[发明专利]一种集垃圾箱于一体的垃圾拾取无人机

说明书

技术领域

本发明属于电气绝缘材料领域，具体涉及一种集垃圾箱于一体的垃圾拾取无人机。

背景技术

随着现在人们经济越来越好，越来越多的人开始外出旅游，其中登山是最常见也是最受欢迎的旅游项目。虽然国民的素质在不断的提升，但是在登山过程中仍存在许多不文明的现象，如乱丢垃圾，垃圾丢弃在山上不仅会影响风景而且会对景区环境造成危害，因此诞生了“绝壁上的清洁工”，这些清洁工通过悬吊在山间“行走”，清理垃圾，其工作不仅十分危险而且效率较低。

目前多旋翼无人机技术自身已发展得较为成熟，其在日常生活中的应用一般需结合其它部件来完成，如和云台拍摄设备结合实现高空侦查拍摄功能、和喷洒装置结合实现农田植保的功能。目前也有相关学者和研究人员提出将旋翼无人机和手爪或机械臂结合来完成更复杂的功能，早期的这类飞行机器人多是将旋翼无人机和手爪相结合，但是这类机器人系统的作业能力十分有限，并且由于没有机械臂系统，作业能力受到很大限制。

目前常见的机械臂多用于工业生产，旨在执行高精度、高复杂性的装配工作，从而替代人工，提高生产效率。这类机械臂一般造价高昂、体积较大，用途相对固定，运动范围有限，运动方式只能由预先编制的程序控制，难以动态响应外部的运动指令。与工业机械臂相对，另一类小型机械臂立足于桌面级应用，被用于教学演示、产品原型设计、科研验证等方面，这类机械臂大多采用步进电机作为驱动，步进电机带来较好的驱动效果的同时也因体积和重量较大使得机械臂系统使用范围受到限制，同时这类机械臂系统也有响应速度与力度有限、响应方式不灵活的局限性，在使用时需要与电脑和电源连接以获得运动指令。不管是工业级机械臂或者小型机械臂在人机交互方面均未能实现较理想的效果，即目前的机械臂技术一般只能按照预先编制的程序指令来控制，这种控制方式不够自然和灵活。

发明内容

本发明的目的在于，针对许多山上有许多垃圾残留，清洁难度大且危险的问题，提供了一种集垃圾箱于一体的垃圾拾取无人机。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种集垃圾箱于一体的垃圾拾取无人机，包括螺旋桨、控制室、垃圾箱、机械臂组件和机械爪，所述控制室设置在螺旋桨的下方，在控制室内设置有蓄电池和与蓄电池电性相连的摄像头，所述垃圾箱固定在控制室底部，在位于摄像头下方的垃圾箱一侧上开设有开口，所述机械臂组件固定在开口的下方，所述机械爪设置在机械臂组件下方。

进一步的，所述机械臂组件包括依次连接的基座、无刷电机A、第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，所述基座固定在垃圾箱表面，所述第二机械臂与第一机械臂相互垂直，第二机械臂与第三机械臂通过横向转轴连接，所述横向转轴中间设置有无刷电机B。

进一步的，在所述机械臂组件底部设置有真空吸气装置，所述真空吸气装置包括在设置在真空吸气装置的上端若干个等距排列的排气口、位于排气口下方的风扇和设置在真空吸气装置底部的进气口，所述风扇上部设置有电机，所述风扇与电机相连，在电机四周设置有一圈支撑结构，所述支撑与真空吸气装置内壁固定。丢弃的垃圾以饮料瓶和塑料垃圾袋为主，山间往往在刮风或者无人机在飞行过程中也会产生外流，只通过机械爪抓取塑料垃圾袋，往往容易被风吹走，造成二次污染，浪费工作，真空吸气装置可以有效避免塑料袋脱落。

进一步的，所述机械爪顶部设置有无刷电机C，所述无刷电机C与蓄电池电性相连。

进一步的，在所述垃圾箱底部开设有可开合的出口。

进一步的，所述机械爪设置有锯齿。设置锯齿可以增加机械爪与垃圾之间的摩擦力，可以有效防止脱落。

进一步的，所述垃圾箱为可拆卸垃圾箱。可以在垃圾箱与无人机不分离的情况下，对拾取的垃圾进行收集处理工作。

本发明的有益效果如下：

1.本发明在无人机上设置有摄像头和机械臂，摄像头可以增加操作者的操作视野，也可以方便对抓取对象的观察，设置在垃圾箱表面的无刷电机A可以实现机械臂在竖直方向360度的可控操作，在第一机械臂与第二机械臂之间设置的无刷电机B可以实现机械臂在水平方向的控制操作，在机械爪抓取垃圾后通过无刷电机控制可以将垃圾投放至垃圾箱内，想相同的飞行距离里增加无人机拾取垃圾量，无人机的可以实现垃圾的多次拾取，不仅更加方便而且更加节能。

2.设置在机械臂底部的真空吸气装置，在抓取垃圾时位于垃圾的正上方，通过吸气可以有效吸附塑料垃圾袋等质量较轻，面积较大的垃圾，可以有效防止垃圾脱落造成的二次污染。

3.机械爪设置有锯齿可以增加机械爪与垃圾之间的摩擦力，可以有效防止脱落。