CN105926556A - 一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置包括转轮一、履带、螺旋桨一、螺旋桨二、转轮二、机体、垃圾收集盒、橡胶管、转动副一、连杆一、转动副二、连杆二、转动副三、连杆三、转动副四、滑块、支撑杆、连接板一、气动卡爪、网兜、吸盘、转动副五、连接挡板、移动副一、转轮三、摄像头、塑料浮筒一、塑料浮筒二、塑料浮筒三、控制器。本发明的一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置结构简单，制造成本低，打捞效率高、捡拾精度高，通用性广，可广泛湖泊或者海滩景等场所的垃圾打捞，符合环保的发展方向。

Description

一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置

技术领域

本发明属于一种打捞工具，具体涉及一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置。

背景技术

随着国民经济的飞速发展，我国农业科技的不断进步，人们的生活质量越来越高，旅游业也越来越发达，尤其是一些湖泊或者海滩景区是人们选择最多的地方，随之带来大量的垃圾，垃圾回收成为问题。

目前市场上还没有较为成熟的水陆两栖垃圾打捞装置产品，而一些高校和科研院所对这方面的研究也很少，目前不能很好的解决景区的环卫问题，不能很好的解决景区的环卫问题，所以很有必要设计一种打捞效率高、捡拾精度高的水陆两栖垃圾打捞工具来解决现有问题。

发明内容

本发明目是为了提供一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，可实现湖泊或者海滩景区的垃圾高效、精确捡拾打捞，以此来解决湖泊或者海滩景区垃圾捡拾的问题。通过控制多自由度机械手，精确的抓取垃圾并放入车体后部的垃圾箱回收器中。

实现本发明的具体方案是：一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，其特征在于：包括转轮一、履带、螺旋桨一、螺旋桨二、转轮二、机体、垃圾收集盒、橡胶管、转动副一、连杆一、转动副二、连杆二、转动副三、连杆三、转动副四、滑块、支撑杆、连接板一、气动卡爪、网兜、吸盘、转动副五、连接挡板、移动副一、转轮三、摄像头、塑料浮筒一、塑料浮筒二、塑料浮筒三、控制器；所述的转轮一、转轮二和转轮三安装在机体上；所述的履带安装在转轮一、转轮二和转轮三上；所述的塑料浮筒一,塑料浮筒二,塑料浮筒三安装在机体；所述的控制器安装在机体上；所述的螺旋浆一有两个，两个螺旋浆一安装在机体两侧；所述的螺旋桨二安装在机体尾部；所述的垃圾收集盒通过螺栓连接在机体上；所述的连接橡胶管一端与吸盘相连接，另一端与垃圾收集盒相连接；所述的连杆一与机体形成一个转动副一，连杆一、连杆二和支撑杆之间形成转动副二；所述的连杆二和连杆三形成转动副三；所述的连杆三和滑块形成一个转动副四；所述的滑块与支撑杆形成移动副一；所述的支撑杆一端固接在连接挡板上；所述的连接挡板与连接板一相连接形成转动副五；所述的气动卡爪、网兜、吸盘均通过螺栓连接在连接板一上；气动卡爪包括弹簧、气压缸活塞杆、连接支架、圆柱销、转动副六、连杆四、气压缸缸体、移动副二、连接板二、连接块；

水上作业时，机体上履带停止转动，控制器控制螺旋桨一和螺旋桨二工作，使得机体在水面上移动，塑料浮筒一、塑料浮筒二、塑料浮筒三提供机体在水中的浮力，通过观察摄像头，当地面的垃圾为块状垃圾时，控制器控制机体前进到离抓取垃圾最适合的位置停下；

控制器控制转动副一转动，当到达垃圾所在方位时，转动副一停止转动，控制器控制转动副五转动，当气动卡爪旋转到最下方时，转动副五停止转动，滑块与支撑杆形成的移动副一；

控制器控制滑块相对于支撑杆向前移动，从而带动连杆二、连杆三运动，使得支撑杆相对于连杆一转动，当气动卡爪下降到抓取垃圾最合适的位置时，此时气压缸活塞杆相对于气压缸缸体向前移动，圆柱销经过长槽孔与两个连杆四相配合，此时根据垃圾打大小，使得穿在连接板二上的圆柱销受到推力带动两个连杆四张开，以适应相应垃圾大小，此时气压缸活塞杆相对于气压缸缸体向内移动，圆柱销经两个连杆四的长槽孔使两个连杆四闭合，从而使得两个连接块夹紧垃圾。

陆地作业时，通过控制器控制转轮一转动，使得履带带动转轮二和转轮三转动，从而驱动机体向前移动，螺旋桨一和螺旋桨二处于停止状态，通过观察摄像头，当地面的垃圾为块状垃圾时，控制器控制机体前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器控制转动副一转动，当到达垃圾所在方位时转动副一停止转动，控制器控制转动副五转动，当气动卡爪旋转到最下方时，转动副五停止转动，滑块与支撑杆形成的移动副一，控制器控制滑块相对于支撑杆向前移动，从而带动连杆二、连杆三运动，使得支撑杆相对于连杆一转动，当气动卡爪下降到抓取垃圾最合适的位置时，此时气压缸活塞杆相对于气压缸缸体向前移动，圆柱销经过长槽孔与两个连杆四相配合，根据垃圾打大小，使得穿在连接板二上的圆柱销受到推力带动两个连杆四张开以适应相应垃圾大小，气压缸活塞杆相对于气压缸缸体向内移动，圆柱销经两个连杆四的长槽孔使两个连杆四闭合，使得两个连接块夹紧垃圾。

作为上述方案的进一步优化，气动卡爪包括弹簧、气压缸活塞杆、连接支架、圆柱销、转动副六、连杆四、气压缸缸体、移动副二、连接板二、连接块；所述的连杆四有两个，连杆四上开有长槽孔；所述的气压缸缸体通过螺栓连接在连接板一上，气压缸缸体与气压缸活塞杆形成移动副二，弹簧一端连接在气压缸活塞杆上，另一端连接在连接支架上；所述的连接支架与气压缸缸体通过螺栓连接；所述的连接板二通过螺栓连接在气压缸活塞杆外端，圆柱销经过长槽孔与两个连杆四形成槽销机构；所述的连杆四与连接支架形成转动副六；所述的连接块有两个，两个连接块焊接在连杆四上。

本发明的优点在于：

1、本发明的一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，操纵者可以通过高精度摄像头观察到垃圾的所在位置，控制可水上作业的机器人使其达到垃圾的位置，根据垃圾的类型，选择打捞装置末端执行器种的打捞手柄，夹持关节可以完成对不同类型、不同形状垃圾的捡拾。

2、本发明的一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，根据垃圾的类型，选择打捞装置末端执行器种的打捞手柄，打捞器可以完成对不同类型、不同形状垃圾的捡拾，本装置结构简单，制造成本低，打捞效率高、捡拾精度高，通用性广，符合环保的发展方向，可广泛湖泊或者海滩景等场所的垃圾打捞。

附图说明

图1是本发明的一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置的主视图；

图2是本发明的一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置的俯视图；

图3是本发明的气动卡爪的结构示意图；

图4是本发明的连杆四的结构示意图；

图5是本发明的吸盘的剖视图。

图中转轮一1、履带2、螺旋桨一3、螺旋桨二4、转轮二5、机体6、垃圾收集盒7、橡胶管8、转动副一9、连杆一10、转动副二11、连杆二12、转动副三13、连杆三14、转动副四15、滑块16、支撑杆17、连接板一18、气动卡爪19、网兜20、吸盘21、转动副五22、连接挡板23、移动副一24、转轮三25、摄像头26、塑料浮筒一27、塑料浮筒二28、塑料浮筒三29、控制器30、弹簧31、气压缸活塞杆32、连接支架33、圆柱销34、转动副六35、连杆四36、气压缸缸体37、移动副二38、连接板二39、连接块40、长槽孔41、圆孔42。

具体实施方式

为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

如图1、图2所示，一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，包括转轮一1、履带2、螺旋桨一3、螺旋桨二4、转轮二5、机体6、垃圾收集盒7、橡胶管8、转动副一9、连杆一10、转动副二11、连杆二12、转动副三13、连杆三14、转动副四15、滑块16、支撑杆17、连接板一18、气动卡爪19、网兜20、吸盘21、转动副五22、连接挡板23、移动副一24、转轮三25、摄像头26、塑料浮筒一27、塑料浮筒二28、塑料浮筒三29、控制器30；所述的转轮一1、转轮二5和转轮三25安装在机体6上；所述的履带2安装在转轮一1、转轮二5和转轮三25上；所述的塑料浮筒一27,塑料浮筒二28,塑料浮筒三29安装在机体6；所述的控制器30安装在机体6上；所述的螺旋浆一3有两个，两个螺旋浆一3安装在机体6两侧；所述的螺旋桨二4安装在机体6尾部；所述的垃圾收集盒7通过螺栓连接在机体6上；所述的连接橡胶管8一端与吸盘21相连接，另一端与垃圾收集盒7相连接；所述的连杆一10与机身6形成一个转动副一9，连杆一10、连杆二12和支撑杆17之间形成转动副二11；所述的连杆二12和连杆三14形成转动副三13；所述的连杆三14和滑块16形成一个转动副四15；所述的滑块16与支撑杆17形成移动副一24；所述的支撑杆17一端固接在连接挡板23上；所述的连接挡板23与连接板一18相连接形成转动副五22；所述的气动卡爪19、网兜20、吸盘21均通过螺栓连接在连接板一18上。

如图1、图3、图4所示，一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，气动卡爪19包括弹簧31、气压缸活塞杆32、连接支架33、圆柱销34、转动副六35、连杆四36、气压缸缸体37、移动副二38、连接板二39、连接块40；所述的连杆四36有两个，连杆四36上开有长槽孔41；所述的气压缸缸体37通过螺栓连接在连接板一18上，气压缸缸体37与气压缸活塞杆32形成移动副二38，弹簧31一端连接在气压缸活塞杆32上，另一端连接在连接支架33上；所述的连接支架33与气压缸缸体37通过螺栓连接；所述的连接板二39通过螺栓连接在气压缸活塞杆32外端，圆柱销34经过长槽孔41与两个连杆四36形成槽销机构；所述的连杆四36与连接支架33形成转动副六35；所述的连接块40有两个，两个连接块40焊接在连杆四36上。

如图1、图5所示，一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，所述的吸盘21上开有直径为5毫米的圆孔42。

具体操作可分为陆地和水中两种情况，第一情况是在陆地上的具体操作：在陆地上时，通过控制器30控制转轮一1转动，使得履带2带动转轮二5和转轮三25转动，从而驱动机体6向前移动，此时螺旋桨一3和螺旋桨二4处于停止状态，通过观察摄像头26，当地面的垃圾为块状垃圾时，控制器30控制机体6前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器30控制转动副一9转动，当到达垃圾所在方位时转动副一9停止转动，控制器30控制转动副五22转动，当气动卡爪19旋转到最下方时，转动副五22停止转动，滑块16与支撑杆17形成的移动副一24，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向前移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，使得支撑杆17相对于连杆一10转动，当气动卡爪19下降到抓取垃圾最合适的位置时，此时气压缸活塞杆32相对于气压缸缸体37向前移动，圆柱销34经过长槽孔41与两个连杆四36相配合，此时根据垃圾打大小，使得穿在连接板二39上的圆柱销34受到推力带动两个连杆四36张开以适应相应垃圾大小，此时气压缸活塞杆32相对于气压缸缸体37向内移动，圆柱销34经两个连杆四36的长槽孔41使两个连杆四36闭合，从而使得两个连接块40夹紧垃圾，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向后移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，控制器30控制转动副一9转动，直到垃圾的到达垃圾收集盒7的上方，此时控制器30控制气压缸活塞杆32向前移动，此时两个连杆四36张开，从而使得两个连接块40放开垃圾，垃圾自动掉入垃圾收集盒7内，然后气压缸活塞杆32停止运动，最后控制器30控制转动副一9转动到最初位置；通过观察摄像头26，当地面的垃圾为片状碎屑等垃圾时，控制器30控制转动副五22将吸盘21转动到最下方时，转动副五22停止转动，控制器30控制机体6前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器30控制转动副一9转动，当到达垃圾所在方位时，转动副一9停止转动，滑块16与支撑杆17形成的移动副一24，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向前移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，使得支撑杆17相对于连杆一10转动，当吸盘21下降到吸取垃圾最合适的位置时，控制器30控制吸盘21上圆孔42的负压，片状，碎屑垃圾等经过吸盘21上直径为5毫米的圆孔42，被吸入吸盘21内，经橡胶管8进入到机体6内的垃圾收集盒7中。

第二情况是在水中的具体操作方案：在水中时，机体6上履带2停止转动，控制器30控制螺旋桨一3和螺旋桨二4工作，使得机体6在水面上移动，塑料浮筒一27、塑料浮筒二28、塑料浮筒三29提供机体6在水中的浮力，通过观察摄像头26，当地面的垃圾为块状垃圾时，控制器30控制机体6前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器30控制转动副一9转动，当到达垃圾所在方位时，转动副一9停止转动，控制器30控制转动副五22转动，当气动卡爪19旋转到最下方时，转动副五22停止转动，滑块16与支撑杆17形成的移动副一24，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向前移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，使得支撑杆17相对于连杆一10转动，当气动卡爪19下降到抓取垃圾最合适的位置时，此时气压缸活塞杆32相对于气压缸缸体37向前移动，圆柱销34经过长槽孔41与两个连杆四36相配合，此时根据垃圾打大小，使得穿在连接板二39上的圆柱销34受到推力带动两个连杆四36张开，以适应相应垃圾大小，此时气压缸活塞杆32相对于气压缸缸体37向内移动，圆柱销34经两个连杆四36的长槽孔41使两个连杆四36闭合，从而使得两个连接块40夹紧垃圾，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向后移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，控制器30会控制转动副一9转动，直到垃圾的到达垃圾收集盒7的上方，此时控制器30控制气压缸活塞杆32向前移动，此时两个连杆四36张开，从而使得两个连接块40放开垃圾，垃圾自动掉入垃圾收集盒7内，然后气压缸活塞杆32停止运动，最后控制器30控制转动副一9转动到最初位置；若检测到漂浮的垃圾不可抓取，控制器30控制转动副五22将网兜20转动到网兜20面与水面平行，转动副五22停止转动，控制器30控制螺旋桨一3和螺旋桨二4工作，使得机体6前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器30控制转动副一9转动，当到达垃圾所在方位时，转动副一9停止转动，滑块16与支撑杆17形成的移动副一24，控制器30控制滑块16相对于支撑杆17向前移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，使得支撑杆17相对于连杆一10转动，当网兜20下降到打捞垃圾最合适的位置时，控制器30控制转动副五22转动，将垃圾打捞进入网兜20内，然后控制器30控制转动副二11向上转动，控制滑块16相对于支撑杆17向后移动，从而带动连杆二12、连杆三14运动，控制器30控制转动副一9转动，直到垃圾的到达垃圾收集盒7的上方，控制器30控制转动副五22转动，将垃圾倒入垃圾收集盒7内，最后控制器30控制转动副一9转动到最初位置，重复以上过程便可实现陆地和水中垃圾的捡拾。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，其特征在于：包括转轮一、履带、螺旋桨一、螺旋桨二、转轮二、机体、垃圾收集盒、橡胶管、转动副一、连杆一、转动副二、连杆二、转动副三、连杆三、转动副四、滑块、支撑杆、连接板一、气动卡爪、网兜、吸盘、转动副五、连接挡板、移动副一、转轮三、摄像头、塑料浮筒一、塑料浮筒二、塑料浮筒三、控制器；所述的转轮一、转轮二和转轮三安装在机体上；所述的履带安装在转轮一、转轮二和转轮三上；所述的塑料浮筒一,塑料浮筒二,塑料浮筒三安装在机体；所述的控制器安装在机体上；所述的螺旋浆一有两个，两个螺旋浆一安装在机体两侧；所述的螺旋桨二安装在机体尾部；所述的垃圾收集盒通过螺栓连接在机体上；所述的连接橡胶管一端与吸盘相连接，另一端与垃圾收集盒相连接；所述的连杆一与机体形成一个转动副一，连杆一、连杆二和支撑杆之间形成转动副二；所述的连杆二和连杆三形成转动副三；所述的连杆三和滑块形成一个转动副四；所述的滑块与支撑杆形成移动副一；所述的支撑杆一端固接在连接挡板上；所述的连接挡板与连接板一相连接形成转动副五；所述的气动卡爪、网兜、吸盘均通过螺栓连接在连接板一上；气动卡爪包括弹簧、气压缸活塞杆、连接支架、圆柱销、转动副六、连杆四、气压缸缸体、移动副二、连接板二、连接块；

水上作业时，机体上履带停止转动，控制器控制螺旋桨一和螺旋桨二工作，使得机体在水面上移动，塑料浮筒一、塑料浮筒二、塑料浮筒三提供机体在水中的浮力，通过观察摄像头，当地面的垃圾为块状垃圾时，控制器控制机体前进到离抓取垃圾最适合的位置停下；

控制器控制转动副一转动，当到达垃圾所在方位时，转动副一停止转动，控制器控制转动副五转动，当气动卡爪旋转到最下方时，转动副五停止转动，滑块与支撑杆形成的移动副一；

控制器控制滑块相对于支撑杆向前移动，从而带动连杆二、连杆三运动，使得支撑杆相对于连杆一转动，当气动卡爪下降到抓取垃圾最合适的位置时，此时气压缸活塞杆相对于气压缸缸体向前移动，圆柱销经过长槽孔与两个连杆四相配合，此时根据垃圾打大小，使得穿在连接板二上的圆柱销受到推力带动两个连杆四张开，以适应相应垃圾大小，此时气压缸活塞杆相对于气压缸缸体向内移动，圆柱销经两个连杆四的长槽孔使两个连杆四闭合，从而使得两个连接块夹紧垃圾；

陆地作业时，通过控制器控制转轮一转动，使得履带带动转轮二和转轮三转动，从而驱动机体向前移动，螺旋桨一和螺旋桨二处于停止状态，通过观察摄像头，当地面的垃圾为块状垃圾时，控制器控制机体前进到离抓取垃圾最适合的位置停下，控制器控制转动副一转动，当到达垃圾所在方位时转动副一停止转动，控制器控制转动副五转动，当气动卡爪旋转到最下方时，转动副五停止转动，滑块与支撑杆形成的移动副一，控制器控制滑块相对于支撑杆向前移动，从而带动连杆二、连杆三运动，使得支撑杆相对于连杆一转动，当气动卡爪下降到抓取垃圾最合适的位置时，此时气压缸活塞杆相对于气压缸缸体向前移动，圆柱销经过长槽孔与两个连杆四相配合，根据垃圾打大小，使得穿在连接板二上的圆柱销受到推力带动两个连杆四张开以适应相应垃圾大小，气压缸活塞杆相对于气压缸缸体向内移动，圆柱销经两个连杆四的长槽孔使两个连杆四闭合，使得两个连接块夹紧垃圾。

2.根据权利要求1所述的一种具备水上和陆地两用的垃圾拾取装置，其特征在于：气动卡爪包括弹簧、气压缸活塞杆、连接支架、圆柱销、转动副六、连杆四、气压缸缸体、移动副二、连接板二、连接块；所述的连杆四有两个，连杆四上开有长槽孔；所述的气压缸缸体通过螺栓连接在连接板一上，气压缸缸体与气压缸活塞杆形成移动副二，弹簧一端连接在气压缸活塞杆上，另一端连接在连接支架上；所述的连接支架与气压缸缸体通过螺栓连接；所述的连接板二通过螺栓连接在气压缸活塞杆外端，圆柱销经过长槽孔与两个连杆四形成槽销机构；所述的连杆四与连接支架形成转动副六；所述的连接块有两个，两个连接块焊接在连杆四上。