一种水下机器人及水域垃圾收集系统的制作方法

专利2026-06-22  20


本技术涉及水下机器人,尤其涉及一种水下机器人及水域垃圾收集系统。


背景技术:

1、工业化和技术进步带来了便利,但也有副作用,主要是造成污染。塑料的引入极大地改善了人们的生活,但塑料制品很容易从湖泊和河流中漂流到海洋中。此外,由于它们不可降解,很容易作为沉积物留在海洋中。根据国际自然保护联盟(iucn)的数据,每年至少有1400万吨塑料进入海洋,而这个惊人的数字还不包括最终进入海洋的其他类型的垃圾。此外,河流和湖泊也含有大量的废弃材料。

2、虽然陆地垃圾的收集和分类已经相对比较完善,但海洋垃圾却极难处理。海洋垃圾造成的污染,对生活在这些地区的物种构成威胁。

3、对于水域垃圾的收集,一般有两种方法。一种是人工收集,但是这种方法耗时耗力,过程十分繁琐,效率十分低下。另一种是通过类似于捕捞的方式进行收集,但是这种收集方式容易把其他物质一同收集,如一些植物、动物等。

4、为了解决上述问题,智能机器人代替人类进行水域垃圾捡拾。如一种使用太阳能电池板获取能源的垃圾收集机器人,其通过螺旋桨在水中移动,但是这种移动方式局限性较大,无法进行上浮、下沉等动作(pan,nan et al.“amphibious clean—up robot.”2017ieee international conference on information and automation(icia)(2017):565-568.)。

5、目前针对相关技术中存在的耗时耗力、效率低下、无法针对性捡拾垃圾等问题,尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对现有技术中的不足,提供一种水下机器人及水域垃圾收集系统,以解决相关技术中存在的耗时耗力、效率低下、无法针对性捡拾垃圾等问题。

2、为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案是:

3、第一方面,提供一种水下机器人,包括:

4、底盘单元;

5、移动单元,所述移动单元对称地设置于所述底盘单元的两侧,并与所述底盘单元连接,用于进行前后移动;

6、夹持单元,所述夹持单元设置于所述底盘单元的前部,并与所述底盘单元连接,用于夹持垃圾;

7、浮潜单元,所述浮潜单元设置于所述底盘单元的内部,并与所述底盘单元的外部连通,用于使所述底盘单元上浮或下沉;

8、图像获取单元,所述图像获取单元设置于所述底盘单元的内部的前侧,用于获取所述底盘单元的前方的图像;

9、控制单元,所述控制单元设置于所述底盘单元的内部,并分别与所述移动单元、所述夹持单元、所述浮潜单元、所述图像获取单元连接。

10、在其中的一些实施例中,所述底盘单元包括:

11、底盘元件,所述底盘元件的内部设置有所述浮潜单元、所述图像获取单元和所述控制单元,所述底盘元件的两侧设置有所述移动单元,所述底盘元件的前侧设置有所述夹持单元;

12、第一密封元件,所述第一密封元件与所述底盘元件的上部连接,用于对所述底盘元件的内部进行密封。

13、在其中的一些实施例中,所述移动单元包括:

14、第一连接元件,所述第一连接元件与所述底盘单元的侧部连接;

15、驱动元件,所述驱动元件的第一端设置于所述第一连接元件的端部,并与所述控制单元连接;

16、传动元件,所述传动元件的第一端与所述驱动元件连接;

17、移动元件,所述移动元件的第一端与所述传动元件的第二端连接。

18、在其中的一些实施例中,所述夹持单元包括:

19、第二连接元件,所述第二连接元件设置于所述底盘单元的前部;

20、支撑元件,所述支撑元件的第一端与所述第二连接元件连接,并与所述控制单元连接;

21、夹持元件,所述夹持元件设置于所述支撑元件的第二端。

22、在其中的一些实施例中,所述浮潜单元包括:

23、液体存储元件,所述液体存储元件设置于所述底盘单元的内部;

24、液体输送元件,所述液体输送元件设置于所述底盘单元的内部,与所述底盘单元的外部连通,并分别与所述液体存储元件、所述控制单元连接。

25、在其中的一些实施例中,所述图像获取单元包括:

26、图像获取元件,所述图像获取元件设置于所述底盘单元的内部的前侧,并与所述控制单元连接。

27、在其中的一些实施例中,所述控制单元包括:

28、控制元件,所述控制元件设置于所述底盘单元的内部,并分别与所述移动单元、所述夹持单元、所述浮潜单元、所述图像获取单元连接;

29、通信元件,所述通信元件设置于所述控制元件,并与所述控制元件连接,用于与远程控制装置进行通信。

30、进一步地,在其中的一些实施例中,还包括:

31、收集单元,所述收集单元设置于所述底盘单元的底部,用于收集所述夹持单元夹持的垃圾。

32、在其中的一些实施例中,所述收集单元包括:

33、第三连接元件,所述第三连接元件设置于所述底盘单元的底部;

34、收集元件,所述收集元件与所述第三连接元件连接,用于收集所述夹持单元夹持的垃圾。

35、第二方面,提供一种水域垃圾收集系统,包括:

36、如第一方面任一所述的水下机器人;

37、远程控制装置,所述远程控制装置与所述水下机器人的所述控制单元通信连接,用于控制所述水下机器人。

38、本实用新型采用以上技术方案,与现有技术相比,具有如下技术效果:

39、本实用新型的一种水下机器人及水域垃圾收集系统,利用移动单元模仿船桨在水体内前后摆动,可以提高底盘单元在水域中运动的便利性,减少运动阻力,提高运动效率;利用浮潜单元控制底盘单元的浮沉,便于捡拾水面和水下的垃圾;利用图像获取单元和控制单元,便于用户远程控制。



技术特征:

1.一种水下机器人,用于在水域捡拾垃圾,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述底盘单元包括:

3.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述移动单元包括:

4.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述夹持单元包括:

5.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述浮潜单元包括:

6.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述图像获取单元包括:

7.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,所述控制单元包括:

8.根据权利要求1所述的水下机器人,其特征在于,还包括:

9.根据权利要求8所述的水下机器人,其特征在于,所述收集单元包括:

10.一种水域垃圾收集系统,其特征在于,包括:


技术总结
本技术涉及一种水下机器人及水域垃圾收集系统,水下机器人包括底盘单元、移动单元、夹持单元、浮潜单元、图像获取单元和控制单元;移动单元对称地设置于底盘单元的两侧;夹持单元设置于底盘单元的底部;浮潜单元设置于底盘单元的内部,并与底盘单元的外部连通;图像获取单元设置于底盘单元的内部的底侧;控制单元设置于底盘单元的内部,并分别与移动单元、夹持单元、浮潜单元、图像获取单元连接。其优点在于,利用移动单元模仿船桨在水体内前后摆动,可以提高底盘单元在水域中运动的便利性,减少运动阻力,提高运动效率;利用浮潜单元控制底盘单元的浮沉,便于捡拾水面和水下的垃圾;利用图像获取单元和控制单元,便于用户远程控制。

技术研发人员:李翰璘
受保护的技术使用者:上海市育思青少年计算科学发展中心
技术研发日:20231026
技术公布日:2024/7/25
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