水体净化机器人制造技术

一种水体净化机器人，包括：主体(1)，横向曝气装置(2)，第一调节装置(3)，纵向曝气装置(4)，第二调节装置(5)，其中，所述主体(1)承载所述水体净化机器人的其它装置组件，并能够漂浮于水体；所述横向曝气装置(2)在所述机器人的前部向两侧方向对称分布设置；所述第一调节装置(3)与横向曝气装置(2)连接，调节该横向曝气装置(2)的曝气方向；所述纵向曝气装置(4)在所述机器人后部纵向分布设置；所述第二调节装置(5)与所述纵向曝气装置(4)连接，调节该纵向曝气装置(4)的曝气方向。所述机器人能够根据水体水域范围、水质情况等自动调节自身的各项参数，具有能耗小、效率高、自动化程度高的特点。

【技术实现步骤摘要】
水体净化机器人
本专利技术涉及水处理技术，具体而言，涉及用于水处理的机器人。
技术介绍
水处理的对象主要包括自然水体和人工水体。例如，河湖水体，园林景观水体、养殖水体，喷泉、游泳池、水上乐园等。这些水体，多数存在污染物浓度较低，污染源种类多样化，水量极大的特点，并且大都对水质及卫生状况有较高的要求，同时也会在使用过程中持续产生的人为或非人为污染。例如，河道黑臭是我国城市环境污染和生态破坏的代表性恶果和待解决的重要问题，其中氨氮等有机物超标是目前许多城市黑臭河道中急需解决的突出问题。河道水体的主要污染来源是外部污染物的注入，以及长期积累的河底淤泥及淤泥释放的有害物质。加之水体缺少必要的循环，溶解氧过低，缺少水生动、植物生存的环境，使水体逐渐失去自净能力，容易发黑发臭。此外，外部污染物注入量通常具有随机性，特别对于雨水较多的地区而言，下雨会集中带来较多的外部污染物，使得河道水体的水质迅速恶化。在外源输入有效控制后,从底泥中释放的内源有机物将成为水体氮污染的主要来源。就目前的整治河道污染水体的技术而言，生物—生态技术是较为科学的整治途径，根据生态学原理，利用水生生态动植物及微生物的自净能力吸收水体中的有机污染物，以达到水质净化的目的。目前的生物—生态技术一般为建造人工湿地、生物氧化塘、生物滤床等等形式，此种方法需要投入大量基础设施建设，带来成本及维护工作的增加，并且这种水处理方案对于处理量和处理地点的灵活度很有限，不能应对水质迅速变差的情况。此外，现有的置于河道等水体中的水处理装置，其控制方式也比较简单，不能根据水体参数的变化进行自动调节。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了一种水体净化机器人，其包括：主体，横向曝气装置，第一调节装置，纵向曝气装置，第二调节装置，其中，所述主体承载所述水体净化机器人的其它装置组件，并能够漂浮于水体；所述横向曝气装置在所述机器人的前部向两侧方向对称分布设置；所述第一调节装置与横向曝气装置连接，调节该横向曝气装置的曝气方向；所述纵向曝气装置在所述机器人后部纵向分布设置；所述第二调节装置与所述纵向曝气装置连接，调节该纵向曝气装置的曝气方向。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述横向曝气装置包括沿所述主体的中轴左右对称分布的曝气结构，并且其曝气方向与所述机器人的中轴线成第一角度，通过所述第一调节装置来调节所述第一角度。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述纵向曝气装置的曝气管道平行于所述主体的中轴线，并关于该中轴线左右对称设置，所述调节装置在深度方向上调节所述纵向曝气装置的曝气方向，即第二角度。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，还包括自动控制装置，其根据待处理水体的地理环境参数自动调节机器人的曝气量及机器人的水动力影响范围，和/或根据待处理水体的水质自动调节机器人的行驶速度。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述自动控制装置根据水域宽度来调整所述横向曝气装置的曝气方向与所述机器人的纵向方向之间的角度。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述自动控制装置根据以下公式来调整所述横向曝气装置的曝气方向与所述机器人的纵向方向之间的角度：α＝arcsin[(W-2W免-W机)÷2L横]式中，α：横向曝气装置的曝气方向与所述机器人的纵向方向之间的角度W：待处理水体的宽度W免：横向免干扰低影响区W机：机器人的宽度L横：横向曝气装置的曝气水流影响范围。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述自动控制装置根据所述机器人至水体底部的距离来调整纵向曝气方向与机器人水平方向的角度。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述自动控制装置根据以下公式来调整纵向曝气装置的曝气方向与机器人的水平方向之间的角度：β＝arcsin[(H-H免)÷L纵]式中，β：纵向曝气方向与机器人水平方向的角度H：机器人至水体底部的距离H免：纵向免干扰影响区L纵：纵向曝气装置的曝气水流影响范围。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述自动控制装置通过调节所述机器人的行驶速度来控制机器人对所经过水体的曝气溶氧量。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述自动控制装置根据检测的位置、距离、方位中的一种或多种信息和/或待处理或已处理水的信息来设定或调节单个横向曝气装置的曝气量、单个横向曝气装置的曝气角度、纵向曝气装置的曝气量、纵向曝气装置的曝气角度、机器人的行驶速度、机器人的行驶轨迹中的一个或多个参数。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述自动控制装置根据以下公式来调整所述机器人的行驶速度：V＝(V1×COSα+V2×COSβ)×f+V3式中，V：机器人的行驶速度V1：横向曝气装置曝气时产生的速度分量V2：纵向曝气装置曝气时产生的速度分量α：横向曝气装置的曝气方向与机器人的纵向方向之间的角度β：纵向曝气装置的曝气方向与机器人的水平方向之间的角度f：速度系数V3：辅助动力装置的辅助动力速度分量。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述水体净化机器人还包括辅助动力装置，该辅助动力装置包括电子调速的双向螺旋桨，为所述机器人提供前进方向或者后退方向的推力。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述水体净化机器人还包括配重装置，该配重装置通过调节机器人的配重来调节机器人在水中的悬浮深度。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述配重装置通过控制进水泵或出水泵的处理水量来控制在所述主体内设置的配重仓内的水量，并且通过自平衡机构来自动维持所述机器人在其前后方向和/或左右方向的平衡。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述自平衡机构包括设置在所述配重仓之间的调水通道，该调水通道一端设置于一个配重舱的预设水位位置，另一端设置于与该配重仓邻近的另一个配重仓的较低水位位置。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述水体净化机器人还包括设置在其尾部的转向机构，该转向机构包括：舵叶，舵叶轴，支架，扇形齿轮，传动齿轮和电机，其中，舵叶设置在所述纵向曝气装置的出气口后面；舵叶轴的一端与舵叶相连后，另一端穿过固定于所述主体的支架的内孔并能在孔内旋转；在舵叶轴设置扇形齿轮，扇形齿轮与传动齿轮啮合传动，传动齿轮安装在电机的轴上，从而通过电机的运转调整舵叶的角度。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，所述水体净化机器人还包括在前端设置的打捞装置，该打捞装置包括设置于所述机器人头部两侧的挡板，该挡板的一端连接有转轴并能沿着转轴旋转，并通过设置于所述主体底部的限位卡板控制所述挡板的开合；在限位卡板的后端设置有打捞网，打捞网通过设置于其两侧的卡槽固定，在打捞网上方的所述主体的对应部分设置有舱门。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，通过隔板将所述主体隔成多个腔室，包括沿中轴对称分布的多个配重舱。根据本专利技术实施例的水体净化机器人，例如，还包括无线远程控制单元，该无线远程控制单元包括：适配器、云平台、应用系统，其中，适配器基于无线通信与所述自动控制装置进行数据交互，采集所述机器人的实时数据，上传到云平台的数据处理中心；由该数据处理中心进行数据的储存、整理、分析；通过所述应用系统呈现数据，实时查看所述机器人的运行数据和/或地理信息，并进行远程操控。根据本专利技术实施例的智能型水体综合净化机器人，能够智能曝气、提供水动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水体净化机器人，其特征在于，包括：主体(1)，横向曝气装置(2)，第一调节装置(3)，纵向曝气装置(4)，第二调节装置(5)，其中，所述主体(1)承载所述水体净化机器人的其它装置组件，并能够漂浮于水体；所述横向曝气装置(2)在所述机器人的前部向两侧方向对称分布设置；所述第一调节装置(3)与横向曝气装置(2)连接，调节该横向曝气装置(2)的曝气方向；所述纵向曝气装置(4)在所述机器人后部纵向分布设置；所述第二调节装置(5)与所述纵向曝气装置(4)连接，调节该纵向曝气装置(4)的曝气方向。

【技术特征摘要】
1.一种水体净化机器人，其特征在于，包括：主体(1)，横向曝气装置(2)，第一调节装置(3)，纵向曝气装置(4)，第二调节装置(5)，其中，所述主体(1)承载所述水体净化机器人的其它装置组件，并能够漂浮于水体；所述横向曝气装置(2)在所述机器人的前部向两侧方向对称分布设置；所述第一调节装置(3)与横向曝气装置(2)连接，调节该横向曝气装置(2)的曝气方向；所述纵向曝气装置(4)在所述机器人后部纵向分布设置；所述第二调节装置(5)与所述纵向曝气装置(4)连接，调节该纵向曝气装置(4)的曝气方向。2.根据权利要求1所述的水体净化机器人，其特征在于，所述横向曝气装置(2)包括沿所述主体(1)的中轴左右对称分布的曝气结构，并且其曝气方向与所述机器人的中轴线成第一角度(α)，通过所述第一调节装置(3)来调节所述第一角度(α)。3.根据权利要求1所述的水体净化机器人，其特征在于，所述纵向曝气装置(4)的曝气管道平行于所述主体(1)的中轴线，并关于该中轴线左右对称设置，所述调节装置(5)在深度方向上调节所述纵向曝气装置(4)的曝气方向，即第二角度(β)。4.根据权利要求1所述的水体净化机器人，其特征在于，还包括自动控制装置(11)，其根据待处理水体的地理环境参数自动调节机器人的曝气量及机器人的水动力影响范围，和/或根据待处理水体的水质自动调节机器人的行驶速度。5.根据权利要求4所述的水体净化机器人，其特征在于，所述自动控制装置(11)根据水域宽度(W)来调整所述横向曝气装置(2)的曝气方向与所述机器人的纵向方向之间的角度(α)。6.根据权利要求5所述的水体净化机器人，其特征在于，所述自动控制装置(11)根据以下公式来调整所述横向曝气装置(2)的曝气方向与所述机器人的纵向方向之间的角度(α)：α＝arcsin[(W-2W免-W机)÷2L横]式中，α：横向曝气装置的曝气方向与所述机器人的纵向方向之间的角度W：待处理水体的宽度W免：横向免干扰低影响区W机：机器人的宽度L横：横向曝气装置的曝气水流影响范围。7.根据权利要求4所述的水体净化机器人，其特征在于，所述自动控制装置(11)根据所述机器人至水体底部的距离(H)来调整纵向曝气方向与机器人水平方向的角度(β)。8.根据权利要求7所述的水体净化机器人，其特征在于，所述自动控制装置(11)根据以下公式来调整纵向曝气装置的曝气方向与机器人的水平方向之间的角度(β)：β＝arcsin[(H-H免)÷L纵]式中，β：纵向曝气方向与机器人水平方向的角度H：机器人至水体底部的距离H免：纵向免干扰影响区L纵：纵向曝气装置的曝气水流影响范围。9.根据权利要求4所述的水体净化机器人，其特征在于，所述自动控制装置(11)通过调节所述机器人的行驶速度(V)来控制机器人对所经过水体的曝气溶氧量。10.根据权利要求9所述的水体净化机器人，其特征在于，所述自动控制装置(11)根据检测的位置、距离、方位中的一种或多种信息和/或待处理或已处理水的信息来设定或调节单个横向曝气装置的曝气量、单个横向曝气装置的曝气角度、纵向曝气装置的曝气量、纵向曝气装置的曝气角度、机器人的行驶速度、机器人的行驶轨迹中的一个或多个参数。11.根据权利要求9所述的水体净化机器人，其特征在于，所述自动控制装置(11)根据以下公式来调整所述机器人的行驶速度：V＝(V1×COSα...

【专利技术属性】
技术研发人员：许元敏，徐琳，黄丽华，
申请(专利权)人：南京天河水环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32