智能水面杂物清理装置的制作方法

本实用新型属于环保设备领域，具体涉及一种智能水面杂物清理装置。

背景技术：

目前在水面上清理杂物的方法一般都采用人工打捞的方式。人工打捞耗费大量人力、物力以及时间成本，打捞的区域也有限，一般在岸边附近的位置的杂物容易打捞上来，而对于水域面积较大的坑塘、沟渠、河流，很难轻易将水中间的杂物收集起来。现有的水面无人打捞装置采用摄像头识别打捞目标并进行导航，摄像头电耗大，镜头表面有泥水时，影响打捞目标的识别，实用性不高。如公开号为cn206485528u的中国专利“用于自动清理水面垃圾的机器人”采用摄像装置识别垃圾，当摄像装置采集的图像不清晰时，不能正常工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种智能水面杂物清理装置，利用超声波传感器和水域传感器识别、定位水面的杂物，通过测距传感器识别目标杂物的远近，通过光电传感器识别船体周围的障碍物，提高清理装置的可用性，降低能耗，延长清理装置的工作时间。

本实用新型的技术方案是智能水面杂物清理装置，包括船体以及设置在船体一侧的收集室，船体的尾部设置有电机驱动的螺旋桨和舵机驱动的方向舵，还包括设置在船体上的控制器以及分别与控制器连接的超声波传感器、水域传感器，收集室设有收集口以及与收集口配合的抽吸泵，螺旋桨驱动电机、舵机、抽吸泵的控制端分别与控制器控制信号输出端连接。

优选地，水域传感器采用水深传感器。

进一步地，智能水面杂物清理装置采用蓄电池供电，船体顶部设置有太阳能光伏板，太阳能光伏板经光伏控制器与蓄电池连接。

进一步地，收集室设有活动门，活动门与收集室滑动配合，活动门与电动伸缩杆的伸缩端固定连接；电动伸缩杆的控制端与控制器的控制信号输出端连接。

进一步地，智能水面杂物清理装置还包括与控制器连接的测距传感器。

进一步地，智能水面杂物清理装置还包括多个与控制器连接的防碰撞传感器。

进一步地，智能水面杂物清理装置还包括与控制器连接的防过热传感器。

进一步地，智能水面杂物清理装置还包括与控制器连接的接触传感器。

进一步地，收集室侧边设置有滤网。

进一步地，收集室内设有吸油棉。

进一步地，船体的上表层为荷叶形状。

进一步地，船体上设有控制面板，控制面板包括开关和报警灯，控制面板与控制器电性连接。

相比现有技术，本实用新型的有益效果：

1）利用超声波传感器和水域传感器识别、定位水面的杂物，提高清理装置的可用性，并降低能耗，延长清理装置的工作时间；

2）采用太阳能光伏板供电，节能环保；

3）采用过热传感器监测船体内部温度，防止连续长时间工作后过热而损坏；

4）通过光电传感器识别本装置行驶遇到的障碍物，防止本装置的船体发生碰撞，保护船体；

5）收集室设置的吸油棉能收集水面的油污，减小对环境的污染，且便于更换。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路结构框图。

图3为收集室3的前视图。

图4为船体1的上表层示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，智能水面杂物清理装置，包括船体1以及设置在船体一侧的收集室3，船体1的尾部设置有电机驱动的螺旋桨7和舵机驱动的方向舵6，还包括设置在船体上的控制器4以及分别与控制器4连接的超声波传感器8、水域传感器9、测距传感器10、防过热传感器12、接触传感器14和2个防碰撞传感器11，螺旋桨7驱动电机、舵机的控制端分别与控制器4控制信号输出端连接。收集室3为长方体形状，收集室3的底部采用易漂浮的防水材料，收集室3的侧面和顶部采用网格形铝网18。收集室3内设有吸油棉20。抽吸泵16经继电器与控制器连接。

如图3所示，收集室3设有收集口301以及与收集口301配合的抽吸泵16，收集室3设有活动门302，活动门302与收集室3滑动配合，活动门302与电动伸缩杆15的伸缩端固定连接；电动伸缩杆15的控制端与控制器4的控制信号输出端连接。

船体1的上表层为荷叶形状。船体上设有控制面板2，控制面板2包括开关和报警灯，控制面板2与控制器电性连接。

智能水面杂物清理装置采用蓄电池22供电，船体1顶部设置有太阳能光伏板21，太阳能光伏板21经光伏控制器5与蓄电池22连接，为蓄电池22充电。

控制器4采用采用stm32f103vet6单片机，外围电路有多种，如百度文库《stm32f103vet6电路图》公开的电路，网址为https://wenku.baidu.com/view/62d5d913dd88d0d233d46ac3.html。

光伏控制器5型号为jrf-p2430z；

螺旋桨7的驱动电机型号为rs-4260；

方向舵6的舵机型号为mg996；

超声波传感器8型号为us-015；

水域传感器9采用水深传感器，型号为ms5837；

测距传感器10型号为tof10120；

防碰撞传感器11采用光电传感器，型号为cdd-11n；

防过热传感器12型号为pt100；

接触传感器14型号为fldt-028k；

电动伸缩杆15型号为龙翔xtl100；

抽吸泵16采用芝浦vdl小水泵；

上述结构的装置的工作原理：超声波传感器8结合水域传感器9识别水面上的杂物，倘若超声波传感器8识别到水中凸起的暗礁或者岸边的土壤、硬化的混凝土，船体1靠近后，经水域传感器9识别判断不是水域，则不进行杂物清理，避开它们。

测距传感器10检测目标杂物的远近，距离远则提升螺旋桨7的转速，提高船体的速度驶向目标杂物。船体上设置的2个防碰撞传感器11利用光电开关传感器来感应船体周围的障碍物，以及障碍物的大概位置。防过热传感器12检索船体的温度，船体过热则经控制器4控制本装置自动停止工作。

到达杂物面前之后，通过设置在收集口301的接触传感器14判断收集室的收集口301是否对准杂物，通过抽吸泵16产生超强的吸力，将杂物吸入收集室3中，多余的水通过过滤网18，只剩下杂物。

电动伸缩杆15伸展时，活动门302将收集口301关小，电动伸缩杆15回缩时，活动门302将收集口301开大，便于抽吸泵16将目标杂物吸入收集室3。

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