一种智能水上保洁机器人制造技术

本发明专利技术涉及水上垃圾清理技术领域，尤其涉及一种智能水上保洁机器人，包括母船浮体、打捞输送机构、垃圾存放装置和至少一个推进装置；母船浮体中设置有电控柜和供电电池，电控柜中布设有电气控制系统。本技术方案中的各组成结构在电气控制系统的控制下，相互配合，构成了一套完整的水面垃圾打捞流程；其中，推进装置控制打捞设备在水中的航速和航向；聚料机构聚集垃圾，以配合打捞输送机构提高打捞效率；打捞输送机构将垃圾顺利送入框体，框体对垃圾进行自动打包；整个打捞流程可完全脱离人工辅助，即可真正实现安全、高效、智能的全自动无人打捞作业。

【技术实现步骤摘要】
一种智能水上保洁机器人
本专利技术涉及水上垃圾清理
，尤其涉及一种智能水上保洁机器人。
技术介绍
随着我国城镇居民人口数量的日益剧增、人均消费水平的不断提高和各生产领域的不断发展，居民生活垃圾及河道藻类植物已成为城区河道污物的主要来源。水面污染物的不断增多不但影响城市面貌，而且造成水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由污染导致事故（如以水为媒介的传染病、引起急性和慢性中毒、化学致癌作用等等）不断发生饮用水安全问题成为民众最关心的问题之一；水是生命之源、农业命脉，水质下降导致水资源匮乏，进一步造成工厂停产、农业减产甚至绝收；河中的藻类导致河道阻塞，中国的河流数目从上世纪50年代的5万条下降到了现在的2.3万条。因此，清理河道垃圾成了目前治理水环境、提升水质的重要补救措施之一。传统的河道清理采用人工打捞的方式，不但打捞效率低，且打捞人员的生命安全得不到保障（如容易不小心调入水中，以及接触传染病和化学致癌物质，还可能出现慢性中毒等等），因此，水上垃圾清理设备的生产研发成了治理水上垃圾清理领域的发展主流，但目前的水上垃圾清理设备普遍还是需要人工辅助，如垃圾清理船、渔网捕捞等等智能化程度低、人工参与度高、危险系数高的设备。不仅不能完全解决传统人工打捞方式带来的安全隐患，而且效率低、成本高。因此，安全、高效、智能地对水上垃圾进行清理，将是水环境治理工作的长期需求。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术方案提供一种智能水上保洁机器人，打捞设备中的各组成结构在电气控制系统的控制下，相互配合，构成了一套完整的水面垃圾打捞流程，整个打捞流程可完全脱离人工辅助，即可真正实现安全、高效、智能的全自动无人打捞作业。具体通过以下技术方案实现：一种智能水上保洁机器人，其特征在于：包括母船浮体、聚料机构、打捞输送机构、垃圾打包装置和至少一个推进装置。所述母船浮体主要用于实现本技术方案在水上的漂浮功能，以及用于作为各功能结构（包括聚料机构、打捞输送机构、垃圾打包装置和推进装置）之间的安装桥梁，具体的，母船浮体内部密封设置有电控柜和供电电池，电控柜中布设有电气控制系统，将供电电池接入电气控制系统，实现对整个机器人工作系统的供电，电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，由若干电气原件组合而成，其中包含了相应的软件和硬件设施，用于实现对某个或某些对象的控制，从而保证被控设备安全、可靠地运行，其主要功能有：自动控制、保护、监视和测量，进一步的，不同的设备有不同的控制回路，本技术方案则可以根据具体的控制需要，设计专门的电气控制系统。母船浮体顶部设置有罩壳，母船浮体与罩壳相互配合构成一个物料舱；物料舱为一个腔体空间，可在母船浮体上设置于该腔体空间相通的排水结构，所述垃圾打包装置设置于物料舱中，垃圾打包装置包括移动收集框和布设于移动收集框上的打包机构，且移动收集框和打包机构分别与电气控制系统电性连接，具体的，移动收集框主要用于接收打捞上来的垃圾，优选的，移动收集框可将垃圾上的水滤掉，移动收集框滤出的水可通过排水结构排出物料舱。所述聚料机构设置于母船浮体的前侧，用于将母船浮体前侧一定范围内的垃圾聚集在一起，母船浮体前侧设置有打捞舱口，进一步的，聚料机构将垃圾聚集在打捞沧口的前侧，所述打捞输送机构的一端处于母船浮体前侧与聚料机构配合，打捞输送机构的另一端通过打捞舱口插入物料舱，并延伸至框体的上方位置，即，聚料机构聚集的垃圾通过打捞输送机构输送至物料舱内，并掉落至移动收集框内。所述推进装置设置于母船浮体底部，并与电控柜中的电气控制系统电性连接，用于控制母船浮体在水中的航向和航速，优选的，母船浮体底部设置有两个推进装置，且两个推进装置一前一后的设置，两者相互配合，更加高效的控制母船浮体的航向和航速。为了更加贴合水上机器人的发展方向，拓展远程遥控和多媒体等功能，所述母船浮体上还设置有通讯尾翼和与电气控制系统电性连接的升降摄像装置；升降摄像装置包括设置于母船本体上的升降杆和设置于升降杆顶部的摄像头，具体的，升降杆可以是电动推杆，优选的，升降杆上设置有用于控制摄像头偏转的摆动推杆，进一步的，还可设置雷达装置，用于在摄像头获取图像信息的同时，获取与图像信息相关的方位信息，以实现自动巡航、自助作业状态，另外，在母船浮体上设置收纳腔，并配备腔盖，升降杆底部安装于收纳腔中，当不需要获取图像信息时，摄像头在摄像头在升降杆的作用下下降，并进入收纳腔中，腔盖关闭，避免外界原因造成摄像头损坏；通讯尾翼设置于所述母船浮体的后端，且通讯尾翼中布设有与电气控制系统电性连接的通讯系统，用于实现远程操控。进一步的，所述移动收集框包括框体、升降机构和平移机构，且升降机构和平移机构分别与电气控制系统电性连接，升降机构设置于平移机构上，框体与升降机构可拆卸连接。具体的，所述升降机构可呈叉车门架结构，即包括外门架、货叉架、货叉和传动机构；外门架上设置有两条相互平行的内门架，内门架上设置有导向槽，传动装置布设于外门架上；货叉架通过导向槽与内门架上下滑动连接，且货叉架与传动机构固定连接；货叉与货叉架固定连接，框体设置于货叉上；进一步的，所述传动机构包括无刷减速电机、主动轴、从动轴和传动链条Ⅰ；主动轴和从动轴分别与所述外门架活动连接，无刷减速电机设置于所述外门架上，且无刷减速电机的转轴与主动轴同轴固定连接；主动轴两端设置有主动齿轮Ⅰ，从动轴两端设置有从动齿轮Ⅰ，主动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅰ一一对应，并通过传动链条Ⅰ传动连接，所述货叉架与传动链条Ⅰ固定连接。所述平移机构包括连接座、电动推杆和承重板，其中，承重板起到了一个安装桥梁的作用，具体的，承重板底部设置有滑轮单元，所述升降机构设置于承重板上，电动推杆的控制端与连接座固定连接，连接座设置于母船浮体上，电动推杆的作动端与承重板固定连接，即，承重板不仅为滑轮单元提供布设条件，电动推杆与升降装置也是通过承重板连接；进一步的，所述滑轮单元包括两条相互平行的导向滑轨，每条滑轨上对应设置有两个滑轮，滑轮上设置有连接架，滑轮与所述承重板通过连接架连接。进一步的，所述打捞输送机构包括网链传送装置和用于为网链传送装置提供动力的驱动装置；网链传送装置包括主体支架，主体支架的两端分别设置有主动轴件和从动轴件，且主动轴件和从动轴件上布设有钢丝网链，主动轴件和从动轴件通过钢丝网链传动连接，钢丝网链上间隔设置有若干打捞隔板，打捞隔板的主要作用即为捞垃圾，并防止垃圾在输送的途中掉落；驱动装置包含有电机和齿轮组件，主动轴件与电机通过齿轮组件传动连接，具体的，齿轮组件包括主动齿轮Ⅱ、从动齿轮Ⅱ和传动链条Ⅱ，主动齿轮Ⅱ与电机转轴同轴固定连接，从动齿轮Ⅱ与主动轴件同轴固定连接，主动齿轮Ⅱ与从动齿轮Ⅱ通过传动链条Ⅱ同轴传动连接。齿轮组件的设置，可改变电机的安装位置和安装方向，进一步满足在母船浮体上的空间布置需要。所述聚料机构包括支撑架，支撑架两端分别设置有一个角度调节单元，两个角度调节单元上分别设置有一个聚料挡板；角度调单元与电气控制系统电性连接，用于调节聚料挡板的伸展角度。具体的，角度调节单元是根据水流速度对聚料挡板的伸展角度进行调节，在对水上垃圾进行该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能水上保洁机器人，其特征在于：包括母船浮体（1）、聚料机构（2）、打捞输送机构（3）、垃圾打包装置（4）和至少一个推进装置（5）；/n所述母船浮体（1）内部密封设置有电控柜（6）和供电电池（7） ，电控柜（6）中布设有电气控制系统；母船浮体（1）顶部设置有罩壳（8），母船浮体（1）与罩壳（8）相互配合构成一个物料舱（9）；/n所述垃圾打包装置（4）设置于物料舱（9）中，垃圾打包装置（4）包括移动收集框和布设于移动收集框上的打包机构，且移动收集框和打包机构分别与电气控制系统电性连接；/n所述聚料机构（2）设置于母船浮体（1）的前侧，母船浮体（1）前侧设置有打捞舱口，所述打捞输送机构（3）的一端处于母船浮体（1）前侧与聚料机构（2）配合，打捞输送机构（3）的另一端通过打捞舱口插入物料舱（9），并延伸至框体（4.1）的上方位置；/n所述推进装置（5）设置于母船浮体（1）底部，并与电控柜（6）中的电气控制系统电性连接，用于控制母船浮体（1）在水中的航向和航速。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能水上保洁机器人，其特征在于：包括母船浮体（1）、聚料机构（2）、打捞输送机构（3）、垃圾打包装置（4）和至少一个推进装置（5）；
所述母船浮体（1）内部密封设置有电控柜（6）和供电电池（7），电控柜（6）中布设有电气控制系统；母船浮体（1）顶部设置有罩壳（8），母船浮体（1）与罩壳（8）相互配合构成一个物料舱（9）；
所述垃圾打包装置（4）设置于物料舱（9）中，垃圾打包装置（4）包括移动收集框和布设于移动收集框上的打包机构，且移动收集框和打包机构分别与电气控制系统电性连接；
所述聚料机构（2）设置于母船浮体（1）的前侧，母船浮体（1）前侧设置有打捞舱口，所述打捞输送机构（3）的一端处于母船浮体（1）前侧与聚料机构（2）配合，打捞输送机构（3）的另一端通过打捞舱口插入物料舱（9），并延伸至框体（4.1）的上方位置；
所述推进装置（5）设置于母船浮体（1）底部，并与电控柜（6）中的电气控制系统电性连接，用于控制母船浮体（1）在水中的航向和航速。


2.如权利要求1所述一种智能水上保洁机器人，其特征在于：所述母船浮体（1）上还设置有通讯尾翼（11）和与电气控制系统电性连接的升降摄像装置（12）；升降摄像装置（12）包括设置于母船本体上的升降杆（12.1）和设置于升降杆（12.1）顶部的摄像头（12.2）；通讯尾翼（11）设置于所述母船浮体（1）的后端，且通讯尾翼（11）中布设有与电气控制系统电性连接的通讯系统。


3.如权利要求1所述一种智能水上保洁机器人，其特征在于：所述移动收集框包括框体（4.1）、升降机构（4.2）和平移机构（4.3），且升降机构（4.2）和平移机构（4.3）分别与电气控制系统电性连接，升降机构（4.2）设置于平移机构（4.3）上，框体（4.1）与升降机构（4.2）可拆卸连接。


4.如权利要求1所述一种智能水上保洁机器人，其特征在于：所述打捞输送机构（3）包括网链传送装置和用于为网链传送装置提供动力的驱动装置；网链传送装置包括主体支架（3.1），主体支架（3.1）的两端分别设置有主动轴件（3.2）和从动轴件（3.3），且主动轴件（3.2）和从动轴件（3.3）上布设有钢丝网链（3.4），主动轴件（3.2）和从动轴件（3.3）通过钢丝网链（3.4）传动连接，钢丝网链（3.4）上间隔设置有若干打捞隔板（3.5）；驱动装置包含有电机（3.6）和齿轮组件（3.7），主动轴件（3.2）与电机（3.6）通过齿轮组件（3.7）传动连接。


5.如权利要求1所述一种智能水上保洁机器人，其特征在于：所述聚料机构（2）包括支撑架（2.1），支撑架（2.1）两端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启春，石银安，李强，龚慧，
申请(专利权)人：四川东方水利智能装备工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51