本發(fā)明涉無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種海上漂浮垃圾收集無人機(jī)。

背景技術(shù)：

海洋垃圾是指海洋和海岸環(huán)境中具持久性的、人造的或經(jīng)加工的固體廢棄物，海洋垃圾影響海洋景觀，威脅航行安全，并對海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康產(chǎn)生影響，進(jìn)而對海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。這些海洋垃圾一部分停留在海灘上，一部分可漂浮在海面或沉入海底，傳統(tǒng)的海上垃圾收集設(shè)備，如申請?zhí)枮?010201031930的一項(xiàng)實(shí)用新型專利公布了《一種海上漂浮垃圾回收船》，其在中央垃圾回收船后方兩舷配備頂推拖曳船，拖曳船拖曳油柵垃圾回收網(wǎng)，采用這種拖船加拖網(wǎng)的方式回收海上垃圾不僅速度慢，而且拖網(wǎng)與垃圾物不容易分離，因此需要一種全新的設(shè)備來收集海上的垃圾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種海上漂浮垃圾收集無人機(jī)，采用無人機(jī)作為收集器的運(yùn)載體，可以快速到達(dá)被污染的海域，相比傳統(tǒng)的船舶等運(yùn)載體具有較大的速度優(yōu)勢。

本發(fā)明所使用的技術(shù)方案是：一種海上漂浮垃圾收集無人機(jī)，包括機(jī)身、機(jī)翼、四臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A、兩個(gè)液壓馬達(dá)A、兩臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B、液壓馬達(dá)B、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C、多級液壓缸、旋轉(zhuǎn)軸承、收集器，其特征在于：所述的機(jī)身為尖首圓筒形狀，在機(jī)身頂部安裝有機(jī)翼，在機(jī)翼下方對稱安裝有四臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A，機(jī)翼兩側(cè)各安裝有一個(gè)液壓馬達(dá)A，每個(gè)液壓馬達(dá)A的驅(qū)動(dòng)軸端部都安裝著一個(gè)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B，機(jī)身的后部安裝著一塊平板，在平板上方豎直向上安裝著一個(gè)液壓馬達(dá)B，液壓馬達(dá)B的驅(qū)動(dòng)軸端部安裝有渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C；

所述的機(jī)身下部設(shè)有供液壓缸和收集器活動(dòng)的槽，在機(jī)身內(nèi)部的前端面上安裝有鉸支座，鉸支座與多級液壓缸的缸體底部的轉(zhuǎn)軸鉸接在一起，在鉸支座側(cè)面還設(shè)有伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與多級液壓缸的轉(zhuǎn)軸連接用來控制多級液壓缸的擺動(dòng)，多級液壓缸下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸承和收集器；

所述的收集器包括U形支架、兩個(gè)電缸A、兩個(gè)電缸B、兩個(gè)伸縮板、兩個(gè)擋流板、收集桶、水平穩(wěn)定舵、兩個(gè)液壓馬達(dá)C、兩個(gè)垂直控制舵，所述的U形支架通過旋轉(zhuǎn)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在多級液壓缸的活塞桿端部，U形支架下部設(shè)有兩個(gè)用來安裝收集桶的圓孔，U形支架前端兩側(cè)鉸接著兩個(gè)擋流板，擋流板可以左右擺動(dòng)，其擺動(dòng)是通過電缸A控制的，電缸A一端與U形支架外側(cè)面鉸接，另一端與擋流板外側(cè)面鉸接，每個(gè)擋流板前端都有一個(gè)矩形槽，在矩形槽內(nèi)滑動(dòng)安裝有伸縮板，伸縮板的伸縮由電缸B控制，電缸一端固定在擋流板外側(cè)，另一端固定在伸縮板外側(cè)；在U形支架下方設(shè)有收集桶，所述的收集桶是一個(gè)無蓋的圓桶，圓桶壁上和圓桶底部設(shè)有過濾孔，圓桶前端有兩個(gè)耳軸，圓桶通過兩個(gè)耳軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在U形支架下方的兩個(gè)圓孔中；在圓桶底部安裝有水平穩(wěn)定舵，水平穩(wěn)定舵的兩側(cè)各安裝一個(gè)液壓馬達(dá)C，液壓馬達(dá)C的驅(qū)動(dòng)軸上安裝有垂直控制舵，通過液壓馬達(dá)C可以控制垂直控制舵擺動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述的機(jī)翼內(nèi)裝有航空燃油，油料通過軟管分別輸送到渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C中。

進(jìn)一步地，所述的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A帶有矢量尾噴口。

由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 本發(fā)明采用無人機(jī)作為收集器的運(yùn)載體，可以快速到達(dá)被污染的海域，相比傳統(tǒng)的船舶等運(yùn)載體具有較大的速度優(yōu)勢。

2. 通過在收集桶后部設(shè)置水平穩(wěn)定舵，可以使收集器保持水平方向上的穩(wěn)定性，通過在水平穩(wěn)定舵?zhèn)让嬖O(shè)置垂直控制舵，可以控制收集桶的開口俯仰角度，便于垃圾物進(jìn)入到收集桶內(nèi)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體裝配立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的整體后部示意圖。

圖3為本發(fā)明的多級液壓缸與鉸支座連接示意圖。

圖4為本發(fā)明的收集器結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號：1-機(jī)身；2-機(jī)翼；3-渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A；4-液壓馬達(dá)A；5-渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B；6-液壓馬達(dá)B；7-渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C；8-多級液壓缸；9-旋轉(zhuǎn)軸承；10-收集器；11-伺服電機(jī)；12-鉸支座；101-U形支架；102-電缸A；103-電缸B；104-伸縮板；105-擋流板；106-收集桶；107-水平穩(wěn)定舵；108-液壓馬達(dá)C；109-垂直控制舵。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種海上漂浮垃圾收集無人機(jī)，包括機(jī)身1、機(jī)翼2、四臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A3、兩個(gè)液壓馬達(dá)A4、兩臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B5、液壓馬達(dá)B6、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C7、多級液壓缸8、旋轉(zhuǎn)軸承9、收集器10，其特征在于：所述的機(jī)身1為尖首圓筒形狀，在機(jī)身1頂部安裝有機(jī)翼2，在機(jī)翼2下方對稱安裝有四臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A3，機(jī)翼2兩側(cè)各安裝有一個(gè)液壓馬達(dá)A4，每個(gè)液壓馬達(dá)A4的驅(qū)動(dòng)軸端部都安裝著一個(gè)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B5，機(jī)身1的后部安裝著一塊平板，在平板上方豎直向上安裝著一個(gè)液壓馬達(dá)B6，液壓馬達(dá)B6的驅(qū)動(dòng)軸端部安裝有渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C7；

所述的機(jī)身1下部設(shè)有供液壓缸和收集器10活動(dòng)的槽，在機(jī)身1內(nèi)部的前端面上安裝有鉸支座12，鉸支座12與多級液壓缸8的缸體底部的轉(zhuǎn)軸鉸接在一起，在鉸支座12側(cè)面還設(shè)有伺服電機(jī)11，伺服電機(jī)11與多級液壓缸8的轉(zhuǎn)軸連接用來控制多級液壓缸8的擺動(dòng)，多級液壓缸8下方設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸承9和收集器10；

所述的收集器10包括U形支架101、兩個(gè)電缸A102、兩個(gè)電缸B103、兩個(gè)伸縮板104、兩個(gè)擋流板105、收集桶106、水平穩(wěn)定舵107、兩個(gè)液壓馬達(dá)C108、兩個(gè)垂直控制舵109，所述的U形支架101通過旋轉(zhuǎn)軸承9轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在多級液壓缸8的活塞桿端部，U形支架101下部設(shè)有兩個(gè)用來安裝收集桶106的圓孔，U形支架101前端兩側(cè)鉸接著兩個(gè)擋流板105，擋流板105可以左右擺動(dòng)，其擺動(dòng)是通過電缸A102控制的，電缸A102一端與U形支架101外側(cè)面鉸接，另一端與擋流板105外側(cè)面鉸接，每個(gè)擋流板105前端都有一個(gè)矩形槽，在矩形槽內(nèi)滑動(dòng)安裝有伸縮板104，伸縮板104的伸縮由電缸B103控制，電缸一端固定在擋流板105外側(cè)，另一端固定在伸縮板104外側(cè)；在U形支架101下方設(shè)有收集桶106，所述的收集桶106是一個(gè)無蓋的圓桶，圓桶壁上和圓桶底部設(shè)有過濾孔，圓桶前端有兩個(gè)耳軸，圓桶通過兩個(gè)耳軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在U形支架101下方的兩個(gè)圓孔中；在圓桶底部安裝有水平穩(wěn)定舵107，水平穩(wěn)定舵107的兩側(cè)各安裝一個(gè)液壓馬達(dá)C108，液壓馬達(dá)C108的驅(qū)動(dòng)軸上安裝有垂直控制舵109，通過液壓馬達(dá)C108可以控制垂直控制舵109擺動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述的機(jī)翼2內(nèi)裝有航空燃油，油料通過軟管分別輸送到渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A3、渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B5和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C7中。

進(jìn)一步地，所述的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A3帶有矢量尾噴口。

本發(fā)明工作原理：本無人機(jī)在使用時(shí)首先從陸地上垂直起飛，在垂直起飛時(shí)兩個(gè)液壓馬達(dá)A4驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B5轉(zhuǎn)動(dòng)并使其噴口向下，兩臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B5為無人機(jī)產(chǎn)生垂直向上的推力使之垂直爬升，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定高度時(shí)兩臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)B5停止工作，機(jī)翼2下方的四臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)A3工作推動(dòng)無人機(jī)前進(jìn)，在前進(jìn)過程中通過渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C7提供水平方向上的偏航力矩，即通過液壓馬達(dá)B6控制渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)C7的噴口方向，使之為無人機(jī)提供水平方向上的偏航力，當(dāng)無人機(jī)飛抵需要清理垃圾的海域時(shí)降低飛行高度直至與海平面保持10-13米的距離，下一步多級液壓缸8在伺服電機(jī)11的控制下向下轉(zhuǎn)動(dòng)，多級液壓缸8帶動(dòng)收集器10從機(jī)艙中出來，多級液壓缸8與機(jī)身1軸線保持45°-50°的夾角，下一步多級液壓缸8伸出，使收集器10接觸水面，收集器10的兩個(gè)擋流板105向外展開，擋流板105前端的伸縮板104伸出，加長擋流板105的長度，水中的垃圾物在擋流板105的作用下進(jìn)入收集桶106內(nèi)，收集桶106內(nèi)的水流從過濾孔中流出，將垃圾物過濾在收集桶106底部，在水中為了保持收集器10水平方向上的穩(wěn)定性設(shè)有水平穩(wěn)定舵107，為了控制收集桶106的開口俯仰角度設(shè)有兩個(gè)可以上下擺動(dòng)的垂直控制舵109，當(dāng)收集桶106內(nèi)裝滿垃圾后液壓缸的活塞桿收回，伺服電機(jī)11驅(qū)動(dòng)液壓缸回到機(jī)艙內(nèi)部，無人機(jī)返航。