一种智能无人水面垃圾清理船[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112706887 A(43)申请公布日 2021.04.27

(21)申请号 202110279430.1(22)申请日 2021.03.16

(71)申请人 广东海洋大学

地址 524088 广东省湛江市麻章区海大路1

号(72)发明人 谭乐腾　毛鸿飞　赖文川　王志鸿　

任元洲　郑自强　(74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限

公司 44102

代理人 陈伟斌　刘瑶云(51)Int.Cl.

B63B 35/32(2006.01)E02B 15/10(2006.01)

权利要求书2页 说明书4页 附图2页

()发明名称

一种智能无人水面垃圾清理船

(57)摘要

本发明公开了一种智能无人水面垃圾清理船，包括包括螺旋桨、船体、垃圾收集箱、挤压脱水装置、智能感重箱、垃圾破碎装置、输送装置、红外线感应器、收集转轮和护栏，所述螺旋桨位于船体的左下方作为船体的动力装置，所述红外线感应器位于所述船体头部，用于感应周边是否有垃圾，且红外线感应器的外侧设置有红外线感应外壳，并且红外线感应外壳的下方设置有第一连接杆，所述护栏安装在船头前方的左右两侧并且成一定的角度。该智能无人水面垃圾清理船结构设计合理，工作板块分工明确并且采用传感器＋自动化原理可以降低船整体的无用功，船体适合清理各种水上垃圾，垃圾通过垃圾破碎并挤压脱水，使每次可清理的水上垃圾量大大增加。

CN 112706887 ACN 112706887 A

权　利　要　求　书

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1.一种智能无人水面垃圾清理船，包括包括螺旋桨（1）、船体（2）、垃圾收集箱（3）、挤压脱水装置（4）、智能感重箱（5）、垃圾破碎装置（6）、输送装置（7）、红外线感应器（8）、收集转轮（9）和护栏（10），其特征在于：所述螺旋桨（1）位于船体（2）的左下方作为船体（2）的动力装置，所述红外线感应器（8）位于所述船体（2）头部，用于感应周边是否有垃圾，且红外线感应器（8）的外侧设置有红外线感应外壳（11），并且红外线感应外壳（11）的下方设置有第一连接杆（12），所述护栏（10）安装在船头前方的左右两侧并且成一定的角度，所述收集转轮（9）安装在红外线感应器（8）的后方，且收集转轮（9）位于护栏（10）的中间并且能顺时针转动，所述输送装置（7）位于收集转轮（9）的左侧，用于将由所述收集转轮（9）收集的水上垃圾输送到所述垃圾破碎装置（6）的进料口，所述垃圾破碎装置（6）用于将水上垃圾切成碎末，且垃圾破碎装置（6）的后方安装有第二电动机（16），所述智能感重箱（5）用于收集垃圾破碎装置（6）破碎后的垃圾，当垃圾达到设定的重量后可将垃圾传送至挤压脱水装置（4），所述挤压脱水装置（4）用于将破碎后的垃圾挤压脱水，且挤压脱水装置（4）前后分别与垃圾收集箱（3）和智能感重箱（5）连接，所述垃圾收集箱（3）与挤压脱水装置（4）连接用于收集最终的垃圾，且垃圾收集箱（3）内安装有可开关阀门（22），并垃圾收集箱（3）由螺丝（15）固定在船体（2）的内部。

2.根据权利要求1所述的一种智能无人水面垃圾清理船，其特征在于：所述船体（2）内设有操控系统设定运行航线，且船体（2）内采用GPS进行定位。

3.根据权利要求1所述的一种智能无人水面垃圾清理船，其特征在于：所述垃圾收集箱（3）与挤压脱水装置（4）相连接，且垃圾收集箱（3）可拆卸安装在船体（2）内，方便清理内部垃圾。

4.根据权利要求3所述的一种智能无人水面垃圾清理船，其特征在于：所述挤压脱水装置（4）与智能感重箱（5）相连接，且挤压脱水装置（4）包括挤压装置、第三电动机（24）、可开关阀门（22）、箱体（21）和排水管（25），所述挤压装置与上垫板（23）相连接，且上垫板（23）与箱体（21）空间相吻合，所述箱体（21）下设置为具有一定的坡度角，且箱体（21）斜坡下有排水管（25）用于排除挤压出的水份，并且排水管（25）前设置有可开关阀门（22）。

5.根据权利要求4所述的一种智能无人水面垃圾清理船，其特征在于：所述智能感重箱（5）包括箱体（21）、可开关阀门（22）、感重器（14）、第二连接杆（20）和智能感重操控装置（19），所述箱体（21）下端采用一定的坡度角，且箱体（21）斜坡下有可开关阀门（22），并且箱体（21）下设有感重器（14），所述第二连接杆（20）与第二智能感重操控装置（19）连接并固定智能感重箱（5）。

其特征在于：所述智能感重箱6.根据权利要求5所述的一种智能无人水面垃圾清理船，

（5）与挤压脱水装置（4）以及挤压脱水装置（4）与垃圾收集箱（3）之间的可开关阀门（22）相连通并且同时打开同时关闭。

7.根据权利要求1所述的一种智能无人水面垃圾清理船，其特征在于：所述输送装置（7）倾斜设置，且输送装置（7）包括主动辊、被动辊和环绕在主动辊和被动辊上的环形传送带，所述传送带为网状结构，且传送带下设有两个高低不一的桁架，所述桁架用于支撑输送带的正常运输，所述输送带两边设有网状栏用于防止所述传送带上的物料掉落。

8.根据权利要求7所述的一种智能无人水面垃圾清理船，其特征在于：所述收集转轮（9）部分位于船体（2）外侧，且收集转轮（9）位于护栏（10）的中间，并且输送装置（7）的输入

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端位于收集转轮（9）在船体（2）内部的中间。

9.根据权利要求8所述的一种智能无人水面垃圾清理船，其特征在于：所述收集转轮（9）包括三片叶片、转轮、转轴（18）、第一电动机（13）和固定装（17）组成，所述叶片与转轮相连接，转轮与转轴（18）相连接，转轮与第一电动机（13）相连接，第一电动机（13）与收集转轮（9）通过固定装（17）固定在船体（2）上。

10.根据权利要求1所述的一种智能无人水面垃圾清理船，其特征在于：所述护栏（10）位于船头的两侧，且护栏（10）均为网状结构，使其可汇聚更多的垃圾。

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一种智能无人水面垃圾清理船

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技术领域

[0001]本发明涉及水上垃圾清理技术领域，具体为一种智能无人水面垃圾清理船。背景技术

[0002]现阶段我国河湖垃圾污染严重，迫切需要展开河湖垃圾清理的专项活动，推进河湖生态卫生良好有序发展，同时国内的水利厅要求各地市要对河湖垃圾，海岸线垃圾进行专项清理工作。

[0003]现有的垃圾清理船一般采用人工打捞，费事费力，且成本较高，针对这些问题，我们需要更新我们现有的垃圾清理船，提升垃圾清理船无法满足现阶段日益繁重的垃圾清理工作，迫切需要改进现阶段的采用人工打捞垃圾来清理垃圾的方式，以及改进现阶段已有的工作低效，成本高的水面垃圾清理船的现状。[0004]针对上述问题，急需在原有垃圾清理船的基础上进行创新设计。发明内容

[0005]本发明的目的在于提供一种智能无人水面垃圾清理船，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的垃圾清理船一般采用人工打捞，费事费力，且成本较高的问题。[0006]为实现上述目的，一种智能无人水面垃圾清理船，包括本发明提供如下技术方案：包括螺旋桨、船体、垃圾收集箱、挤压脱水装置、智能感重箱、垃圾破碎装置、输送装置、红外线感应器、收集转轮和护栏，所述螺旋桨位于船体的左下方作为船体的动力装置，所述红外线感应器位于所述船体头部，用于感应周边是否有垃圾，且红外线感应器的外侧设置有红外线感应外壳，并且红外线感应外壳的下方设置有第一连接杆，所述护栏安装在船头前方的左右两侧并且成一定的角度，所述收集转轮安装在红外线感应器的后方，且收集转轮位于护栏的中间并且能顺时针转动，所述输送装置位于收集转轮的左侧，用于将由所述收集转轮收集的水上垃圾输送到所述垃圾破碎装置的进料口，所述垃圾破碎装置用于将水上垃圾切成碎末，且垃圾破碎装置的后方安装有第二电动机，所述智能感重箱用于收集垃圾破碎装置破碎后的垃圾，当垃圾达到设定的重量后可将垃圾传送至挤压脱水装置，所述挤压脱水装置用于将破碎后的垃圾挤压脱水，且挤压脱水装置前后分别与垃圾收集箱和智能感重箱连接，所述垃圾收集箱与挤压脱水装置连接用于收集最终的垃圾，且垃圾收集箱内安装有可开关阀门，并垃圾收集箱由螺丝固定在船体的内部。[0007]优选的，所述船体内设有操控系统设定运行航线，且船体内采用GPS进行定位。[0008]优选的，所述垃圾收集箱与挤压脱水装置相连接，且垃圾收集箱可拆卸安装在船体内，方便清理内部垃圾。[0009]优选的，所述挤压脱水装置与智能感重箱相连接，且挤压脱水装置包括挤压装置、第三电动机、可开关阀门、箱体和排水管，所述挤压装置与上垫板相连接，且上垫板与箱体空间相吻合，所述箱体下设置为具有一定的坡度角，且箱体斜坡下有排水管用于排除挤压出的水份，并且排水管前设置有可开关阀门。

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优选的，所述智能感重箱包括箱体、可开关阀门、感重器、第二连接杆和智能感重

操控装置，所述箱体下端采用一定的坡度角，且箱体斜坡下有可开关阀门，并且箱体下设有感重器，所述第二连接杆与第二智能感重操控装置连接并固定智能感重箱。[0011]优选的，所述智能感重箱与挤压脱水装置以及挤压脱水装置与垃圾收集箱之间的可开关阀门相连通并且同时打开同时关闭。[0012]优选的，所述输送装置倾斜设置，且输送装置包括主动辊、被动辊和环绕在主动辊和被动辊上的环形传送带，所述传送带为网状结构，且传送带下设有两个高低不一的桁架，所述桁架用于支撑输送带的正常运输，所述输送带两边设有网状栏用于防止所述传送带上的物料掉落。

[0013]优选的，所述收集转轮部分位于船体外侧，且收集转轮位于护栏的中间，并且输送装置的输入端位于收集转轮在船体内部的中间。[0014]优选的，所述收集转轮包括三片叶片、转轮、转轴、第一电动机和固定装组成，所述叶片与转轮相连接，转轮与转轴相连接，转轮与第一电动机相连接，第一电动机与收集转轮通过固定装固定在船体上。[0015]优选的，所述护栏位于船头的两侧，且护栏均为网状结构，使其可汇聚更多的垃圾。

[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是：该智能无人水面垃圾清理船结构设计合理，工作板块分工明确并且采用传感器＋自动化原理可以降低船整体的无用功，船体适合清理各种水上垃圾，垃圾通过垃圾破碎并挤压脱水，使每次可清理的水上垃圾量大大增加，进而提高单次航行的工作效率，通过操控系统可自主调节航行路径让船自动在水域中工作，同时本发明船更趋向于智能化和无人化，可以减少人工的劳动量，节约人工成本。附图说明

[0017]图1为本发明正剖结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；图3为本发明左视结构示意图；

图4为本发明感重器局部结构示意图。

[0018]图中：1、螺旋桨；2、船体；3、垃圾收集箱；4、挤压脱水装置；5、智能感重箱；6、垃圾破碎装置；7、输送装置；8、红外线感应器；9、收集转轮；10、护栏；11、红外线感应外壳；12、第一连接杆；13、第一电动机；14、感重器；15、螺丝；16、第二电动机；17、固定装；18、转轴；19、智能感重操控装置；20、第二连接杆；21、箱体；22、可开关阀门；23、上垫板；24、第三电动机；25、排水管。具体实施方式

[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0020]请参阅图1‑4，本发明提供一种技术方案：一种智能无人水面垃圾清理船，包括螺

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旋桨1、船体2、垃圾收集箱3、挤压脱水装置4、智能感重箱5、垃圾破碎装置6、输送装置7、红外线感应器8、收集转轮9、护栏10、红外线感应外壳11、第一连接杆12、第一电动机13、感重器14、螺丝15、第二电动机16、固定装17、转轴18、智能感重操控装置19、第二连接杆20、箱体21、可开关阀门22、上垫板23、第三电动机24、排水管25，螺旋桨1位于船体2的左下方作为船体2的动力装置，红外线感应器8位于船体2头部，用于感应周边是否有垃圾，且红外线感应器8的外侧设置有红外线感应外壳11，并且红外线感应外壳11的下方设置有第一连接杆12，护栏10安装在船头前方的左右两侧并且成一定的角度，收集转轮9安装在红外线感应器8的后方，且收集转轮9位于护栏10的中间并且能顺时针转动，输送装置7位于收集转轮9的左侧，用于将由收集转轮9收集的水上垃圾输送到垃圾破碎装置6的进料口，垃圾破碎装置6用于将水上垃圾切成碎末，且垃圾破碎装置6的后方安装有第二电动机16，智能感重箱5用于收集垃圾破碎装置6破碎后的垃圾，当垃圾达到设定的重量后可将垃圾传送至挤压脱水装置4，挤压脱水装置4用于将破碎后的垃圾挤压脱水，且挤压脱水装置4前后分别与垃圾收集箱3和智能感重箱5连接，垃圾收集箱3与挤压脱水装置4连接用于收集最终的垃圾，且垃圾收集箱3内安装有可开关阀门22，并垃圾收集箱3由螺丝15固定在船体2的内部；

船体2内设有操控系统设定运行航线，且船体2内采用GPS进行定位，方便对船体2

进行智能的控制和位置的监测；

垃圾收集箱3与挤压脱水装置4相连接，且垃圾收集箱3可拆卸安装在船体2内，方

便清理内部垃圾；

挤压脱水装置4与智能感重箱5相连接，且挤压脱水装置4包括挤压装置、第三电动

机24、可开关阀门22、箱体21和排水管25，挤压装置与上垫板23相连接，且上垫板23与箱体21空间相吻合，箱体21下设置为具有一定的坡度角，且箱体21斜坡下有排水管25用于排除挤压出的水份，并且排水管25前设置有可开关阀门22，方便液体的顺利排出；

智能感重箱5包括箱体21、可开关阀门22、感重器14、第二连接杆20和智能感重操

控装置19，箱体21下端采用一定的坡度角，且箱体21斜坡下有可开关阀门22，并且箱体21下设有感重器14，第二连接杆20与第二智能感重操控装置19连接并固定智能感重箱5，智能感重箱5与挤压脱水装置4以及挤压脱水装置4与垃圾收集箱3之间的可开关阀门22相连通并且同时打开同时关闭，后续可实现垃圾的自动挤压；

输送装置7倾斜设置，且输送装置7包括主动辊、被动辊和环绕在主动辊和被动辊

上的环形传送带，传送带为网状结构，且传送带下设有两个高低不一的桁架，桁架用于支撑输送带的正常运输，输送带两边设有网状栏用于防止传送带上的物料掉落；

收集转轮9部分位于船体2外侧，且收集转轮9位于护栏10的中间，并且输送装置7

的输入端位于收集转轮9在船体2内部的中间，收集转轮9包括三片叶片、转轮、转轴18、第一电动机13和固定装17组成，叶片与转轮相连接，转轮与转轴18相连接，转轮与第一电动机13相连接，第一电动机13与收集转轮9通过固定装17固定在船体2上，便于后续自动的对垃圾进行收集；

护栏10位于船头的两侧，且护栏10均为网状结构，使其可汇聚更多的垃圾。

[0021]工作原理：在使用该智能无人水面垃圾清理船时，首先，根据图1、图2和图3所示，船体2由螺旋桨1带动按照规定的航线航行，当红外线感应器8感应到扫描领域有垃圾，则收集转轮9，输送装置7和垃圾破碎装置6开始运作，在清理垃圾的过程中，收集转轮9顺时针转

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动，将垃圾向下压刮到输送装置7，输送装置7用于将收集转轮9收集的水上垃圾送到垃圾破碎装置6的进料口，垃圾破碎装置6位于输送装置7的末端，用于将水上垃圾切成碎末，垃圾破碎装置6在市场上可购买，在本发明专利中不进一步说明，垃圾处理过程采用传感器+自动化原理，当红外线感应器8感应到垃圾后，垃圾破碎装置6，输送装置7和收集转轮9才会开始运作，否则不运作，当智能感重箱5智能感到一定的重量后，智能感重箱5，挤压脱水装置4和收集箱共同开始运作。

[0022]感重箱与垃圾破碎装置6相连接用于积累一定量的垃圾，当垃圾达到感重器14的指标再打开可开关阀门22，垃圾自动滑到挤压脱水装置4，这时挤压脱水装置4开始运作，挤压脱水装置4用于将来自垃圾破碎装置6的碎末挤压脱水，以形成碎末块，挤压水随排水管25流出，碎末块自动顺着斜坡滑向垃圾收集箱3，这方面可以减少碎末块的体积，大大提高船只单次航行的垃圾处理量，提高工作效率，使船更智能化，更无人化，同时也减少人工劳动力的支出，节约人工成本。[0023]结合图4所示，智能感重箱5包括箱体21、可开关阀门22、感重器14、第二连接杆20和智能感重操控装置19，所述箱体21下采用一定的坡度角，斜坡下有可开关阀门22，箱体21下设有感重器14，所述第二连接杆20与智能感重操控装置19连接并固定智能感重箱5，挤压脱水装置4与智能感重箱5相连接，挤压脱水装置4包括挤压装置、第三电动机24、可开关阀门22、箱体21和排水管25，所述挤压脱水装置4与上垫板23相连接，上垫板23与箱体21空间相吻合，箱体21下设置为具有一定的坡度角，斜坡下有排水管25用于排除挤压出的水，排水管25前有可开关阀门22，挤压脱水装置4与垃圾收集箱3之间的可开关阀门22相连通并且同时打开同时关闭，通过斜坡从而达到垃圾自动传送的效果。

[0024]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。[0025]尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

图3

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说　明　书　附　图

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图4

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