[发明专利]一种水上垃圾清理无人船

说明书

本发明请求保护一种水上垃圾清理无人船。清理垃圾的无人船采用稳定的双船体结构，其中垃圾打捞装置包括三叶扇轮、勺斗型链式传送装置、自动喷气装置和垃圾收集箱。分为三种工作模式：随机作业模式、半自主作业模式、紧急模式。其中设计的自动喷气装置能够随着打捞的进行自动喷气，吹动吸附在带孔勺斗型不锈钢网板和耙钉上的垃圾，使其自然垂直下落至垃圾收集箱，动能由电机的附加值能量提供，节能环保。

技术领域

本发明属于水上无人船领域，具体而言，涉及一种水上垃圾清理无人船。

背景技术

随着生活水平的提高，政府建设的越来越多的公园供人们休闲娱乐，相应的也带来了一些问题。公园里的湖水、景区内的人工水池或者是河流等水面区域都会有垃圾产生，垃圾会造成水体污染和影响市容，如何有效锁定、清理污染源已迫在眉睫。目前，大多数时候都是采用人工打捞。水域面积大，水面环境复杂，人工垃圾清洁是一项繁重、效率低下的工作。加上水面作业都会具有一定的危险性，会对人员的生命安全造成威胁。另外，市场上的垃圾清理无人船在运输时特别麻烦，太小的船无法满足打捞重量、续航等要求，太大的船只能用人工搬运，费时费力，清理水面垃圾时，只能做到人工岸边遥控船的行驶，如同人眼看到物体，进行打捞，无法做到对一个新水域的地图构建、自主导航，没有人机交互的按设定航线航行，无法做到规划路径、远程监控等多功能为一体的水面无人船。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种可自主巡航、自主避障、远程监控、路径规划、遥控辅助等多功能的水上垃圾清理无人船。本发明的技术方案如下：

一种水上垃圾清理无人船，包括船体及动力装置，其还包括垃圾打捞装置、自主导航系统、人机交互系统；其中，所述垃圾打捞装置包括三叶扇轮、勺斗型链式传送装置、自动喷气装置和垃圾收集箱，其中三叶扇轮用于拍动垃圾至打捞装置的宽度范围内，所述勺斗型链式传送装置用于传输垃圾，所述自动喷气装置用于自动喷气，吹动吸附在网孔板上的垃圾，斜方型垃圾收集箱用于装载垃圾；自主导航系统，依靠各种传感器来获取周围环境的信息，用于规划安全路径；人机交互系统，用于远程视频监控、遥控辅助、上位机与垃圾清理无人船的数据交互。

进一步的，所述勺斗型链式传送装置包括外侧对称固定不锈钢钢架、带孔勺斗型不锈钢网板、耙钉、2分04C单排带耳链条、直流减速电机及支架、直线光轴、2分20齿主动链轮、2分20齿从动链轮、立式轴承、菱形轴承、带螺丝孔的从动链轮；所述两侧对称固定钢架的横杆分别放置两个立式轴承，对称固定钢架的斜杆分别放置两个菱形轴承，用直线光分别穿过带螺丝孔的从动链轮和菱形轴承，从动链轮用由主动链轮通过单排链条机械连接驱动，在电机支架上的电机轴上加装主动链轮，通过链条与直线光轴上靠固定钢架外侧的从动链轮连接；耙钉安装在金属网板上，金属网板通过螺丝安装在单排带耳链条上。

进一步的，所述自动喷气装置分为两部分，动力转轴部分和活塞打气部分，动力转轴部分用于将圆周动能转化为趋于直线的动能，活塞打气部分用于周期性的喷出空气，其连接关系为动力转轴部分通过螺孔固定在一号光轴的末端，活塞打气部分通过螺孔固定在一号光轴中心位置，一号光轴的转动带动动力转轴的周期性运动，通过动力连接杆带动活塞打气的周期性运动，喷出气体，将吸附在带孔勺斗型不锈钢网板上无法自然下落的垃圾吹落下来掉至垃圾收集箱。

进一步的，所述动力转轴部分包括固定圆盘、圆盘支点A、活动杠杆1、节点B、活动杠杆2、支架支点B，其中圆盘中心O到节点B的垂直距离V(OB)、圆盘中心O到节点B的水平距离H(OB)、圆盘中心O到圆盘支点的距离L(OA)、活动杠杆1的长度L、活动杠杆2(503)的长度L(2)五者的比例关系为

V(OB):H(OB):L(OA):L(1):L(2)＝9.5:2:3.75:12.5:10

活塞打气部分为轴承E、轴承F分别固定在气箱的两侧，当电机转动带动一号光轴转动，轴承E、轴承F的内圈转动而轴承E、轴承F的外圈和气箱由于自身重力保持原位，气箱是活塞箱，随着动力连接杆做周期性的来回运动。