一种海洋浮油清理快速反应无人机制造技术

本发明专利技术属于石油污染技术领域，公开了一种海洋浮油清理快速反应无人机，包括飞行器本体，在飞行器本体的内部设置有输送机构，底部设置有喷嘴，喷嘴通过折叠旋转机构与输送机构连通，输送机构用于将清理液输送至喷嘴，并进行喷洒，折叠旋转机构用于收纳喷嘴以及调整喷嘴的喷洒角度，在飞行器本体的周侧设置有多个摄像头，摄像头用于采集飞行器所在海洋区域的图像信息；还包括处理器，处理器与驱动模块、自主导航模块、浮油分析模块、多个摄像头相连，驱动模块用于驱动飞行器航行，自主导航模块用于规划飞行器的航线，浮油识别模块用于多个摄像头的图像信息进行分析，识别其中包含的浮油参数。数。数。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋浮油清理快速反应无人机


[0001]本专利技术涉及石油污染的
，尤其涉及一种海洋浮油清理快速反应无人机。

技术介绍

[0002]随着许多国家和地区对石油需求和运输的加大，石油泄漏导致的污染不仅破坏生态环境，而且带来严重的经济损失并危及人类和海洋生物的健康。
[0003]2010年4月美国墨西哥湾漏油事件处置暴露出传统的海面浮油收集、处理方法，形成污染面积大，收集效率低，已不能迅速应对未来海上漏油意外事故，同时LAFFON等发现参与此次溢油清理工作的人员面临着健康风险，KWOK等发现参与墨西哥湾石油泄漏事故清理的人员犯有抑郁症的报告有所增加。近年来，国外用机器人或者无人船对溢油检测和回收的研究开始增多，KATO等研究机器人用于在石油泄漏和海底天然气泄漏后跟踪和监测；WANG等利用撇浮器放置在无人船的前甲板上，但灵活性差，溢油回收能力有限。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种海洋浮油清理快速反应无人机，解决了传统人工清理漏油作业效率低，易造成人体伤害，灵活性差等问题。
[0005]本专利技术可通过以下技术方案实现：
[0006]一种海洋浮油清理快速反应无人机，包括飞行器本体，在所述飞行器本体的内部设置有输送机构，底部设置有喷嘴，所述喷嘴通过折叠旋转机构与输送机构连通，所述输送机构用于将清理液输送至喷嘴，并进行喷洒，所述折叠旋转机构用于收纳喷嘴以及调整喷嘴的喷洒角度，
[0007]在所述飞行器本体的周侧设置有多个摄像头，所述摄像头用于采集飞行器所在海洋区域的图像信息；
[0008]还包括处理器，所述处理器与驱动模块、自主导航模块、浮油分析模块、多个摄像头相连，所述驱动模块用于驱动飞行器航行，所述自主导航模块用于规划飞行器的航线，所述浮油识别模块用于多个摄像头的图像信息进行分析，识别其中包含的浮油参数，所述处理器根据浮油参数，控制输送机构输送清理液至喷嘴，同时控制折叠旋转机构调整喷嘴的喷洒角度，进行喷洒清理。
[0009]进一步，所述折叠旋转机构包括第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的一端与飞行器底部连接，另一端与齿轮传动机构连接，所述齿轮传动机构与第二伸缩杆的一端连接，所述第二伸缩杆的另一端与圆盘式的喷嘴结构连接，所述圆盘式的喷嘴结构能够带动喷嘴绕偏航轴转动，所述齿轮传动机构用于带动第二伸缩杆向靠近第一伸缩杆的方向转动，或者向远离第一伸缩杆的方向转动。
[0010]进一步，所述齿轮传动机构包括第一电动机，所述第一电动机的输出轴与主动齿轮的中心轴连接，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮的中心轴与第二伸缩杆的一端连接。
[0011]进一步，所述圆盘式的喷嘴结构包括旋转圆盘，所述旋转圆盘的周边均匀间隔设置有多个辅助喷嘴和一个主喷嘴，所述旋转圆盘用于带动各个辅助喷嘴和主喷嘴绕偏航轴转动。
[0012]进一步，在所述旋转圆盘和第二伸缩杆之间还设置有俯仰角度调整机构，所述俯仰角度调整机构用于调整旋转圆盘的俯仰角度，进而调整其上喷嘴的俯仰角度，包括与俯仰轴平行设置的转动轴，所述转动轴的中央与第二伸缩杆的另一端转动连接，其两端分别与平行设置的固定块转动连接，在所述固定块内部设置有半圆齿轮，其直径面与旋转圆盘连接，且与主喷嘴所在旋转圆盘的直径平行设置，其齿面与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮的中心轴与第二电动机的输出轴连接，所述第二电动机的输出轴与俯仰轴平行设置，所述半圆齿轮的直径面与俯仰轴垂直设置。
[0013]进一步，所述摄像头通过转动机构设置在飞行器本体上，所述转动机构用于调整摄像头朝向海面的角度。
[0014]进一步，还包括无线通讯模块，所述处理器通过无线通讯模块与地面控制中心通讯。
[0015]本专利技术有益的技术效果在于：
[0016](1)自动规划行驶路径：通过北斗卫星进行通讯，可自动规划行驶路径。
[0017](2)清洁、维护一体化：对海洋水面溢油进行清洁，并进行多模块运行的高效率油污预处理措施、清洁海洋环境，并可对自身进行防蚀养护处理。
[0018](3)喷洒范围广，覆盖面大：一定区域范围内可达90％喷洒面积。
[0019](4)智能化、自动化和高效性：该设备功能齐全、易于操作，采用无线与有线信号传输相结合的多种信号模式混合控制方式，可由控制中心根据接收到的信息及图像对其工作及环境进行远程监控。
[0020](5)自动化，无需浪费人力资源进行海上作业，不需要浪费人力物力参与进行海上作业。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的总体结构示意图；
[0022]图2为本专利技术的折叠旋转机构的结构示意图；
[0023]图3为本专利技术的俯仰调整机构的结构示意图；
[0024]其中，1
‑
飞行器本体，2
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折叠旋转机构，21
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第一伸缩杆，22
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第二伸缩杆，23
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圆盘式的喷嘴结构，231
‑
旋转圆盘，232
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辅助喷嘴，233
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主喷嘴，24
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固定块，25
‑
半圆齿轮，26
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驱动齿轮，3
‑
摄像头。
具体实施方式
[0025]下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0026]如图1和2所示，本专利技术提供了一种海洋浮油清理快速反应无人机，包括飞行器本体1，在飞行器本体1的内部设置有输送机构，底部设置有喷嘴，该喷嘴通过折叠旋转机构2与输送机构连通，该输送机构用于将清理液输送至喷嘴，并进行喷洒，该折叠旋转机构2用于收纳喷嘴以及调整喷嘴的喷洒角度，在飞行器本体的周侧设置有多个摄像头3，该摄像头
3用于采集飞行器所在海洋区域的图像信息；
[0027]还包括处理器，该处理器与驱动模块、自主导航模块、浮油分析模块、多个摄像头相连，该驱动模块用于驱动飞行器航行，该自主导航模块用于规划飞行器的航线，该浮油识别模块用于多个摄像头的图像信息进行分析，识别其中包含的浮油参数，该处理器根据浮油参数，控制输送机构输送清理液至喷嘴，同时控制折叠旋转机构调节喷嘴的喷洒角度，进行喷洒清理。这样，利用驱动模块和自主导航模块到达目标区域后，借助摄像头采集海面的图像信息，通过浮油识别模块获取浮油参数，最后利用输送机构输送清理液至喷嘴，结合折叠旋转机构进行喷洒清理，完毕后，再利用折叠旋转机构完成喷嘴的收纳作业，智能化程度高，无需人工参与，减少对清理人员的伤害，同时，借助折叠旋转机构可以完成对喷嘴的收纳，减少飞行器飞行过程中对喷嘴的不必要伤害，提高飞行器的飞行安全性。
[0028]具体地，如图2所示，该折叠旋转机构2包括第一伸缩杆21，该第一伸缩杆21的一端与飞行器本体1底部连接，另一端与齿轮传动机构连接，该齿轮传动机构与第二伸缩杆22的一端连接，该第二伸缩杆22的另一端与圆盘式的喷嘴结构23连接，该圆盘式的喷嘴结构23能够带动喷嘴绕偏航轴转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋浮油清理快速反应无人机，其特征在于：包括飞行器本体，在所述飞行器本体的内部设置有输送机构，底部设置有喷嘴，所述喷嘴通过折叠旋转机构与输送机构连通，所述输送机构用于将清理液输送至喷嘴，并进行喷洒，所述折叠旋转机构用于收纳喷嘴以及调整喷嘴的喷洒角度，在所述飞行器本体的周侧设置有多个摄像头，所述摄像头用于采集飞行器所在海洋区域的图像信息；还包括处理器，所述处理器与驱动模块、自主导航模块、浮油分析模块、多个摄像头相连，所述驱动模块用于驱动飞行器航行，所述自主导航模块用于规划飞行器的航线，所述浮油识别模块用于多个摄像头的图像信息进行分析，识别其中包含的浮油参数，所述处理器根据浮油参数，控制输送机构输送清理液至喷嘴，同时控制折叠旋转机构调整喷嘴的喷洒角度，进行喷洒清理。2.根据权利要求1所述的海洋浮油清理快速反应无人机，其特征在于：所述折叠旋转机构包括第一伸缩杆，所述第一伸缩杆的一端与飞行器底部连接，另一端与齿轮传动机构连接，所述齿轮传动机构与第二伸缩杆的一端连接，所述第二伸缩杆的另一端与圆盘式的喷嘴结构连接，所述圆盘式的喷嘴结构能够带动喷嘴绕偏航轴转动，所述齿轮传动机构用于带动第二伸缩杆向靠近第一伸缩杆的方向转动，或者向远离第一伸缩杆的方向转动。3.根据权利要求2所述的海洋浮油清理快速反应无人机，其特征在于：所述齿轮传动机构包括第一电动机，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢毅，廖秋慧，张乐，苏骋，仲崇宇，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：