專利名稱：用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，用于城市景觀水或狹窄水系的表面漂浮物的打撈。
技術(shù)背景城市內(nèi)湖、河流等景觀水面常有落葉、塑料袋、浮渣等隨風(fēng)落入水面的漂浮物，不僅嚴(yán)重影響水域景觀，同時(shí)也是病菌、有害微生物的滋生地；另外也有一些繁殖很快的水生植物如浮萍、鳳眼蓮等，如不及時(shí)打撈，這些水生植物在富營(yíng)養(yǎng)化的水體中將迅速蔓延，泛濫成災(zāi)，覆蓋水面，降低光線穿透能力，影響水底生物的生長(zhǎng)，并降低水中溶解氧濃度，威脅魚類生存，腐爛的植物還進(jìn)一步加劇水域環(huán)境的污染。大多水體漂浮物僅依賴人工打撈清理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下，且無(wú)法做到及時(shí)清理?，F(xiàn)有的水面漂浮物打撈收集裝置主要有固定式和移動(dòng)式兩種類型。固定式水面漂浮物收集裝置是設(shè)置在岸邊的構(gòu)筑物，它是在湖岸或河岸邊設(shè)置由內(nèi)外墻組成的河壩型過(guò)濾裝置，在內(nèi)外墻之間填充碎石層和沙層，借助大自然的風(fēng)力和陽(yáng)光的力量，除去水面上漂浮的藻類和垃圾漂浮物。移動(dòng)式多用船只，但大多是利用簡(jiǎn)單的用具通過(guò)人坐在小船上進(jìn)行打撈，這種方法對(duì)人力的需求和時(shí)間的需求比較多，而且清除漂浮物的效果不佳。申請(qǐng)?zhí)枮?8228558. 2的中國(guó)專利公開了一種清除水面漂浮物的打撈船，其包括一個(gè)雙體式船體和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在船體的前部設(shè)有一個(gè)桿網(wǎng)式歸集機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由兩根分設(shè)在船體左、右前端部位上的前伸桿上和掛接在前伸桿上的其尾部接于船體前端的攔網(wǎng)所構(gòu)成，在船體的中部設(shè)有一個(gè)漏水式漂浮物積集倉(cāng)。上述專利在船行走的同時(shí)自動(dòng)打撈水面上的各種漂浮物，其成本低，適于各種水域，但是該打撈船仍然需要人工進(jìn)行掌舵、駕駛，效率不高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，其能夠在遙控下或根據(jù)設(shè)定的路線自動(dòng)完成水平漂浮物的清除。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是—種用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，包括雙體式船體、動(dòng)力裝置、舵機(jī)、設(shè)置在所述雙體式船體前端內(nèi)側(cè)的聚集板以及設(shè)置在雙體式船體之間的漂浮物傳送裝置和漂浮物收集裝置，還包括設(shè)置在所述雙體式船體上的執(zhí)行子系統(tǒng)以及與所述執(zhí)行子系統(tǒng)無(wú)線通訊的控制子系統(tǒng)；所述執(zhí)行子系統(tǒng)包括雙向連接的第一單片機(jī)和第一無(wú)線通訊模塊，所述第一單片機(jī)的相應(yīng)輸出端分別接所述動(dòng)力裝置和舵機(jī)的控制端；所述控制子系統(tǒng)包括第二單片機(jī)、第二無(wú)線通訊模塊和游戲控制器，所述第二單片機(jī)與第二無(wú)線通訊模塊雙向連接，所述游戲控制器的輸出端接第二單片機(jī)的輸入端。所述第一、第二單片機(jī)的型號(hào)為80C52 ;所述第一、第二無(wú)線通訊模塊的型號(hào)為NRF24L01。[0009]所述聚集板為豎直薄板，所述豎直薄板呈拋物線狀，其一端固定在雙體式船體前端的內(nèi)側(cè)，另一端與雙體式船體的寬度相當(dāng)。所述漂浮物傳送裝置包括固定在所述雙體式船體前端下部的第一轉(zhuǎn)軸、固定在雙體式船體中部的第二轉(zhuǎn)軸、纏繞在所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸之間的透水網(wǎng)傳送帯；所述第ニ轉(zhuǎn)軸的高度高于第一轉(zhuǎn)軸；所述第一轉(zhuǎn)軸低于雙體式船體的吃水位3 20cm。所述透水網(wǎng)傳送帶上設(shè)有耙齒，所述耙齒的朝向與透水網(wǎng)傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相同。所述漂浮物傳送裝置還包括固定在所述雙體式船體之間的用于調(diào)整透水網(wǎng)傳送帶方向的中間轉(zhuǎn)軸，所述中間轉(zhuǎn)軸位于第一轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸之間，其高度與第二轉(zhuǎn)軸相同。所述漂浮物收集裝置由轉(zhuǎn)刷和篩網(wǎng)箱組成，所述轉(zhuǎn)刷設(shè)置在透水網(wǎng)傳送帶的ー側(cè)并與其相接觸或接近；所述篩網(wǎng)箱設(shè)置在透水網(wǎng)傳送帶的卸料處。上述技術(shù)方案中，通過(guò)控制子系統(tǒng)與執(zhí)行子系統(tǒng)的無(wú)線通訊，控制雙體式船體或前進(jìn)或后退或轉(zhuǎn)向，同時(shí)動(dòng)カ裝置驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)透水網(wǎng)傳送帶將聚集板收集的水面漂浮物傳送于篩網(wǎng)箱內(nèi)。采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于I)采用本實(shí)用新型能及時(shí)清除景觀水面漂浮物，使用景觀水面保持清澈，也可用于凈化水質(zhì)人工種植的或在富營(yíng)養(yǎng)化的水域大量泛濫的水生植物收集；2)本實(shí)用新型操作便捷，既可在自動(dòng)方式下沿設(shè)定好的路線收集一定區(qū)域的水面漂浮物，也可在人工遙控方式下清除指定位置的水面漂浮物；人工無(wú)須入船操作，適于狹窄的水體；對(duì)于復(fù)雜水體，降低了人員的操作風(fēng)險(xiǎn)；3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，生產(chǎn)成本低，雙體式船體及漂浮物傳送和收集裝置可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成不同大小，以適應(yīng)不同水面，不同收集對(duì)象的工作要求。

圖I是本實(shí)用新型執(zhí)行子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)的功能框圖；圖2是本實(shí)用新型俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型漂浮物傳送裝置和漂浮物收集裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是系統(tǒng)主函數(shù)流程圖；圖5是手動(dòng)操作子函數(shù)流程圖；圖6是自動(dòng)巡航子函數(shù)流程圖；圖7是記憶路徑子函數(shù)流程圖；圖8是指定區(qū)域清潔子函數(shù)流程圖；其中，I、聚集板，2、耙齒，3、透水網(wǎng)傳送帶，4、轉(zhuǎn)刷，5、篩網(wǎng)箱，6、雙體式船體，7、舵機(jī)，8、第一轉(zhuǎn)軸，9、第二轉(zhuǎn)軸，10、中間轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施方式
參看圖2和圖3，本實(shí)用新型包括雙體式船體6、動(dòng)カ裝置、舵機(jī)7、設(shè)置在所述雙體式船體6前端內(nèi)側(cè)的聚集板I以及設(shè)置在雙體式船體7之間的漂浮物傳送裝置和漂浮物收
集裝置。所述雙體式船體6由玻璃鋼或其他輕質(zhì)復(fù)合材料制成，由左右兩個(gè)船體和兩船體之間的連接部件構(gòu)成；每個(gè)船體的前端的形狀與梭子端部的形狀相似。所述動(dòng)力裝置安裝在雙體式船體6的后部，其采用電池和三臺(tái)直流電機(jī)，分別與螺旋槳、第一轉(zhuǎn)軸8相連接，其為雙體式船體6前進(jìn)、轉(zhuǎn)向以及漂浮物傳送裝置運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。所述舵機(jī)7安裝在雙體式船體6后部，控制船體前進(jìn)方向。所述聚集板I為豎直薄板，呈拋物線狀，其一端面固定在雙體式船體6前端的內(nèi)偵牝?qū)挾扰c雙體式船體6兩端的寬度相當(dāng)，即呈拋物線向外延伸至雙體式船體6兩側(cè)，比雙體式船體6相當(dāng)或略寬。作用在于將略寬于船體水面的漂浮物聚集，并通過(guò)漂浮物傳送裝置傳送至漂浮物收集裝置。所述漂浮物傳送裝置包括固定在所述雙體式船體6前端下部的第一轉(zhuǎn)軸8、固定 在雙體式船體6中部的第二轉(zhuǎn)軸9、纏繞在所述第一轉(zhuǎn)軸8和第二轉(zhuǎn)軸9之間的透水網(wǎng)傳送帶3 ;所述第二轉(zhuǎn)軸9的高度高于第一轉(zhuǎn)軸8 ;所述第一轉(zhuǎn)軸8低于雙體式船體6的吃水位。所述透水網(wǎng)傳送帶3上設(shè)有耙齒2，所述耙齒2的朝向與透水網(wǎng)傳送帶3運(yùn)動(dòng)方向相同。所述第一轉(zhuǎn)軸8接直流電機(jī)的輸出端。這樣透水網(wǎng)傳送帶3呈一定角度,前端低后端高，前端浸入水面一定深度，后端位于水面之上，在船體前進(jìn)時(shí)，透水網(wǎng)傳送帶3上表面自前向后轉(zhuǎn)動(dòng)，耙齒2隨透水網(wǎng)傳送帶3自水面下3 20cm升至水面，從而將水面漂浮物撈起并由透水網(wǎng)傳送帶3送至位于其卸料處的篩網(wǎng)箱5內(nèi)。作為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例，見(jiàn)圖3，所述漂浮物傳送裝置還包括固定在所述雙體式船體6之間的用于調(diào)整透水網(wǎng)傳送帶3方向的中間轉(zhuǎn)軸10，所述中間轉(zhuǎn)軸10位于第一轉(zhuǎn)軸8與第二轉(zhuǎn)軸9之間，其高度與第二轉(zhuǎn)軸9相同。采用該實(shí)施例可使收集的漂浮物平行傳送，避免漂浮物過(guò)多從透水網(wǎng)傳送帶3上滑落。所述漂浮物收集裝置由轉(zhuǎn)刷4和篩網(wǎng)箱5組成，所述轉(zhuǎn)刷4設(shè)置在透水網(wǎng)傳送帶3的一側(cè)并與其相接觸或接近；所述篩網(wǎng)箱5設(shè)置在透水網(wǎng)傳送帶3的卸料處。轉(zhuǎn)刷4將透水網(wǎng)傳送帶3傳送來(lái)的漂浮物清除下來(lái)，落入篩網(wǎng)箱5中。本實(shí)用新型還包括設(shè)置在所述雙體式船體上的執(zhí)行子系統(tǒng)以及與所述執(zhí)行子系統(tǒng)無(wú)線通訊的控制子系統(tǒng)；其功能框圖見(jiàn)圖1，所述執(zhí)行子系統(tǒng)包括雙向連接的第一單片機(jī)和第一無(wú)線通訊模塊，所述第一單片機(jī)的相應(yīng)輸出端分別接所述動(dòng)力裝置和舵機(jī)的控制端；所述控制子系統(tǒng)包括第二單片機(jī)、第二無(wú)線通訊模塊和游戲控制器，所述第二單片機(jī)與第二無(wú)線通訊模塊雙向連接，所述游戲控制器的輸出端接第二單片機(jī)的輸入端。所述第一、第二單片機(jī)的型號(hào)為80C52 ;所述第一、第二無(wú)線通訊模塊的型號(hào)為NRF24L01。所述控制子系統(tǒng)的游戲控制器的指令包括兩個(gè)使能控制啟動(dòng)、停止；四個(gè)功能選擇指令手動(dòng)控制(K1)、自動(dòng)巡航(K2)、記憶路徑(K3)和指定區(qū)域清潔(K4);六個(gè)船體運(yùn)動(dòng)控制指令包括如進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、加速和減速。首先控制子系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)指令后，雙體式船體6處于待機(jī)狀態(tài)，等待接受功能選擇指令，默認(rèn)功能選擇為手動(dòng)控制。程序流程見(jiàn)圖4。其中Kl鍵為手動(dòng)操作功能鍵，K2鍵為自動(dòng)巡航功能鍵，K3鍵為記憶路徑控制鍵，K4鍵為指定區(qū)域清潔功能鍵。所述手動(dòng)操作子函數(shù)流程圖參見(jiàn)圖5，其中Kml為前進(jìn)控制按鍵，Km2為后退控制按鍵，Km3為左轉(zhuǎn)控制按鍵，Km4為右轉(zhuǎn)控制按鍵，Km5為加速控制按鍵，Km6為減速控制按鍵。所述自動(dòng)巡航子函數(shù)流程圖參見(jiàn)圖6，第二單片機(jī)中內(nèi)置一個(gè)內(nèi)存空間存放雙體式船體的每個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的三個(gè)運(yùn)動(dòng)控制參數(shù)運(yùn)行時(shí)間、舵機(jī)方向和直流電機(jī)供電電壓。啟動(dòng)自動(dòng)巡航子函數(shù)后，第二單片機(jī)首先調(diào)用第一個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的舵機(jī)方向和直流電機(jī)供電電壓參數(shù)，同時(shí)調(diào)用運(yùn)動(dòng)時(shí)間啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器定時(shí)完成后，調(diào)用第二個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的三個(gè)參數(shù)，再次啟動(dòng)定時(shí)器，如此類推，直至所有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)調(diào)用完成，巡航完成。所述記憶路徑子函數(shù)流程圖參見(jiàn)圖7，記憶路徑功能是為自動(dòng)巡航功能服務(wù)的，在錄入新的巡航軌跡吋，需要操作人員手動(dòng)操作一次。完成后重新啟動(dòng)即可。所述指定區(qū)域清潔子函數(shù)流程圖參見(jiàn)圖8。如某ー塊區(qū)域?yàn)檠埠剿绤^(qū)，累計(jì)雜物功 過(guò)需要重點(diǎn)清潔。該功能為中斷方式觸發(fā)，所以無(wú)論手動(dòng)模式下還是自動(dòng)模式下，只要船體運(yùn)動(dòng)至區(qū)域，即可按下按鍵觸發(fā)相應(yīng)功能。綜上，通過(guò)控制子系統(tǒng)與執(zhí)行子系統(tǒng)的無(wú)線通訊，控制子系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)指令后，雙體式船體處于待機(jī)狀態(tài)，接受功能選擇指令后，雙體式船體或前進(jìn)或轉(zhuǎn)向，同時(shí)動(dòng)カ裝置驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)透水網(wǎng)傳送帶將聚集板收集的水面漂浮物傳送于篩網(wǎng)箱內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，包括雙體式船體(6)、動(dòng)力裝置、舵機(jī)(7)、設(shè)置在所述雙體式船體(6)前端內(nèi)側(cè)的聚集板(I)以及設(shè)置在雙體式船體(7)之間的漂浮物傳送裝置和漂浮物收集裝置，其特征在于還包括設(shè)置在所述雙體式船體上的執(zhí)行子系統(tǒng)以及與所述執(zhí)行子系統(tǒng)無(wú)線通訊的控制子系統(tǒng)； 所述執(zhí)行子系統(tǒng)包括雙向連接的第一單片機(jī)和第一無(wú)線通訊模塊，所述第一單片機(jī)的相應(yīng)輸出端分別接所述動(dòng)力裝置和舵機(jī)的控制端； 所述控制子系統(tǒng)包括第二單片機(jī)、第二無(wú)線通訊模塊和游戲控制器，所述第二單片機(jī)與第二無(wú)線通訊模塊雙向連接，所述游戲控制器的輸出端接第二單片機(jī)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，其特征在于所述第一、第二單片機(jī)的型號(hào)為80C52 ;所述第一、第二無(wú)線通訊模塊的型號(hào)為NRF24L01。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，其特征在于所述聚集板(I)為豎直薄板，所述豎直薄板呈拋物線狀，其一端固定在雙體式船體(6)前端的內(nèi)側(cè)， 另一端與雙體式船體(6)的寬度相當(dāng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，其特征在于所述漂浮物傳送裝置包括固定在所述雙體式船體(6)前端下部的第一轉(zhuǎn)軸(8)、固定在雙體式船體(6)中部的第二轉(zhuǎn)軸(9)、纏繞在所述第一轉(zhuǎn)軸(8)和第二轉(zhuǎn)軸(9)之間的透水網(wǎng)傳送帶(3);所述第二轉(zhuǎn)軸(9)的高度高于第一轉(zhuǎn)軸(8);所述第一轉(zhuǎn)軸(8)低于雙體式船體(6)的吃水位3 20cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，其特征在于所述透水網(wǎng)傳送帶(3)上設(shè)有耙齒(2)，所述耙齒(2)的朝向與透水網(wǎng)傳送帶(3)運(yùn)動(dòng)方向相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，其特征在于所述漂浮物傳送裝置還包括固定在所述雙體式船體(6 )之間的用于調(diào)整透水網(wǎng)傳送帶(3 )方向的中間轉(zhuǎn)軸(10)，所述中間轉(zhuǎn)軸(10)位于第一轉(zhuǎn)軸(8)與第二轉(zhuǎn)軸(9)之間，其高度與第二轉(zhuǎn)軸(9)相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，其特征在于漂浮物收集裝置由轉(zhuǎn)刷(4)和篩網(wǎng)箱(5)組成，所述轉(zhuǎn)刷(4)設(shè)置在透水網(wǎng)傳送帶(3)的一側(cè)并與其相接觸或接近；所述篩網(wǎng)箱(5)設(shè)置在透水網(wǎng)傳送帶(3)的卸料處。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于清除水面漂浮物的自動(dòng)/遙控船，其包括雙體式船體、動(dòng)力裝置、舵機(jī)、設(shè)置在所述雙體式船體前端內(nèi)側(cè)的聚集板以及設(shè)置在雙體式船體之間的漂浮物傳送裝置和漂浮物收集裝置，還包括設(shè)置在所述雙體式船體上的執(zhí)行子系統(tǒng)以及與所述執(zhí)行子系統(tǒng)無(wú)線通訊的控制子系統(tǒng)。采用本實(shí)用新型操作便捷，既可在自動(dòng)方式下沿設(shè)定好的路線收集一定區(qū)域的水面漂浮物，也可在人工遙控方式下清除指定位置的水面漂浮物，適用于多種城市景觀水體的水面清潔工作。
文檔編號(hào)B63B35/32GK202414122SQ201120502798
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者羅人明, 羅曉 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué)