CN211494401U - 一种带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，包括船体，在船体的尾部设有用于驱动船运动的推进器，船体上设有容纳舱，容纳舱内设有可拆卸的垃圾仓，垃圾仓的前端为开口，在船体的前端设有电动舱门，电动舱门位于垃圾仓的开口前方，通过控制电动舱门的开与关使无人船前进时电动舱门打开，无人船后退时电动舱门关闭，在船体上位于电动舱门的两端转动设有两个可伸缩的延伸臂，通过延伸臂的转动与伸缩，可以控制垃圾收集面积的大小，能够适应不同的工作水域，提高了水面清洁效率，在延伸臂前端和船体尾部设置可调节高度的防撞轮，能够对无人船船体提供保护，防止因碰撞产生的损坏。

Description

一种带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船

技术领域

本实用新型属于水面清洁领域，具体涉及一种带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船。

背景技术

由于工业的发展，致使河流、湖泊内的杂物、垃圾较多，容易使得水质受到严重污染，水体的富营养化加剧了水草生长以及鱼虾类的死亡，给人们的生产和生活带来了很大的不便，为了清除和收集水中的杂物、垃圾，人们研制了出了很多种水面清洁船。

目前，现有水面清洁船多为有人船，人员乘船到水面有垃圾的地方，使用网兜打捞水面垃圾到船上，操作效率低，人员工作环境恶劣，安全风险大。少数采用无人船的打捞场景，只是使用无人船将垃圾聚集到一起，然后人工使用网兜打捞，功能单一，无法实现水面垃圾的辨识并自主导航进行垃圾清理，本质与人工打捞区别不大，对人力成本减产所起到的作用不大，且操作难度较大，自动化程度不高。

实用新型内容

本实用新型目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其不仅能够自动清理水面上的杂物、垃圾，且易于对所收集的杂物、垃圾进行处理，结构简单易于操作，自动化程度高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，包括船体，所述船体的尾部设有用于驱动船运动的推进器，所述船体上设有上端为开口的容纳舱，所述容纳舱内设有可拆卸的垃圾仓，所述垃圾仓的顶部设有提手，所述垃圾仓的前端为开口，所述船体的前端设有电动舱门，所述电动舱门位于所述垃圾仓的开口前方，在所述船体上位于所述电动舱门的两端转动设有两个可伸缩的延伸臂。

进一步的，所述延伸臂包括上下两根水平转动设置在所述船体上的伸缩杆，所述两根伸缩杆之间位于所述伸缩杆的前端设有高度调节架，所述两根伸缩杆之间相互错开设有两片叶片。

进一步的，所述高度调节架的两侧由上往下间隔设有多个螺孔，所述高度调节架上设有U型支架，在所述U型支架的两侧设有与所述螺孔对应的通孔，所述U型支架通过螺栓固定在所述延伸臂的前端，所述U型支架上设有前防撞轮。

进一步的，所述船体的末端设有高度调节杆，在所述高度调节杆上由上往下间隔设有多个固定孔，所述高度调节杆上通过螺栓固定设有固定架，所述固定架上设有后防撞轮。

进一步的，所述船体前部的顶端设有前舱盖，所述前舱盖上由前往后依次设有深度摄像头、视野摄像头、GPS模块和雷达。

进一步的，所述船体后部的顶端设有后舱盖，所述后舱盖两端的船体上设有多根天线和至少一个信号指示灯。

进一步的，所述船体上还设有控制模块，所述控制模块包括设置在所述后舱盖下方的中央控制单元、与所述深度摄像头和视野摄像头电连接的视觉处理单元和与所述推进器电连接的动力驱动单元，所述电动舱门、GPS模块、激光雷达、天线、信号指示灯、视觉处理单元和动力驱动单元均与所述中央控制单元电连接。

进一步的，在所述船体的顶部位于所述垃圾仓的左右两端分别设有左舱盖和右舱盖，所述左舱盖和右舱盖的下方均设有与所述中央控制单元电连接的电池。

进一步的，所述推进器的外部设有保护网罩。

进一步的，所述船体底部的左右两端均设有船体保护装置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过转动两个延伸臂以改变两个延伸臂之间的张开角度和调节两个延伸臂的长短，可以控制垃圾收集面积的大小，适应不同的工作水域环境，提高了水面清洁效率，极大的节约了人力，通过在延伸臂前端和船体尾部设置可调节高度的前后防撞轮，能够适应各种复杂的工作水域，对无人船船体提供保护，防止因碰撞产生的损坏，并且在垃圾仓开口前方的设有电动舱门，通过控制电动舱门的开关使无人船前进时，打开垃圾仓，无人船收集水面上的垃圾，无人船后退时，关闭垃圾仓，保证已经收集在垃圾仓中的垃圾不漏出，并且本实用新型还具有体积小、结构简单、操作方便的特点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为实施例中自主导航清洁无人船的示意图；

图2为实施例中自主导航清洁无人船靠岸时的示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图4为图2中B部分的放大示意图；

图5为实施例中自主导航清洁无人船的控制原理图。

具体实施方式

为了更充分的理解本实用新型的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步介绍和说明。

实施例

如图1-5所示，本实施例所示的一种带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，包括船体1，在船体1尾部的左右侧均设有一个用于驱动无人船运动的推进器4，推进器4可以控制无人船的前进和后退，还可以通过控制两个推进器产生不同的推力，从而达到控制无人船转弯的目的，在船体1的内部设有容纳舱，容纳舱的上端为开口状，在容纳舱内设有可拆卸的垃圾仓5，垃圾仓5 的前端设有开口，垃圾仓5的顶端设有提手51，在船体1的前端通过铰链转动设有电动舱门2，电动舱门2位于垃圾仓5的开口前方，控制电动舱门2的打开与关闭能够实现垃圾仓5的打开与关闭，电动舱门2在无人船前进揽收垃圾时打开，在无人船后退时关闭，在船体上位于电动舱门2的两端转动设有两个可伸缩的延伸臂3。

具体的，延伸臂3包括上下两根水平设置的伸缩杆31，两根伸缩杆31之间位于伸缩杆31的前端设有高度调节架32，两根伸缩杆31之间位于伸缩杆 31的末端均设有连接杆，两根伸缩杆31通过高度调节架32和连接杆固定在一起，在两根伸缩杆31之间相互错开设有两片叶片33，连接杆通过合页21与船体1活动连接；在上述结构中，两片叶片33相互错开设置能够保证伸缩杆31 在伸缩时，叶片33不会相互抵接造成伸缩杆31不能伸缩，可以通过调节伸缩杆31的长度达到延伸臂3伸长或者缩短的效果，当伸缩杆31缩短至最短位置处时，两片叶片33完全重合，可以通过合页21转动延伸臂3达到调节两个延伸臂之间的角度的效果，通过改变两个延伸臂之间的角度以及每个延伸臂的长度，可以调节无人船工作时收集垃圾面积的大小。

具体的，在两个高度调节架32上均由上往下间隔设有多个螺孔34，在两个高度调节架32上均设有U型支架35，U型支架35的两侧上设有与螺孔34 对应的通孔，用于套合在高度调节架32的前端两侧并通过螺栓36穿过螺孔34 与通孔将U型支架35固定在高度调节架32上，在U型支架35上设有前防撞轮37，可以利用通孔与上下螺孔34之间的对应关系，使U型支架35固定在不同高度的螺孔34上，从而来调节前防撞轮37的高度。

具体的，在船体1的尾部的两侧均竖直设有高度调节杆16，在高度调节杆 16上由上往下间隔设有两列固定孔17，在高度调节杆16上通过螺栓穿过固定孔17固定设有固定架18，在固定架18上设有后防撞轮38，可以利用固定架 18与上下固定孔17之间的对应关系，使固定架18固定在不同高度的固定孔17上，从而来调节后防撞轮38的高度；在上述结构中，根据水面距离岸边的距离，通过对前防撞轮37和后防撞轮38的高度进行调节，能够使得无人船适应不同的水域环境和不同的岸边高度，防止无人船在工作过程中船体触碰到异物以及在靠岸过程中船体触碰到岸边对船体造成损伤。

具体的，在船体1的前部的顶端设有前舱盖11，在前舱盖11的左右两端均设有把手12，在前舱盖11上由前往后依次设有深度摄像头61、视野摄像头 62、GPS模块63和激光雷达64；深度摄像头61能够检测到无人船前方水面上的垃圾相对于无人船的距离，视野摄像头62为360°全景摄像头，能够无人船四周的水面进行实时拍摄，检测到各个方位的水面上存在的垃圾，识别垃圾与障碍物等，GPS模块63能够对无人船的工作进行定位，激光雷达64能够扫描障碍物或者河岸等。

具体的，在船体1的后部的顶端设有后舱盖13，在船体1上位于后舱盖 13右端设有两个天线65、在船体1上位于后舱盖13左端的设有一个天线65 和一个信号指示灯66，天线65可以发出或者接收无线信号，信号指示灯66能在无人船工作过程中起到安全警示的功能，在船体1上位于天线65和信号指示灯66远离后舱盖13的两端均设有把手12。

具体的，船体1上还设有控制模块，控制模块包括设置在后舱盖13下方的视觉处理单元、动力驱动单元和中央控制单元(图中未画出)，视觉处理单元与深度摄像头61和视野摄像头62电连接，动力驱动单元与推进器4电连接，中央控制单元与电动舱门2、GPS模块63、激光雷达64、天线65和信号指示灯66电连接，视觉处理单元和动力驱动单元均与中央控制单元电连接；视觉处理单元用于处理深度摄像头61和视野摄像头62拍摄到的数据，动力驱动单元用于控制推进器4的工作，中央控制单元用于控制整个无人船各部件之间的协调工作。

具体的，在船体1的顶部位于垃圾仓5的左右两端设有左舱盖14和右舱盖15，在船体1内位于左舱盖14和右舱盖15的下方均设有电池(图中未画出)，电池与中央控制单元电连接，为整个无人船的工作提供能源，信号指示灯66 能在无人船工作过程中起到电池电量提示的功能；左舱盖14和右舱盖15下方的电池的安装位置均可前后调整，调整电池安装位置的前后，能够按照实际情况调节无人船的重心，使无人船的船身保持一个平衡的状态。

其中，在天线65接收到工作指令信号后，将工作指令传输到中央控制单元，中央控制单元发送指令至各部件，通过深度摄像头61和视野摄像头62实现垃圾的自主识别，对水面进行实时拍照，将拍摄到的实时数据传送到控制模块中的视觉处理单元，视觉处理单元将拍摄到的实时数据进行处理并且传送到中央控制单元，中央控制单元经过分析处理，发出指令至动力驱动单元同时控制电动舱门2打开，动力驱动单元带动无人船进行收集水中的垃圾，当无人船对水中的垃圾收集完成后，中央控制单元发出指令至动力驱动单元同时控制电动舱门2关闭，动力驱动单元带动无人船返航。

具体的，通过GPS模块63进行定位，将数据传输至中央控制单元，中央控制单元经过分析处理，发出指令至动力驱动单元，动力驱动单元控制无人船进行区域清扫和自动返航；通过激光雷达64能够扫描到无人船行驶过程中的障碍物和岸边，将数据传输至中央控制单元，中央控制单元经过分析处理，发出指令至动力驱动单元，动力驱动单元控制无人船自主躲避障碍物或者实现沿岸边收集垃圾的功能。

具体的，在船体1底部的左右两端均设有船体保护装置19，船体保护装置 19对船体1起到保护作用，当船体1在水面工作时意外撞击到水下的暗礁等障碍物时，船体保护装置19能够保护船体1不受撞击而造成损坏；在推进器4 的外部设有保护网罩41，保护网罩41设置在推进器的周围，能够防止无人船在行进过程中有杂物意外卷入推进器4内，造成推进器4的损坏。

本实施例中，当无人船工作完成靠达岸边52后，在岸边52上设有吊臂53，吊臂53上设有高度可调节的吊钩54，当无人船收集完垃圾靠岸时，后防撞轮 36紧贴岸边，人工可通过把手12稳住无人船，由吊臂53下放吊钩54，使吊钩54钩住提手51后，提升吊钩54，将垃圾仓5从无人船的船体1内吊起提出，而后将垃圾仓5内的垃圾进行分类处理，吊臂53能够协助工作人员方便、省力的将垃圾仓提取出来。

本实用新型的其它实施例中，天线65为分别为用于发射和接收信号的2.4G 天线、4G天线和5G天线，不同频段的天线可用于接收遥控器发出的指令或接收手机端APP发出的指令，进而传送到中央控制单元，通过中央控制单元控制无人船按照人工遥控发出的工作指令开始工作，或者按照手机端APP发出的工作指令自主导航清洁工作，当无人船完成手机端APP发出的工作指令后，无人船会自动返回到起点。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，包括船体，其特征在于，所述船体的尾部设有用于驱动船运动的推进器，所述船体上设有上端为开口的容纳舱，所述容纳舱内设有可拆卸的垃圾仓，所述垃圾仓的顶部设有提手，所述垃圾仓的前端为开口，所述船体的前端设有电动舱门，所述电动舱门位于所述垃圾仓的开口前方，在所述船体上位于所述电动舱门的两端转动设有两个可伸缩的延伸臂。

2.如权利要求1所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，所述延伸臂包括上下两根水平转动设置在所述船体上的伸缩杆，所述两根伸缩杆之间位于所述伸缩杆的前端设有高度调节架，所述两根伸缩杆之间相互错开设有两片叶片。

3.如权利要求2所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，所述高度调节架的两侧由上往下间隔设有多个螺孔，所述高度调节架上设有U型支架，在所述U型支架的两侧设有与所述螺孔对应的通孔，所述U型支架通过螺栓固定在所述延伸臂的前端，所述U型支架上设有前防撞轮。

4.如权利要求3所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，所述船体的末端设有高度调节杆，在所述高度调节杆上由上往下间隔设有多个固定孔，所述高度调节杆上通过螺栓固定设有固定架，所述固定架上设有后防撞轮。

5.如权利要求1所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，所述船体前部的顶端设有前舱盖，所述前舱盖上由前往后依次设有深度摄像头、视野摄像头、GPS模块和雷达。

6.如权利要求5所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，所述船体后部的顶端设有后舱盖，所述后舱盖两端的船体上设有多根天线和至少一个信号指示灯。

7.如权利要求6所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，所述船体上还设有控制模块，所述控制模块包括设置在所述后舱盖下方的中央控制单元、与所述深度摄像头和视野摄像头电连接的视觉处理单元和与所述推进器电连接的动力驱动单元，所述电动舱门、GPS模块、激光雷达、天线、信号指示灯、视觉处理单元和动力驱动单元均与所述中央控制单元电连接。

8.如权利要求7所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，在所述船体的顶部位于所述垃圾仓的左右两端分别设有左舱盖和右舱盖，所述左舱盖和右舱盖的下方均设有与所述中央控制单元电连接的电池。

9.如权利要求1-8任一项所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，所述推进器的外部设有保护网罩。

10.如权利要求9所述的带垃圾仓舱门装置的自主导航清洁无人船，其特征在于，所述船体底部的左右两端均设有船体保护装置。

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