CN107323627A - 一种全自主水面垃圾分类回收船 - Google Patents

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李琳
谢少荣
李小毛
彭艳
罗均
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/32—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water
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    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines

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Abstract

本发明公布了一种全自主水面垃圾分类回收船，包括船体，在船体的船头两侧装有两个金属网，在船体上面前端装有摄像头以及控制***，在船体上摄像头后方安装有柔性机械臂，船体的后部设有垃圾存储仓，船体尾部有风力发电设备。本发明全自主水面垃圾分类回收船能在各种水面环境下识别垃圾区域、自主导航进行垃圾回收。并且能够将水面垃圾分类回收，主要分两大类：瓶子类垃圾，非瓶子类垃圾。并能在收满时自主返岸，整个过程都可自主导航。

Description

一种全自主水面垃圾分类回收船
技术领域
本发明属于船舶技术领域，具体涉及一种全自主水面垃圾分类回收船。
背景技术
近几年随着经济的快速发展、人口的不断增长，城市的扩张，使得水面垃圾越来越多，水污染不断加剧，已对人类以及水生物的生存造成了威胁，对经济可持续发展产生了不利影响。因此需要专业的垃圾回收船对水面垃圾进行回收，但市面上存在的垃圾回收船基本上都还需要人工驾驶，效率低，而且在水面环境复杂的情况下人工驾驶也不安全。另外水面垃圾有很多都是瓶子类，而大部分瓶子类垃圾是可以回收再利用的。而现有的很多垃圾回收船只是将垃圾回收，上岸后还需要人工分类，工作量大。
发明内容
本发明针对现有垃圾回收船存在的问题，提供了一种全自主水面垃圾分类回收船。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种全自主水面垃圾分类回收船，包括船体，在船体的船头两侧装有两个金属网，在船体上面前端装有摄像头以及控制***，在船体上摄像头后方安装有柔性机械臂，相对于刚性机械臂，柔性机械臂打捞时更加灵活。船体的后部设有垃圾存储仓，船体尾部有风力发电设备。
所述垃圾存储仓内部设有并列安装的非瓶类垃圾存储箱和瓶类垃圾存储箱；垃圾存储仓上部设有伸缩仓门，伸缩仓门的前端连接滑块，垃圾存储仓的仓口内侧设有滑轨，所述滑块与滑轨相配合使得伸缩仓门打开或关闭；在非瓶类垃圾存储箱和瓶类垃圾存储箱的上部靠近箱口处安装有红外传感器。
所述柔性机械臂前端设有两个执行机构：打捞框和机械手，通过转换装置安装在柔性机械臂的前端，所述机械手用于瓶类垃圾的回收，回收完瓶类垃圾之后，转换装置将执行机构转换至打捞框打捞其他垃圾。
所述打捞框底部有若干个流水孔，孔直径大小为15mm-25mm之间。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点：
本发明全自主水面垃圾分类回收船能在各种水面环境下识别垃圾区域、自主导航进行垃圾回收。并且能够将水面垃圾分类回收，主要分两大类：瓶子类垃圾，非瓶子类垃圾。并能在收满时自主返岸，整个过程都可自主导航。
附图说明
图1 为本垃圾回收船的整体结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种全自主水面垃圾分类回收船，包括船体1，在船体1的船头两侧装有两个金属网2，在船体1上面前端装有摄像头9以及控制***，在船体1上摄像头9后方安装有柔性机械臂10，船体1的后部设有垃圾存储仓3，船体1尾部有风力发电设备13。
所述垃圾存储仓3内部设有并列安装的非瓶类垃圾存储箱4和瓶类垃圾存储箱5；垃圾存储仓3上部设有伸缩仓门6，伸缩仓门6的前端连接滑块7，垃圾存储仓3的仓口内侧设有滑轨3a，所述滑块7与滑轨3a相配合使得伸缩仓门6打开或关闭；在非瓶类垃圾存储箱4和瓶类垃圾存储箱5的上部靠近箱口处安装有红外传感器8。
所述柔性机械臂10前端设有两个执行机构：打捞框11和机械手12，通过转换装置10a安装在柔性机械臂10的前端，所述机械手12用于瓶类垃圾的回收，回收完瓶类垃圾之后，转换装置10a将执行机构转换至打捞框11打捞其他垃圾。
本发明的具体工作过程如下：
船体1上安装有摄像头9用于图像采集。采集到的图像发送到船体1上的控制***中，由图像处理算法根据垃圾与水面的纹理特征的区别识别垃圾区域，将该结果由通讯设备发送至岸控中心，由岸控人员进行路径规划并将规划好的路径经通讯设备发送至船上的导航设备，实现该垃圾回收船的自主航行。摄像头9以及控制***的结合实现了本垃圾回收船船自动识别垃圾区域且自主航行至垃圾区域进行后续的垃圾分类回收。
在航行过程中，船体1前端两侧的金属网2可以把航行路径上的垃圾拦下并集中。
当垃圾回收船自主导航至所识别出的垃圾区域后，柔性机械臂10以及其执行机构开始垃圾分类回收。具体过程如下：开始进行垃圾回收时，柔性机械臂10的执行机构为机械手12，首先由目标识别算法识别垃圾区域中的瓶类垃圾并对瓶子进行定位，将其位置信息发送至柔性机械10的控制单元，由机械手12进行夹取回收至瓶类垃圾存储箱5。回收完瓶类垃圾之后，执行机构转换至打捞框11，以实现快速打捞非瓶类垃圾，存储至非瓶类垃圾存储箱4中。并且打捞框11底部有若干流水孔11a，孔直径大小为15mm-25mm之间，以滤去打捞垃圾时携带的水，减少船体1负载。
在非瓶类垃圾存储箱4和瓶类垃圾存储箱5的上部靠近箱口处安装有红外传感器8，以检测存储箱是否已储满，并在储满时发送信号至伸缩仓门6上的滑块7以及船上的控制***，由滑块7带动伸缩仓门6关闭并且启动返航任务，返回岸边的垃圾回收站点，从而防止垃圾存储箱储满垃圾溢出，造成再次污染。另外船尾有风力发电设备13，可实现自主供电。

Claims (4)

1.一种全自主水面垃圾分类回收船，包括船体（1），其特征在于，在船体（1）的船头两侧装有两个金属网（2），在船体（1）上面前端装有摄像头（9）以及控制***，在船体（1）上摄像头（9）后方安装有柔性机械臂（10），船体（1）的后部设有垃圾存储仓（3），船体（1）尾部有风力发电设备（13）。
2.根据权利要求1所述的全自主水面垃圾分类回收船，其特征在于，所述垃圾存储仓（3）内部设有并列安装的非瓶类垃圾存储箱（4）和瓶类垃圾存储箱（5）；垃圾存储仓（3）上部设有伸缩仓门（6），伸缩仓门（6）的前端连接滑块（7），垃圾存储仓（3）的仓口内侧设有滑轨（3a），所述滑块（7）与滑轨（3a）相配合使得伸缩仓门（6）打开或关闭；在非瓶类垃圾存储箱（4）和瓶类垃圾存储箱（5）的上部靠近箱口处安装有红外传感器（8）。
3.根据权利要求1所述的全自主水面垃圾分类回收船，其特征在于，所述柔性机械臂（10）前端设有两个执行机构：打捞框（11）和机械手（12），通过转换装置（10a）安装在柔性机械臂（10）的前端，所述机械手（12）用于瓶类垃圾的回收，回收完瓶类垃圾之后，转换装置（10a）将执行机构转换至打捞框（11）打捞其他垃圾。
4.根据权利要求3所述的全自主水面垃圾分类回收船，其特征在于，所述打捞框（11）底部有若干个流水孔（11a），孔直径大小为15mm-25mm之间。
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