本發(fā)明涉及清掃機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水面漂浮物清掃機(jī)器人的作業(yè)面積擴(kuò)展裝置。

背景技術(shù)：

生命來源于水，水對于人類文明來說是不可或缺，人類經(jīng)濟(jì)、文化、乃至于最基本的生存等各個方面都離不開水，然而隨著社會不斷地發(fā)展，人們生活水平質(zhì)量不斷地提高，出行旅游人數(shù)不斷地提高和群眾環(huán)境保護(hù)意識較差，垃圾制造量也隨之增多，造成了大面積的河流與湖泊的白色污染，根據(jù)官方報道和數(shù)據(jù)分析可知國內(nèi)大部分河流湖泊，特別是各種景區(qū)的湖泊所受的白色垃圾污染，不僅影響游客對景區(qū)的評價與景區(qū)的美觀，還有鄉(xiāng)村河流已失去了過去的模樣，都布滿了大量的漂浮物，如果不及時處理，白色漂浮物經(jīng)過陽光雨露的作用，將會分解或者產(chǎn)生有害物質(zhì)，會對水體產(chǎn)生污染，影響水質(zhì)，同時大量漂浮物使得水生物缺氧，從而可能導(dǎo)致水生物死亡，破壞了生態(tài)環(huán)境與生物鏈。此外，大量垃圾不及時清理會導(dǎo)致對堤壩產(chǎn)生沖擊，還容易堵塞出水口，影響瀉洪；積塞不動，影響衛(wèi)生。

現(xiàn)有市場上水面漂浮物打撈船的價格比較昂貴，價格從幾萬到幾十萬不等，所以得不到普遍推廣。而且現(xiàn)有的水面漂浮物清理打撈船具有以下缺點(diǎn)：1)、體積龐大，操作不靈活而且對于狹窄的河道或者岸邊或者是旅游景區(qū)的小型湖面就沒有辦法進(jìn)行作業(yè)。2)、不能達(dá)到擴(kuò)大作業(yè)面積、減少工作循環(huán)次數(shù)以及節(jié)約人力物力等功能，使得機(jī)器消耗了更多的能源，沒有到達(dá)理想的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種水面漂浮物清掃機(jī)器人的作業(yè)面積擴(kuò)展裝置，能夠增加機(jī)器柔性和作業(yè)面積，有效地減少了機(jī)器打撈的次數(shù)，節(jié)省了工作時間。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種水面漂浮物清掃機(jī)器人的作業(yè)面積擴(kuò)展裝置，其包括：

機(jī)器人本體，包括船體和控制器，所述船體的前部設(shè)有打撈裝置，所述打撈裝置與所述控制器相連接，且用于根據(jù)所述控制器發(fā)出的電脈沖信號打撈水面漂浮物；

作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)，分別對稱的設(shè)置在所述船體的前部兩側(cè)，所述作業(yè)面積擴(kuò)展裝置具有收縮位和伸展位，當(dāng)所述作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)處于收縮位時，所述作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)收回至所述船體的兩側(cè)，當(dāng)所述作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)處于伸展位時，所述作業(yè)面積擴(kuò)展裝置沿所述船體的兩側(cè)傾斜向外伸展；

復(fù)位檢測機(jī)構(gòu)，安裝在所述作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)上，用于檢測所述作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)處于伸展位或向伸展位延展時是否碰撞到障礙物，并碰到障礙物后發(fā)送復(fù)位信號至所述控制器，所述控制器接收到所述復(fù)位信號后控制所述作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)縮回至收縮位。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例：所述作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)包括支撐板、電動推桿、固定架、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿和第六連桿，所述支撐板和固定架分別固定在所述船體一側(cè)側(cè)壁的中部和前部，所述電動推桿的一端與所述支撐板固定連接，其另一端與所述第一連桿的一端相鉸接，所述第二連桿的中部、第三連桿的兩端、第四連桿的兩端和第六連桿的中部依次鉸鏈連接，所述第二連桿的一端與所述固定架的懸臂端相連接，所述第二連桿的另一端與第一連桿的中部相鉸接，所述第一連桿的另一端、所述第五連桿的兩端和第六連桿的一端依次鉸鏈連接。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例：所述第六連桿的另一端還設(shè)有浮力塊。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例：所述復(fù)位檢測機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述第六連桿上的壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述控制器相連接。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例：所述機(jī)器人本體還包括自所述船體的前部向后部依次設(shè)置的漂浮物慮水箱、航行裝置和轉(zhuǎn)向裝置，所述漂浮物慮水箱、航行裝置和轉(zhuǎn)向裝置均固定所述船體上，其中，

所述漂浮物慮水箱，用于對所述打撈裝置打撈上來的水面漂浮物進(jìn)行慮水；

所述航行裝置，包括相互連接的電機(jī)和明輪，用于驅(qū)動所述船體前進(jìn)或后退；

所述轉(zhuǎn)向裝置，用于驅(qū)動所述船體轉(zhuǎn)向。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例：所述機(jī)器人本體包括用于提供動力的動力源，所述動力源為24V蓄電池。

根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例：所述打撈裝置為滾筒式輸送帶。

本發(fā)明的有益效果在于：通過在機(jī)器人本體上增設(shè)作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)和復(fù)位檢測機(jī)構(gòu)，利用復(fù)位檢測機(jī)構(gòu)檢測作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)處于伸展位或向伸展位延展時是否碰撞到障礙物，并碰到障礙物后發(fā)送復(fù)位信號至控制器，控制器接收到復(fù)位信號后控制所述作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)縮回至收縮位，從而將水面上的漂浮物撥動到打撈裝置處進(jìn)行打撈，其提高了機(jī)器人的柔性和作業(yè)面積，有效地減少了機(jī)器人打撈的次數(shù)，節(jié)省了工作時間，節(jié)約了能源消耗，提高了工作效率以及清掃的清潔度，有效地減輕了漂浮物分解對水生物生存的影響，提高了水的質(zhì)量，抑制了進(jìn)一步污染。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的水面漂浮物清掃機(jī)器人的作業(yè)面積擴(kuò)展裝置的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的一個實(shí)施例的水面漂浮物清掃機(jī)器人的作業(yè)面積擴(kuò)展裝置的工作狀態(tài)示意圖；

圖3是本發(fā)明的另一個實(shí)施例的水面漂浮物清掃機(jī)器人的作業(yè)面積擴(kuò)展裝置的工作狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

參閱圖1-2所示，本發(fā)明的水面漂浮物清掃機(jī)器人的作業(yè)面積擴(kuò)展裝置，其包括：

機(jī)器人本體1，包括船體11和控制器12，船體11的前部設(shè)有打撈裝置13，打撈裝置13與控制器12相連接，且用于根據(jù)控制器12發(fā)出的電脈沖信號打撈水面漂浮物；其中，本實(shí)施例中的打撈裝置13可以為滾筒式輸送帶，也可以為其他實(shí)現(xiàn)打撈功能的裝置。以及機(jī)器人本體1還包括用于提供動力的動力源14，動力源14為24V蓄電池，這樣不會產(chǎn)生大量的廢氣污染或漏油，避免了對空氣環(huán)境和水質(zhì)量的污染與破壞。當(dāng)然，本發(fā)明中的動力源14還可以為其他無污染的能源，如太陽能電池等。

作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2，分別對稱的設(shè)置在船體11的前部兩側(cè)，作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2具有收縮位和伸展位，當(dāng)作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2處于收縮位時，作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2收回至船體11的兩側(cè)，當(dāng)作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2處于伸展位時，作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2沿船體11的兩側(cè)傾斜向外伸展；

復(fù)位檢測機(jī)構(gòu)3，安裝在作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2上，用于檢測作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2處于伸展位或向伸展位延展時是否碰撞到障礙物，并碰到障礙物后發(fā)送復(fù)位信號至控制器12，控制器12接收到復(fù)位信號后控制作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2縮回至收縮位。

本發(fā)明通過在機(jī)器人本體1上增設(shè)作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2和復(fù)位檢測機(jī)構(gòu)3，利用復(fù)位檢測機(jī)構(gòu)3檢測作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2處于伸展位或向伸展位延展時是否碰撞到障礙物(即漂浮物)，并碰到障礙物(即漂浮物)后發(fā)送復(fù)位信號至控制器12，控制器12接收到復(fù)位信號后控制作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2縮回至收縮位，從而將水面上的漂浮物撥動到打撈裝置13處進(jìn)行打撈，其提高了機(jī)器人的柔性和作業(yè)面積，有效地減少了機(jī)器人打撈的次數(shù)，節(jié)省了工作時間，節(jié)約了能源消耗，提高了工作效率以及清掃的清潔度，有效地減輕了漂浮物分解對水生物生存的影響，提高了水的質(zhì)量，抑制了進(jìn)一步污染。

具體地，作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2包括支撐板21、電動推桿22、固定架23、第一連桿24、第二連桿25、第三連桿26、第四連桿27、第五連桿28和第六連桿29，支撐板21和固定架13分別固定在船體11一側(cè)側(cè)壁的中部和前部，電動推桿22的一端與支撐板21固定連接，其另一端與第一連桿24的一端相鉸接，第二連桿25的中部、第三連桿26的兩端、第四連桿27的兩端和第六連桿29的中部依次鉸鏈連接，第二連桿25的一端與固定架23的懸臂端相連接，第二連桿25的另一端與第一連桿24的中部相鉸接，第一連桿24的另一端、第五連桿28的兩端和第六連桿29的一端依次鉸鏈連接。通過第一至第六連桿(24-29)的組合連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2的主體，其不僅延展或縮回的動作柔性好，而且延展后擴(kuò)展范圍大，縮回后占用空間小，極大地方便了打撈裝置13的操作和船體11的行走，本發(fā)明還可以利用一側(cè)的電動推桿22單獨(dú)推動第一至第六連桿(24-29)延展或縮回，從而使作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2在單側(cè)實(shí)現(xiàn)伸展位和收縮位之間切換，這種方式適用于水面邊緣處、岸邊或者是小型湖面的狹窄作業(yè)面區(qū)域。

參閱圖3所示，在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，船體11兩側(cè)的電動推桿22可以同時推動船體11兩側(cè)的第一至第六連桿(24-29)延展或縮回，從而使作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2同步實(shí)現(xiàn)伸展位和收縮位之間切換。這種方式適用于水面中央的寬作業(yè)面區(qū)域，增加漂浮物的撥動聚集效率。

較佳的，第六連桿29的另一端還設(shè)有浮力塊210。利用浮力塊210在水中的浮力有效地抵消了作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2的自重以及水的阻力，其進(jìn)一步提高了機(jī)器人的工作柔性，減少了動力源14的消耗。

本發(fā)明中的復(fù)位檢測機(jī)構(gòu)3包括設(shè)置在第六連桿上的壓力傳感器31，壓力傳感器31與控制器12相連接。壓力傳感器31主要用于檢測作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2處于伸展位或向伸展位延展時是否碰撞到障礙物，從而通過控制器12和作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2實(shí)現(xiàn)自動聚集漂浮物的作用。

機(jī)器人本體1還包括自船體11的前部向后部依次設(shè)置的漂浮物慮水箱15、航行裝置16和轉(zhuǎn)向裝置17，漂浮物慮水箱15、航行裝置16和轉(zhuǎn)向裝置17均固定船體11上，其中，

漂浮物慮水箱15，用于對打撈裝置13打撈上來的水面漂浮物進(jìn)行慮水；

航行裝置16，包括相互連接的電機(jī)161和明輪162，用于驅(qū)動船體11前進(jìn)或后退；

轉(zhuǎn)向裝置17，用于驅(qū)動船體11轉(zhuǎn)向。

本實(shí)施例中，還可以設(shè)置一遙控器，將控制器12與遙控器相連接，通過遙控器遠(yuǎn)程控制漂浮物慮水箱15、航行裝置16、轉(zhuǎn)向裝置17和作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動聚集漂浮物、自動清掃漂浮物、自動航行以及自動轉(zhuǎn)向等功能。

下面針對水面漂浮物清掃機(jī)器人的作業(yè)面積擴(kuò)展裝置的工作過程，來對本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹：

當(dāng)工作人員需要進(jìn)行中小型湖泊、河流等不便于大中型機(jī)器作業(yè)的水域的漂浮物垃圾清理時，工作人員只需將水面漂浮物清掃機(jī)器人放入所需清掃的水域，通過遙控器控制該機(jī)器人的航行裝置16驅(qū)動電機(jī)161啟動，通過控制轉(zhuǎn)向裝置17控制機(jī)器人朝著漂浮物方向航行，當(dāng)打撈裝置13上傳感器檢測到信號時，將信號傳遞給控制器12，控制器12發(fā)出電脈沖信號控制其打撈裝置13打撈漂浮物，漂浮物通過滾筒式輸送帶輸送到漂浮物慮水箱15上。

當(dāng)機(jī)器人沒有檢查到水面上漂浮物時，船體11兩側(cè)的作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2不啟動，并收縮到收縮位，當(dāng)該機(jī)器人檢查到水面上漂浮物且船體11兩側(cè)無障礙物時，工作人員通過遙控器控制船體11兩側(cè)的作業(yè)面積擴(kuò)展機(jī)構(gòu)2啟動，當(dāng)電動推桿22伸展到最大極限時，第一至第六連桿(24-29)的連桿組合機(jī)構(gòu)完全展開(該作業(yè)面積擴(kuò)大了12倍)，當(dāng)靠近岸邊水域有漂浮物時，機(jī)器人的連桿組合機(jī)構(gòu)如果處于完全伸展的狀態(tài)時或者在收縮位向完全伸展?fàn)顟B(tài)過程中過度時，靠近外側(cè)的連桿組合機(jī)構(gòu)碰到障礙物時，其第六連桿29上壓力傳感器31檢測到信號，將該信號傳遞給控制器12，控制器12發(fā)出電脈沖信號控制其對應(yīng)的收縮復(fù)位，即連桿組合機(jī)構(gòu)立即收縮，直到收縮位，從而將水面上的漂浮物撥動到打撈裝置13處進(jìn)行打撈，如此反復(fù)。

以上，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。