滚筒上向上移动，并自动落入垃圾收集舱中。在固液分离器的两外侧分别安装一垃圾拦截器，垃圾拦截器采用金属网状结构，其与船体中轴线成30度夹角，从而增大拦截垃圾的面积，提高垃圾捕捞的效率。本装置通过明轮推进器推动前进，明轮推进器具有防缠绕、回转性好、适应浅航道等优点，适合水面清洁船舶的工作特点。高清摄像头用于巡航时自动采集水面实时高清图像，通过设计的软件对水面图像自动识别，判别是否有垃圾或水面漂浮物，一旦发现垃圾即自动启动固液分离器，并自动控制水面机器人到垃圾所在水面；所述监控摄像头用于水面机器人航行时的实时监控，监控采用4G通讯，或者自建无线基站，后台水面机器人控制和监控系统通过实时图像确保运行安全和水域状况，一旦发现紧急事故，后台工作人员可以远程操作停止或者避障。所述传输天线包括GPS传输天线和4G无线传输天线，所述GPS传输天线的输出端通过GPS卫星定位传感器与控制主板连接；所述4G无线传输天线的输出端通过4G无线路由模块与控制系统连接；所述控制系统与电子罗盘连接，用于获取双体船航行时的方向和三维姿态信息。无人船实时经纬度等坐标位置信息，电子罗盘用于获取无人船实时航向、倾斜和俯仰角度等姿态信息。具体实施方案为：通过手持平板电脑/个人电脑上无人船控制系统的人机界面的地图上设置需要巡航的点，船载平板电脑根据船体当前所在的GPS经纬度、姿态信息，以及拟巡航点的GPS经纬度信息，根据上述两点的数据计算出自主巡航的路径和方位角，拟合出自主巡航路线，进一步自动控制左右推进器动力大小和转向，让船体沿着拟合出的巡航路线包线行驶，达到第一个巡航目标点后，再按照上述方案自主巡航至下一个巡航目标点。16线激光雷达是以激光为工作光束的雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统；根据激光雷达反射的光束数据拟合出以无人船为中心半径120米内障碍物的三维形状、轮廓、位置和散射强度。而毫米波是一种波长介于厘米波和光波之间，通过发射与接收微波来感应物体的电子设备，用于探测以无人船为中心半径40米内移动目标的距离、速度、角度信息。附图说明图1是本技术的俯视图，图2是本技术的侧视图，图3是本技术中的固液分离器安装示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1、2所示，一种混合动力水面清洁机器人，包括双船舱的船体1，所述船体1的前端中间位置设有固液分离器3，所述固液分离器3的两侧分别安装了垃圾拦截器4；所述固液分离器3的后端与设在船体1上的垃圾收集舱9连接。进一步方案，所述垃圾收集舱9的上端滑动连接有滑盖5。滑盖的两侧滑动连接在固设于船体上端面的导轨上，通过导轨可以在船体上纵向滑动，工作时关闭滑盖，防治垃圾散发气味；当垃圾收集舱满了以后，自动发送信号，水面机器人自主巡航至码头，打开滑盖，垃圾收集舱的垃圾由小型吊装设备清空，然后进入下一个自动清洁流程。进一步方案，所述垃圾拦截器4与船体1的中轴线成30度夹角。进一步方案，所述船体1的后端两外侧分别固设有明轮推进器6，所述明轮推进器6由安装在动力舱2中的柴油或汽油发电机组提供动力，位于双船舱的底部设有储油舱7。储油舱用于储存柴油，容量大约300立方，加满一次油能使船体运行70小时。进一步方案，所述船体1的顶端分别固设有摄像头10、雷达11和传输天线12，所述动力舱2中还设有蓄电池，所述柴油或汽油发电机组给蓄电池充电，所述蓄电池的输出端分别与摄像头10、雷达11连接。进一步方案，位于垃圾收集舱9与动力舱2之间的船体1上设有用于安装控制系统的控制舱8，所述控制舱8内安装有电脑、4G通讯模块、网络路由器、GPS导航模块、电子罗盘、数据总线接口模块；所述电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力水面清洁机器人，包括双船舱的船体（1），其特征在于：所述船体（1）的前端中间位置设有固液分离器（3），所述固液分离器（3）的两侧分别安装了垃圾拦截器（4）；所述固液分离器（3）的后端与设在船体（1）上的垃圾收集舱（9）连接。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力水面清洁机器人，包括双船舱的船体（1），其特征在于：所述船体（1）的前端中间位置设有固液分离器（3），所述固液分离器（3）的两侧分别安装了垃圾拦截器（4）；所述固液分离器（3）的后端与设在船体（1）上的垃圾收集舱（9）连接。2.根据权利要求1所述的一种混合动力水面清洁机器人，其特征在于：所述垃圾收集舱（9）的上端滑动连接有滑盖（5）。3.根据权利要求1所述的一种混合动力水面清洁机器人，其特征在于：所述垃圾拦截器（4）与船体（1）的中轴线成30度夹角。4.根据权利要求1所述的一种混合动力水面清洁机器人，其特征在于：所述船体（1）的后端两外侧分别固设有明轮推进器（6），所述明轮推进器（6）由安装在动力舱（2）中的柴油或汽油发电机组提供动力，位于双船舱的底部设有储油舱（7）。5.根据权利要求4所述的一种混合动力水面清洁机器人，其特征在于：所述船...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦淮，邱华盛，余道洋，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：新型
国别省市：安徽,34