一种水面水底两用垃圾探测清理智能船的制作方法

本实用新型涉及垃圾清理技术领域，特别是一种水面水底两用垃圾探测清理智能船。

背景技术：

河流污染指未经处理的工业废水、生活污水、农田排水以及其他有害物质直接或间接进入河流，超过河流的自净能力，引起水质恶化和生物群落变化的现象，河流的稀释自净能力强，利于污染物扩散、降解，但由于目前世界上许多大工业区和城市都建立在滨河地区，大量排放废水、废弃物入河，致使大多数河流受到不同程度的污染，日趋加剧的水污染，已对人类的生存安全构成重大威胁，成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。

经济快速发展的同时，我国水体污染的问题愈加突出，不管在水库、湖面、河道、河塘、湖泊、江面、风景河道、城区河道、还是水电站，不能不谈的一个问题就是水面垃圾，这些说面垃圾不光有水草、水葫芦(水花生、水白菜)、水浮莲、浮萍、绿萍、荷花、芦苇等这些水生植物，还有漂浮垃圾(比如：树枝、木头、白色垃圾、泡沫等生活垃圾，水面漂浮垃圾、水底沉降垃圾严重影响了水体生态，破坏了生态平衡，给居民生活带来困扰，目前主要采用人工方式清理水面垃圾，操作难度大，人员安全性差，效率低，水底垃圾难清理等，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种水面水底两用垃圾探测清理智能船，解决了现有水面漂浮垃圾、水底沉降垃圾严重影响了水体生态，破坏了生态平衡，给居民生活带来困扰，目前主要采用人工方式清理水面垃圾，操作难度大，人员安全性差，效率低，水底垃圾难清理的问题。

实现上述目的本实用新型的技术方案为：一种水面水底两用垃圾探测清理智能船，包括船体以及甲板，所述甲板安设于所述船体上，所述船体内安设有配重块，所述甲板一端安设有收集箱，所述甲板另一端安设有太阳能供电机构，所述船体内安设有控制机构，所述船体两侧安设有抓取机构；

所述太阳能供电机构包括：伸缩式调节结构、矩形架、太阳能电池板以及蓄电池；

所述伸缩式调节结构安设于所述甲板上，所述矩形架安设于所述伸缩式调节结构上，所述太阳能电池板嵌装于所述矩形架上，所述蓄电池安设于所述伸缩式调节结构内、且位于所述太阳能电池板下方；

所述控制机构包括一对结构相同的动力控制结构、控制面板、第一检测探头以及第二检测探头，所述动力控制结构安设于所述船体内、且分别位于所述船体两侧，所述控制面板安设于所述船体内，所述第一检测探头安设于所述船体下侧壁面上，所述第二检测探头安设于所述船体一侧、且位于船体行进方向一侧；

所述抓取机构包括：第一转动结构、第二调节结构以及抓取结构；

所述第一转动结构安设于所述船体一侧、且与所述动力控制结构相连接，所述第二调节结构安设于所述第一转动结构上，所述抓取结构安设于所述第二调节结构上。

所述伸缩式调节结构：矩形槽、一对结构相同的第一液压缸以及一对结构相同的伸缩杆；

所述矩形槽安设于所述甲板上，一对所述第一液压缸分别安设于所述矩形槽内、且位于所述矩形槽内对角线位置上，一对所述第一液压缸的活动端均与所述矩形架活动连接，一对所述伸缩杆分别安设于所述矩形槽内、且位于所述矩形槽内的另一对角线位置上，一对所述伸缩杆上端分别与所述矩形架下端活动连接。

所述动力控制结构包括：第一伺服电机、箱体、传动组件以及转轴；

所述第一伺服电机安设于所述船体内、且位于所述船体侧壁位置上，所述箱体安设于所述第一伺服电机一侧，所述传动组件安设于所述箱体内、且输入端与所述第一伺服电机的驱动端相连接，所述转轴一端贯穿于所述船体侧壁、且与所述船体侧壁活动连接，所述转轴另一端与所述传动组件的输出端相连接。

所述传动组件包括：输入轴、第一齿轮、输出轴以及第二齿轮；

所述输入轴安设于所述箱体内、且一端与所述第一伺服电机的驱动端相连接，所述第一齿轮套装于所述输入轴上，所述输出轴安设于所述箱体内、且位于所述输入轴一侧，所述输出轴与所述转轴相连接，所述第二齿轮套装于所述输出轴上、且与所述第一齿轮相啮合。

所述第一转动结构包括：连接板、第二液压缸以及门型架；

所述连接板套装于所述转轴上、且与所述转轴固定连接，所述第二液压缸的固定端与所述连接板相连接，所述门型架安设于所述第二液压缸的活动端上。

所述第二调节结构包括：销轴、转动杆以及第一液压泵；

所述销轴安设于所述门型架上，所述转动杆为矩形空腔结构、且一端与所述销轴相连接，所述第一液压泵安设于所述转动杆内、且与所述销轴相连接。

所述抓取结构包括：抓手以及第二液压泵；

所述抓手安设于所述转动杆的一端上，所述第二液压泵安设于所述抓手上。

所述控制面板包括：远程控制模块、第一探测控制模块以及第二探测控制模块；

所述远程控制模块安设于船体内，所述第一探测控制模块安设于所述远程控制模块一侧、且与所述第一检测探头相连接，所述第二探测控制模块安设于所述第一探测控制模块一侧、且与所述第二检测探头相连接。

所述连接板与船体侧壁之间安设有支撑块，所述支撑块上开设有圆形通孔，所述通孔内嵌装有轴承，所述轴承与所述转轴尺寸相匹配。

所述船体与第一伺服电机之间安设有支撑架，所述支撑架为矩形框架结构，所述支撑架用于固定支撑第一伺服电机。

利用本实用新型的技术方案制作的水面水底两用垃圾探测清理智能船，通过检测探头实现水面垃圾、水底垃圾的自动检测，通过抓取装置自动清理垃圾，整个智能船由岸边遥控指挥，智能船能源采用太阳能供电，续航能力强，不会产生二次污染，整体提升垃圾清理效率和人员安全性，解决了现有水面漂浮垃圾、水底沉降垃圾严重影响了水体生态，破坏了生态平衡，给居民生活带来困扰，目前主要采用人工方式清理水面垃圾，操作难度大，人员安全性差，效率低，水底垃圾难清理的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述一种水面水底两用垃圾探测清理智能船的主视结构示意图。

图2为本实用新型所述一种水面水底两用垃圾探测清理智能船的俯视结构示意图。

图3为本实用新型所述一种水面水底两用垃圾探测清理智能船的a位置局部放大结构示意图。

图4为本实用新型所述一种水面水底两用垃圾探测清理智能船的b位置局部放大结构示意图。

图5为本实用新型所述一种水面水底两用垃圾探测清理智能船的工作状态主视结构示意图。

图中：1-船体；2-甲板；3-配重块；4-收集箱；5-矩形架；6-太阳能电池板；7-蓄电池；8-第一检测探头；9-第二检测探头；10-矩形槽；11-第一液压缸；12-伸缩杆；13-第一伺服电机；14-箱体；15-转轴；16-输入轴；17-第一齿轮；18-输出轴；19-第二齿轮；20-连接板；21-第二液压缸；22-门型架；23-销轴；24-转动杆；25-第一液压泵；26-抓手；27-第二液压泵；28-远程控制模块；29-第一探测控制模块；30-第二探测控制模块；31-支撑块；32-支撑架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-5所示，一种水面水底两用垃圾探测清理智能船，包括船体1以及甲板2，所述甲板2安设于所述船体1上，所述船体1内安设有配重块3，所述甲板2一端安设有收集箱4，所述甲板2另一端安设有太阳能供电机构，所述船体1内安设有控制机构，所述船体1两侧安设有抓取机构，所述太阳能供电机构包括：伸缩式调节结构、矩形架5、太阳能电池板6以及蓄电池7，所述伸缩式调节结构安设于所述甲板2上，所述矩形架5安设于所述伸缩式调节结构上，所述太阳能电池板6嵌装于所述矩形架5上，所述蓄电池7安设于所述伸缩式调节结构内、且位于所述太阳能电池板6下方，所述控制机构包括一对结构相同的动力控制结构、控制面板、第一检测探头8以及第二检测探头9，所述动力控制结构安设于所述船体1内、且分别位于所述船体1两侧，所述控制面板安设于所述船体1内，所述第一检测探头8安设于所述船体1下侧壁面上，所述第二检测探头9安设于所述船体1一侧、且位于船体1行进方向一侧，所述抓取机构包括：第一转动结构、第二调节结构以及抓取结构，所述第一转动结构安设于所述船体1一侧、且与所述动力控制结构相连接，所述第二调节结构安设于所述第一转动结构上，所述抓取结构安设于所述第二调节结构上，所述伸缩式调节结构：矩形槽10、一对结构相同的第一液压缸11以及一对结构相同的伸缩杆12，所述矩形槽10安设于所述甲板2上，一对所述第一液压缸11分别安设于所述矩形槽10内、且位于所述矩形槽10内对角线位置上，一对所述第一液压缸11的活动端均与所述矩形架5活动连接，一对所述伸缩杆12分别安设于所述矩形槽10内、且位于所述矩形槽10内的另一对角线位置上，一对所述伸缩杆12上端分别与所述矩形架5下端活动连接，所述动力控制结构包括：第一伺服电机13、箱体14、传动组件以及转轴15，所述第一伺服电机13安设于所述船体1内、且位于所述船体1侧壁位置上，所述箱体14安设于所述第一伺服电机13一侧，所述传动组件安设于所述箱体14内、且输入端与所述第一伺服电机13的驱动端相连接，所述转轴15一端贯穿于所述船体1侧壁、且与所述船体1侧壁活动连接，所述转轴15另一端与所述传动组件的输出端相连接，所述传动组件包括：输入轴16、第一齿轮17、输出轴18以及第二齿轮19，所述输入轴16安设于所述箱体14内、且一端与所述第一伺服电机13的驱动端相连接，所述第一齿轮17套装于所述输入轴16上，所述输出轴18安设于所述箱体14内、且位于所述输入轴16一侧，所述输出轴18与所述转轴15相连接，所述第二齿轮19套装于所述输出轴18上、且与所述第一齿轮17相啮合，所述第一转动结构包括：连接板20、第二液压缸21以及门型架22，所述连接板20套装于所述转轴15上、且与所述转轴15固定连接，所述第二液压缸21的固定端与所述连接板20相连接，所述门型架22安设于所述第二液压缸21的活动端上，所述第二调节结构包括：销轴23、转动杆24以及第一液压泵25，所述销轴23安设于所述门型架22上，所述转动杆24为矩形空腔结构、且一端与所述销轴23相连接，所述第一液压泵25安设于所述转动杆24内、且与所述销轴23相连接，所述抓取结构包括：抓手26以及第二液压泵27，所述抓手26安设于所述转动杆24的一端上，所述第二液压泵27安设于所述抓手26上，所述控制面板包括：远程控制模块28、第一探测控制模块29以及第二探测控制模块30，所述远程控制模块28安设于船体1内，所述第一探测控制模块29安设于所述远程控制模块28一侧、且与所述第一检测探头8相连接，所述第二探测控制模块30安设于所述第一探测控制模块29一侧、且与所述第二检测探头9相连接，所述连接板20与船体1侧壁之间安设有支撑块31，所述支撑块31上开设有圆形通孔，所述通孔内嵌装有轴承，所述轴承与所述转轴15尺寸相匹配，所述船体1与第一伺服电机13之间安设有支撑架32，所述支撑架32为矩形框架结构，所述支撑架32用于固定支撑第一伺服电机13。

本实施方案的特点为，包括船体1以及甲板2，所述甲板2安设于所述船体1上，所述船体1内安设有配重块3，所述甲板2一端安设有收集箱4，所述甲板2另一端安设有太阳能供电机构，所述船体1内安设有控制机构，所述船体1两侧安设有抓取机构，所述太阳能供电机构包括：伸缩式调节结构、矩形架5、太阳能电池板6以及蓄电池7，所述伸缩式调节结构安设于所述甲板2上，所述矩形架5安设于所述伸缩式调节结构上，所述太阳能电池板6嵌装于所述矩形架5上，所述蓄电池7安设于所述伸缩式调节结构内、且位于所述太阳能电池板6下方，所述控制机构包括一对结构相同的动力控制结构、控制面板、第一检测探头8以及第二检测探头9，所述动力控制结构安设于所述船体1内、且分别位于所述船体1两侧，所述控制面板安设于所述船体1内，所述第一检测探头8安设于所述船体1下侧壁面上，所述第二检测探头9安设于所述船体1一侧、且位于船体1行进方向一侧，所述抓取机构包括：第一转动结构、第二调节结构以及抓取结构，所述第一转动结构安设于所述船体1一侧、且与所述动力控制结构相连接，所述第二调节结构安设于所述第一转动结构上，所述抓取结构安设于所述第二调节结构上；通过检测探头实现水面垃圾、水底垃圾的自动检测，通过抓取装置自动清理垃圾，整个智能船由岸边遥控指挥，智能船能源采用太阳能供电，续航能力强，不会产生二次污染，整体提升垃圾清理效率和人员安全性，解决了现有水面漂浮垃圾、水底沉降垃圾严重影响了水体生态，破坏了生态平衡，给居民生活带来困扰，目前主要采用人工方式清理水面垃圾，操作难度大，人员安全性差，效率低，水底垃圾难清理的问题。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：由说明书附图1-5可知，本方案包括船体1以及甲板2，其位置关系以及连接关系如下，甲板2安设于船体1上，船体1内安设有配重块3，甲板2一端安设有收集箱4，甲板2另一端安设有太阳能供电机构，船体1内安设有控制机构，船体1两侧安设有抓取机构，上述太阳能供电机构包括：伸缩式调节结构、矩形架5、太阳能电池板6以及蓄电池7，其位置关系以及连接关系如下，伸缩式调节结构安设于甲板2上，矩形架5安设于伸缩式调节结构上，太阳能电池板6嵌装于矩形架5上，蓄电池7安设于伸缩式调节结构内、且位于太阳能电池板6下方；上述控制机构包括一对结构相同的动力控制结构、控制面板、第一检测探头8以及第二检测探头9，其位置关系以及连接关系如下，动力控制结构安设于船体1内、且分别位于船体1两侧，控制面板安设于船体1内，第一检测探头8安设于船体1下侧壁面上，第二检测探头9安设于船体1一侧、且位于船体1行进方向一侧；上述抓取机构包括：第一转动结构、第二调节结构以及抓取结构，其位置关系以及连接关系如下，第一转动结构安设于船体1一侧、且与动力控制结构相连接，第二调节结构安设于第一转动结构上，抓取结构安设于第二调节结构上，在使用时，通过调节太阳能供电机构内的伸缩式调节结构，对太阳能电池板6的朝向进行调整，使得太阳能电池板6的效率达到最佳，并将电能存储到蓄电池7内，对船体1进行供电，并利用控制面板对船体1进行远程控制，利用第一检测探头8以及第二检测探头9分别检测船体1下方水底以及船体1前方水面上是否有漂浮垃圾，并控制抓取机构进行抓取；

由说明书附图1-5可知，在具体实施过程中，作为优选设置，上述伸缩式调节结构：矩形槽10、一对结构相同的第一液压缸11以及一对结构相同的伸缩杆12，其位置关系以及连接关系如下，矩形槽10安设于甲板2上，一对第一液压缸11分别安设于矩形槽10内、且位于矩形槽10内对角线位置上，一对第一液压缸11的活动端均与矩形架5活动连接，一对伸缩杆12分别安设于矩形槽10内、且位于矩形槽10内的另一对角线位置上，一对伸缩杆12上端分别与矩形架5下端活动连接，在使用时，通过控制第一液压缸11的收缩以及扩张，配合伸缩杆12对矩形架5进行限位，实现对矩形架5水平方向上的角度调节，使得太阳能电池板6正向太阳光源方向，提高利用效率；

由说明书附图1-5可知，在具体实施过程中，作为优选设置，上述动力控制结构包括：第一伺服电机13、箱体14、传动组件以及转轴15，其位置关以及连接关系如下，第一伺服电机13安设于船体1内、且位于船体1侧壁位置上，箱体14安设于第一伺服电机13一侧，传动组件安设于箱体14内、且输入端与第一伺服电机13的驱动端相连接，转轴15一端贯穿于船体1侧壁、且与船体1侧壁活动连接，转轴15另一端与传动组件的输出端相连接，其中传动组件包括：输入轴16、第一齿轮17、输出轴18以及第二齿轮19，其位置关系以及连接关系如下，输入轴16安设于箱体14内、且一端与第一伺服电机13的驱动端相连接，第一齿轮17套装于输入轴16上，输出轴18安设于箱体14内、且位于输入轴16一侧，输出轴18与转轴15相连接，第二齿轮19套装于输出轴18上、且与第一齿轮17相啮合，在使用时，启动第一伺服电机13，控制第一伺服电机13的驱动端转动，第一伺服电机13的驱动端转动，带动与之相连接的箱体14内的输入轴16转动，输入轴16转动带动输入轴16上的第一齿轮17转动，第一齿轮17转动带动与之相啮合的第二齿轮19转动，第二齿轮19转动带动输出轴18转动，输出轴18转动带动与之相连接的转轴15转动，其中需要重点指出的是，第一伺服电机13参考东洋生产的型号为s110-15lpk的伺服电机，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出；

由说明书附图1-5可知，在具体实施过程中，作为优选设置，上述第一转动结构包括：连接板20、第二液压缸21以及门型架22，其位置关系以及连接关系如下，连接板20套装于转轴15上、且与转轴15固定连接，第二液压缸21的固定端与连接板20相连接，门型架22安设于第二液压缸21的活动端上，上述第二调节结构包括：销轴23、转动杆24以及第一液压泵25，其位置关系以及连接关系如下，销轴23安设于门型架22上，转动杆24为矩形空腔结构、且一端与销轴23相连接，第一液压泵25安设于转动杆24内、且与销轴23相连接，其中抓取结构包括：抓手26以及第二液压泵27，其位置关系以及连接关系如下，抓手26安设于转动杆24的一端上，第二液压泵27安设于抓手26上，在使用时，转轴15转动过程中带动连接板20转动，连接板20上的第二液压缸21随着转动，并可以根据实际使用需求，控制第二液压缸21的扩张与收缩，启动转动杆24上的第一液压泵25对门型架22内的销轴23进行控制，进而调节转动杆24的角度，并控制抓手26上的第二液压泵27对抓手26进行控制，使得抓手26对垃圾进行抓取，并将抓取到的垃圾投入到收集箱4内，转轴15联动实现360度转动，并且可根据水深、水面情况进行长度调整，一个伸向水底，一个伸向水面，分别抓取水面和水底垃圾，可同步实现水面水底垃圾清理，抓取完成后，转动杆24复位，随第二液压缸21转动，移到收集箱4上侧，两个转动杆24向内转动，抓手26将垃圾放置收集箱4内，完成一次清理，重复前面工作，直至将此区域垃圾清理完成，随后智能船根据检查控制信息，移动至下一处垃圾水域进行工作，待垃圾清理完成或收集箱4垃圾满后，智能船运动至岸边，倾倒垃圾进行第二次作业或者完成工作。

由说明书附图1-5可知，在具体实施过程中，作为优选设置，上述控制面板包括：远程控制模块28、第一探测控制模块29以及第二探测控制模块30，其位置关以及连接关系如下，远程控制模块28安设于船体1内，第一探测控制模块29安设于远程控制模块28一侧、且与第一检测探头8相连接，第二探测控制模块30安设于第一探测控制模块29一侧、且与第二检测探头9相连接，第一探测控制模块29对第一检测探头8的检测数据进行收集处理，并将电信号发送给远程控制模块28，第二探测控制模块30对第二检测探头9的检测数据进行收集处理，并将电信号发送给远程控制模块28，操作人员根据检测数据，对船体1进行远程控制，实现水面以及水底垃圾的收集；

由说明书附图1-5可知，在具体实施过程中，作为优选设置，上述连接板20与船体1侧壁之间安设有支撑块31，支撑块31上开设有圆形通孔，通孔内嵌装有轴承，轴承与转轴15尺寸相匹配。

由说明书附图1-5可知，在具体实施过程中，作为优选设置，上述船体1与第一伺服电机13之间安设有支撑架32，支撑架32为矩形框架结构，支撑架32用于固定支撑第一伺服电机13。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。