[发明专利]一种水面漂浮物自动收集装置及收集方法

权利要求书

1.一种水面漂浮物自动收集装置，其特征在于：包括无人船、竖直输送带和垃圾桶；

无人船包括垃圾存储舱和内置GPS定位模块的控制系统；

垃圾存储舱的顶部截面呈圆形，在圆形的垃圾存储舱的顶部固设有环形的电磁铁，电磁铁的纵向截面为直角梯形，直角梯形的斜边朝上，且直角梯形的斜边向着垃圾存储舱的底部倾斜；

竖直输送带有若干条，沿垃圾存储舱的外圆周方向均匀布设；

每条竖直输送带上均铰接一个所述垃圾桶，垃圾桶与竖直输送带相铰接的铰接点均设置在垃圾桶桶高的1/2~2/3处；

每条竖直输送带均能正向转动和反向转动，进而带动对应的垃圾桶高度上升或下降；

每个垃圾桶均包括外筒、垃圾收集网、压力传感器、液位控制器、太阳能电板和若干个抽水泵；压力传感器、液位控制器、太阳能电板和若干个抽水泵均与控制系统相连接；

垃圾收集网内置在外筒内，压力传感器设置在外筒上，液位控制器设置在外筒与垃圾收集网之间的空腔内，若干个抽水泵均匀布设在外筒的底部；

太阳能电板设置在外筒的上方，太阳能电板由两块半圆形拼合板拼合形成，太阳能电板的拼合缝与垃圾桶外壁上设置的铰接点位于同一个竖直平面内；

每块半圆形拼合板均通过转动支架与外筒相连接。

2.根据权利要求1所述的水面漂浮物自动收集装置，其特征在于：电磁铁的外周套设有环形的支撑保护板。

3.根据权利要求1所述的水面漂浮物自动收集装置，其特征在于：电磁铁的顶部设置有弹性缓冲层。

4.根据权利要求1所述的水面漂浮物自动收集装置，其特征在于：无人船还包括燃油驱动装置，该燃油驱动装置与控制系统相连接，能为整个自动收集装置提供能源。

5.根据权利要求1所述的水面漂浮物自动收集装置，其特征在于：所述垃圾桶和抽水泵的数量均为四个。

6.根据权利要求1所述的水面漂浮物自动收集装置，其特征在于：垃圾收集网的材料为尼龙、涤纶、腈纶聚酯纤维或芳纶纤维。

7.一种水面漂浮物自动收集方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，无人船航行路径规划：先根据待收集漂浮物的水面的形状和面积，在无人船的控制系统内事先对无人船的航行路径进行规划；

步骤2，自动收集装置下水调试：将权利要求1-6任一项所述的水面漂浮物自动收集装置，简称自动收集装置，放置在步骤1规划的航行路径的起点处，垃圾桶沿着竖直传输带下降，垃圾桶下降过程中，压力传感器将对外筒所受压力进行检测，当外筒所受压力达到设定值时，垃圾桶将停止下降；此时，外筒将完全浸没在水面下，外筒顶部与水面之间的距离控制在3~6cm；太阳能电板处于拼合状态，且位于水面上；

步骤3，漂浮物自动收集：通过控制各个垃圾桶底部的抽水泵，使自动收集装置按照步骤1规划的航行路径进行航行；在无人船航行的过程中，由于位于垃圾桶底部的抽水泵处于工作状态，故使垃圾收集网内因负压形成漩涡，漂浮物将自动流入垃圾收集网内，完成收集工作；

步骤4，漂浮物倾倒：在步骤3漂浮物自动收集过程中，液位控制器将对位于垃圾收集网与外筒之间空腔内的液位进行检测；当液位控制器所检测的液位低于设定值，也即垃圾收集网内垃圾收满，垃圾收集网的透水率降低时，抽水泵停止工作，垃圾桶在竖直传输带的带动下上升；在垃圾桶高度上升的同时，转动支架转动，使太阳能电板解除拼合状态；当垃圾桶与竖直传输带相铰接的铰接点传输至最高点的同时，位于垃圾存储舱顶部的电磁铁通电，在电磁吸力的作用下，垃圾桶倾斜，并与电磁铁表面相贴合，由于电磁铁上表面具有指向垃圾存储舱底部的斜面，故垃圾桶内的漂浮物将自动倾倒至垃圾存储舱内；

步骤5，垃圾桶复位继续自动收集漂浮物：当垃圾桶内漂浮物倾倒完成后，电磁铁断电，垃圾桶在竖直传输带的带动下高度下降，使外筒顶部与水面之间的距离控制在3~6cm；在垃圾桶高度下降的同时，转动支架转动，使太阳能电板相拼合；垃圾桶复位完成，继续自动收集漂浮物。