本实用新型专利技术公开了一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，包括污染物回收主体结构和两个波动式驱动机构，污染物回收主体结构包括底板、垃圾回收框和垃圾回收网，底板的底部设置有浮块和配重，垃圾回收框的前侧敞口，波动式驱动机构包括仿生胸鳍和凸轮传动机构，凸轮传动机构包括轮轴和多组用于实现多个档位传动的凸轮结构。本实用新型专利技术以波动驱动的方式为该水面污染物回收装置提供推进力，其巧妙地通过凸轮偏心圆等机械结构，将圆周运动转化为正弦横波运动，带动仿生胸鳍进行周期性波动，从而在水下产生推进力，通过在一定振幅内波动，不会出现水草卷入发电机的宕机情况，推进灵活平稳，低速稳定。低速稳定。低速稳定。
【技术实现步骤摘要】
一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置
[0001]本技术属于水面垃圾收集装置
，具体涉及一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置。
技术介绍
[0002]随着人类的对海洋的探索不断前进，各种新型的水下机器人层出不穷，不断刷新着人类对海洋的认识。但随着我们的脚步不断深入江河湖海，其环境污染问题也愈发严重，因此打捞回收垃圾(污染物)的水上打捞机不断投入使用。但目前市面上绝大多数打捞机为大型人工操控打捞储存式打捞机，这种大型人工驾驶式打捞机只能应用于大型静水面且投放过程复杂，如遇到海浪，大风等复杂环境的海面，诸多不稳定因素对驾驶员具有很大的危险性，对水面净化效果也会受到干扰，在近岸浅水区无法靠近打捞，还可能面临搁浅的风险。还有一部分为小型遥控式打捞机，其通过传送带和转动扇叶等装置进行打捞进回收箱，其避免了人工水上作业的风险，但随着回收箱内垃圾的增加，同时其还会将将部分水带入回收箱，无疑增加了装置的配重影响装置效率和耗能。市面上主流水面打捞机驱动为涡轮驱动，其高速旋转的螺旋桨不但会惊扰甚至伤害水中的动植物，还可能会被水草缠绕出现宕机等故障，使装置失去动力，这在庞大的水面上尤其是海上运行是极其危险的。
技术实现思路
[0003]本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其结构设计合理，通过在污染物回收主体结构的左右两侧设置两个波动式驱动机构，并以波动驱动的方式为该水面污染物回收装置提供推进力，其巧妙地通过凸轮偏心圆等机械结构，将圆周运动转化为正弦横波运动，带动仿生胸鳍进行周期性波动，从而在水下产生推进力，通过在一定振幅内波动，不会出现水草卷入发电机的宕机情况，推进灵活平稳，低速稳定。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：包括污染物回收主体结构和两个分别设置在所述污染物回收主体结构的左右两侧且用于对所述污染物回收主体结构提供推进力的波动式驱动机构，所述波动式驱动机构具有多个档位；
[0005]所述污染物回收主体结构包括底板、设置在底板上部的垃圾回收框和设置在垃圾回收框后侧且与垃圾回收框相连通的垃圾回收网，所述底板的底部设置有浮块和配重，所述垃圾回收框的前侧敞口形成垃圾进口；
[0006]所述波动式驱动机构包括仿生胸鳍和用于带动所述仿生胸鳍进行波动的凸轮传动机构，所述仿生胸鳍包括多个转动安装在底板一侧上方的刚性鳍条和设置在多个所述刚性鳍条上的柔性鳍膜，所述凸轮传动机构包括轮轴和多组安装在轮轴上且分别用于实现多个档位传动的凸轮结构，每组所述凸轮结构均包括多个沿轮轴的长度方向依次安装在轮轴上的凸轮，多个所述刚性鳍条分别通过一个推杆抵接在同一组凸轮结构中的多个凸轮上，
多组所述凸轮结构中的多个凸轮交错穿插布设，所述轮轴的一端连接有用于带动轮轴前后移动以实现换挡的步进电机，所述轮轴的另一端连接有用于带动轮轴旋转的驱动电机；
[0007]所述垃圾回收框的顶部内侧设置有用于进行垃圾回收框内垃圾满载探测的红外线测距传感器，所述垃圾回收框的前侧顶部设置有摄像头，所述红外线测距传感器和摄像头均与控制器连接。
[0008]上述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述底板的前侧设置有两组步进电机支撑组件，所述底板的后侧设置有两组驱动电机支撑组件，所述步进电机支撑组件和所述驱动电机支撑组件上均设置有滑轨，两个所述步进电机分别通过一个滑块安装在两个所述步进电机支撑组件上设置的滑轨上，两个所述驱动电机分别通过一个滑块安装在两个所述驱动电机支撑组件上设置的滑轨上，每组所述步进电机支撑组件和每组所述驱动电机支撑组件均包括两个L形电机支撑板。
[0009]上述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述步进电机的输出轴与轮轴之间设置有丝杠，每组所述步进电机支撑组件的后侧均设置有一个与所述丝杠相配合的丝母，所述丝母通过立板固定安装在底板上。
[0010]上述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述凸轮结构的数量为三组，三组所述凸轮结构中的凸轮均为偏心轮，每组所述凸轮结构中的多个凸轮的直径均相等，三组凸轮结构分别为第一凸轮结构、第二凸轮结构和第三凸轮结构，所述第一凸轮结构、所述第二凸轮结构和所述第三凸轮结构中凸轮的直径依次递减。
[0011]上述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：三组所述凸轮结构中的多个凸轮均沿轮轴的周向的逆时针方向依次旋转布设，同一组所述凸轮结构中相邻两个凸轮之间的旋转角度均相同；
[0012]所述第一凸轮结构中相邻两个凸轮之间的旋转角度小于所述第二凸轮结构相邻两个凸轮之间的旋转角度，所述第二凸轮结构相邻两个凸轮之间的旋转角度小于所述第三凸轮结构中相邻两个凸轮之间的旋转角度。
[0013]上述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述底板的左侧上方和右侧上方分别设置有一个定位板，所述定位板上开设有多个对推杆进行定位的定位孔，所述定位板与底板之间设置有多个鳍条安装板，所述刚性鳍条通过转轴转动安装在两个相邻的鳍条安装板之间，所述鳍条安装板上开设有供转轴安装的横向调节孔。
[0014]上述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述推杆包括竖向杆段、设置在竖向杆段上端的限位凸沿和连接在限位凸沿上部且用于抵接凸轮的抵接头，所述竖向杆段上套设有复位弹簧。
[0015]上述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：每个所述定位孔的上方均设置有一个用于对竖向杆段进行导向的导向筒，所述竖向杆段的下端由上至下穿过所述导向筒和所述定位孔后铰接在刚性鳍条的一端，所述复位弹簧抵接在限位凸沿与导向筒的上端之间。
[0016]上述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述刚性鳍条包括与推杆连接的杠杆段、与柔性鳍膜连接的桨叶段和用于将杠杆段和桨叶段连接起来的钢轴。
[0017]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0018]1、本技术通过在污染物回收主体结构的左右两侧设置两个波动式驱动机构，并以波动驱动的方式为该水面污染物回收装置提供推进力，不会出现水草卷入发电机的宕机情况，推进灵活平稳，低速稳定。
[0019]2、本技术通过步进电机带动轮轴前后移动，进而实现对轮轴上安装的多组凸轮结构的工作状态进行切换，进而来调节仿生胸鳍波动的档位，以适应不同水流流速的变化，适用范围广泛。
[0020]3、本技术通过使两个波动式驱动机构独立控制，能够通过两边仿生胸鳍的波速差在不减速的情况下改变方向，波动式驱动机构波动噪声低，对环境干扰小，避免了对水中动植物的惊扰和伤害。
[0021]4、本技术通过使垃圾回收框的前侧敞口形成垃圾进口，能使得该水面污染物回收装置在前进时，可直接对水面上的漂浮物进行吞揽回收。
[0022]综上所述，本技术结本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：包括污染物回收主体结构和两个分别设置在所述污染物回收主体结构的左右两侧且用于对所述污染物回收主体结构提供推进力的波动式驱动机构，所述波动式驱动机构具有多个档位；所述污染物回收主体结构包括底板(3)、设置在底板(3)上部的垃圾回收框(4)和设置在垃圾回收框(4)后侧且与垃圾回收框(4)相连通的垃圾回收网(5)，所述底板(3)的底部设置有浮块(2)和配重(1)，所述垃圾回收框(4)的前侧敞口形成垃圾进口；所述波动式驱动机构包括仿生胸鳍和用于带动所述仿生胸鳍进行波动的凸轮传动机构，所述仿生胸鳍包括多个转动安装在底板(3)一侧上方的刚性鳍条(21)和设置在多个所述刚性鳍条(21)上的柔性鳍膜(22)，所述凸轮传动机构包括轮轴(19)和多组安装在轮轴(19)上且分别用于实现多个档位传动的凸轮结构，每组所述凸轮结构均包括多个沿轮轴(19)的长度方向依次安装在轮轴(19)上的凸轮(20)，多个所述刚性鳍条(21)分别通过一个推杆(25)抵接在同一组凸轮结构中的多个凸轮(20)上，多组所述凸轮结构中的多个凸轮(20)交错穿插布设，所述轮轴(19)的一端连接有用于带动轮轴(19)前后移动以实现换挡的步进电机(14)，所述轮轴(19)的另一端连接有用于带动轮轴(19)旋转的驱动电机(17)；所述垃圾回收框(4)的顶部内侧设置有用于进行垃圾回收框(4)内垃圾满载探测的红外线测距传感器(28)，所述垃圾回收框(4)的前侧顶部设置有摄像头(29)，所述红外线测距传感器(28)和摄像头(29)均与控制器(30)连接。2.按照权利要求1所述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述底板(3)的前侧设置有两组步进电机支撑组件，所述底板(3)的后侧设置有两组驱动电机支撑组件，所述步进电机支撑组件和所述驱动电机支撑组件上均设置有滑轨(11)，两个所述步进电机(14)分别通过一个滑块(12)安装在两个所述步进电机支撑组件上设置的滑轨(11)上，两个所述驱动电机(17)分别通过一个滑块(12)安装在两个所述驱动电机支撑组件上设置的滑轨(11)上，每组所述步进电机支撑组件和每组所述驱动电机支撑组件均包括两个L形电机支撑板(8)。3.按照权利要求2所述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述步进电机(14)的输出轴与轮轴(19)之间设置有丝杠，每组所述步进电机支撑组件的后侧均设置有一个与所述丝杠相配合的丝母(15)，所述丝母(15)通过立板(9)固定安装在底板(3)上。4.按照权利要求1所述的一种基于魟鱼仿生的水面悬浮污染物回收装置，其特征在于：所述凸轮结构的数量为三组，三组所述凸轮结构中的凸轮(20)均为偏心轮，每组所述凸轮结构中的多个凸轮(20)的直径...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩然，杨健成，李晨，王钰，王岩，吴家骏，刘攀，闫玉杰，
申请(专利权)人：王浩然，
类型：新型
国别省市：
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