[發(fā)明專利]一種漂浮物自動(dòng)清理裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610241403.4
• 申請(qǐng)日: 2016-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105908686B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周乾偉;俞斌杰;顏孫通;陳壽長(zhǎng);劉雙全;葉夏云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B15/10
• 分類號(hào): E02B15/10
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙)33216
• 代理人: 林蜀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)清理裝置，特別涉及一種水上漂浮物的自動(dòng)清理裝置。

背景技術(shù)

位于公園、學(xué)校等區(qū)域的單個(gè)面積較小的人工湖，這些人工湖的水面上往往分布有數(shù)量眾多、周期性出現(xiàn)、單個(gè)體積較小的漂浮物，如塑料垃圾、樹(shù)葉、浮萍等。以浮萍為例，對(duì)于大面積的湖泊、河流，可以采用打撈船只進(jìn)行定期清理，但對(duì)于小型人工湖，打撈船只體積過(guò)大，目前主要采用人工打撈的方式進(jìn)行清理。由于人工湖往往比較淺，打撈人員通常直接下水，人工用竹竿聚攏浮萍，最后用網(wǎng)兜進(jìn)行打撈。

這種頻繁開(kāi)展人工打撈作業(yè)成本高、效率低，如湖面上的漂浮物得不到及時(shí)清理，會(huì)影響園區(qū)的美觀以及衛(wèi)生狀況，甚至生態(tài)平衡。

另外，工業(yè)、救援、環(huán)保等應(yīng)用領(lǐng)域中，亦需處理危險(xiǎn)液體表面的漂浮物，則不宜采用人工打撈的辦法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)人式打撈的不足，提供一種漂浮物自動(dòng)清理裝置，這種裝置結(jié)構(gòu)合理、控制方便、打撈作業(yè)效率高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種漂浮物自動(dòng)清理裝置，包括機(jī)架，在機(jī)架上安裝有浮力輪，浮力輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，漂浮物收集器通過(guò)支架與機(jī)架連接，漂浮物收集器為一斗形結(jié)構(gòu)，漂浮物收集器兩側(cè)與支架活動(dòng)連接；漂浮物收集器上設(shè)有橫桿，橫桿與舵機(jī)連桿活動(dòng)連接，舵機(jī)連桿與舵機(jī)轉(zhuǎn)盤鉸接，舵機(jī)轉(zhuǎn)盤與舵機(jī)的輸出軸連接；舵機(jī)安裝在支架上。

上述的一種漂浮物自動(dòng)清理裝置，漂浮物收集器的后端設(shè)有橫向的凹槽。

上述的一種漂浮物自動(dòng)清理裝置，漂浮物收集器的后側(cè)設(shè)有排水孔。

上述的一種漂浮物自動(dòng)清理裝置，漂浮物收集器的外側(cè)兩邊設(shè)有水翼，水翼斜向布置。

本裝置利用浮力輪在水面推動(dòng)行進(jìn)，漂浮物收集器沒(méi)于水面，水翼的斜角使漂浮物收集器產(chǎn)生向下的拉力，保持漂浮物收集器在收集狀態(tài)時(shí)所需的水平姿態(tài)。通過(guò)遙控技術(shù)遠(yuǎn)程控制或者自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)水面漂浮物進(jìn)行打撈，打撈完成后，通過(guò)浮力輪驅(qū)動(dòng)清理裝置登陸上岸；再通過(guò)舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使漂浮物收集器傾斜而倒出打撈的廢物。

本裝置打撈效率高，操作方便。如配合漂浮物識(shí)別裝置、打撈區(qū)域及登陸路線的設(shè)定，可以讓本裝置自動(dòng)無(wú)人運(yùn)行，一如目前流行于住宅的自動(dòng)打掃機(jī)器人。

漂浮物收集器處于收集狀態(tài)時(shí)，部分實(shí)體沒(méi)入液體中；當(dāng)漂浮物自動(dòng)清理裝置移動(dòng)時(shí)，漂浮物收集器劃過(guò)液體表面，部分液體流過(guò)收集器中的過(guò)濾裝置，液體上的漂浮物由于體積較大，被留在收集器中；當(dāng)漂浮物收集器處于傾倒?fàn)顟B(tài)時(shí)，收集器開(kāi)口向下傾斜，漂浮物在重力的作用下被傾倒而出。

而漂浮物收集器后端的凹槽可以存儲(chǔ)一定的水液，在傾倒作業(yè)時(shí)，可以利用這部分水液對(duì)漂浮物收集器進(jìn)行沖刷，亦有利于將收集到的漂浮物沖出漂浮物收集器，同時(shí)也起到清洗漂浮物收集器的作用。

漂浮物自動(dòng)清理裝置包括通訊子系統(tǒng)、智能算法子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)、傳感器子系統(tǒng)、動(dòng)力子系統(tǒng)。

其中無(wú)線通信子系統(tǒng)主要用于指令接收，將傳感器數(shù)據(jù)上傳到相應(yīng)的 服務(wù)器，以及完成同一區(qū)域內(nèi)多個(gè)漂浮物清理裝置的雙向通信。

其中動(dòng)力子系統(tǒng)主要用于驅(qū)動(dòng)漂浮物清理裝置進(jìn)行兩棲運(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)漂浮物收集器進(jìn)入收集或者傾倒?fàn)顟B(tài)；為指向性傳感器，如攝像頭等提供動(dòng)力支撐；實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能等。

其中能源子系統(tǒng)主要用于儲(chǔ)備及提供漂浮物清理裝置正常工作所需的電能。

其中傳感器子系統(tǒng)主要用于感知漂浮物清理裝置的工作狀態(tài)以及所處的環(huán)境，如轉(zhuǎn)速，角度，加速度，圖像，聲音，距離，能源存量等。

其中智能算法子系統(tǒng)包括運(yùn)行智能算法的軟件及硬件，能依據(jù)用戶下達(dá)的指令，實(shí)時(shí)獲取傳感器讀數(shù)及周圍其他漂浮物清理裝置的工作狀態(tài)，給出控制漂浮物清理裝置運(yùn)動(dòng)的具體指令，完成漂浮物的搜尋，收集，傾倒以及避障，能源補(bǔ)給等動(dòng)作。

利用本發(fā)明，可以增加漂浮物的打撈頻率，甚至可以七天24小時(shí)不間斷維護(hù)湖面的干凈整潔。

利用本發(fā)明，可以替代人工打撈，一方面能夠降低打撈成本，另一方可替代大型機(jī)械實(shí)現(xiàn)小面積湖面的高效清理。

利用本發(fā)明，可以以群體協(xié)作的方式共同清理某一區(qū)域，以提高清理效率及能力。

利用本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控清理，完成特殊的清理任務(wù)，如危險(xiǎn)區(qū)域的清理任務(wù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明漂浮物收集器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明漂浮物收集器剖視圖。

圖4是本發(fā)明漂浮物收集器傾倒時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明控制部分的原理框圖。