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原文传递一种自动化水草清理机器人

专利名称：	一种自动化水草清理机器人
摘要：	本发明提供了一种自动化水草清理机器人，包括：水面漂浮机构，其上连接有第一驱动装置；水草切割粉碎装置，连接在水面漂浮机构上；水草收集装置，连接在水面漂浮机构上；控制器、电源，均设置在水面漂浮机构上，控制器与所述第一驱动装置、水草切割粉碎装置、电源电连接。清理水草时，通过控制器控制水面漂浮机构在水面运动，同时通过控制器控制水草切割粉碎装置将水中水草切割粉碎，然后控制器控制水草收集装置将切割粉碎后的水草收集，避免切割粉碎后的水草污染水面；上述技术方案通过控制器控制实现自动快速完成切割粉碎、收集这些工序，便于快速清理水草，与现有人工切割水草后人工捕捞收集水草相比，劳动强度小，且清理方便。
专利类型：	发明专利
申请人：	江苏昱博自动化设备有限公司
发明人：	王三祥;王欣;朱志国;杨万昌
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T03:00:00+0805
申请号：	CN201911304186.9
公开号：	CN110952517A
代理机构：	北京冠和权律师事务所
代理人：	张楠楠
分类号：	E02B15/10;A01D44/00;E;A;E02;A01;E02B;A01D;E02B15;A01D44;E02B15/10;A01D44/00
申请人地址：	224000 江苏省盐城市经济技术开发区漓江路42号
主权项：	1.一种自动化水草清理机器人，其特征在于，包括：水面漂浮机构(1)，所述水面漂浮机构(1)上连接有第一驱动装置(3)，用于驱动水面漂浮机构(1)；水草切割粉碎装置(2)，连接在所述水面漂浮机构(1)上；水草收集装置(4)，连接在所述水面漂浮机构(1)上，用于将经水草切割粉碎装置(2)粉碎后的水草收集；控制器、电源，均设置在水面漂浮机构(1)上，所述控制器与所述第一驱动装置(3)、水草切割粉碎装置(2)、电源电连接。 2.根据权利要求1所述的一种自动化水草清理机器人，其特征在于，所述水面漂浮机构(1)包括船体(11)；所述第一驱动装置(3)包括：若干第一壳体(31)，对称设置在船体(11)两侧，所述第一壳体(31)一侧与船体(11)侧面固定连接，所述第一壳体(31)连接有驱动组件(32)；所述驱动组件(32)包括：第一驱动电机(321)，安装在第一壳体(31)内，所述第一驱动电机(321)的输出轴水平设置；第一锥齿轮(322)，固定套接在第一驱动电机(321)的输出轴上；第一转动杆(323)，竖直设置，且位于第一壳体(31)内，所述第一转动杆(323)两端与第一壳体(31)上下两端内壁转动连接，所述第一转动杆(323)下端贯穿至第一壳体(31)下端下方；第二锥齿轮(324)，位于第一壳体(31)内、且固定套接在第一转动杆(323)上，所述第一锥齿轮(322)与第二锥齿轮(324)啮合传动；第二壳体(325)，与所述第一转动杆(323)下端固定连接；第二驱动电机(326)，安装在第二壳体(325)内，所述第二驱动电机(326)的输出轴水平设置；第二转动杆(327)，所述第二转动杆(327)平行于所述第二驱动电机(326)的输出轴，所述第二转动杆(327)通过轴承座转动连接在第二壳体(325)内，且第二转动杆(327)第一端与第二驱动电机(326)的输出轴固定连接，第二端贯穿第二壳体(325)远离船体(11)一侧；螺旋桨(328)，固定连接在第二转动杆(327)第二端；所述第一驱动电机(321)、第二驱动电机(326)均与控制器电连接。 3.根据权利要求1所述的一种自动化水草清理机器人，其特征在于，所述水草切割粉碎装置(2)包括：入水收集切割装置(21)，用于入水切割收集水草；粉碎组件(23)；水草输送装置(22)，用于将入水收集切割装置(21)收集的水草输送至粉碎组件(23)的水草入口，所述粉碎组件(23)的水草出口与水草收集装置(4)的水草入口连接；所述入水收集切割装置(21)、粉碎组件(23)、水草输送装置(22)分别与控制器电连接。 4.根据权利要求1所述的一种自动化水草清理机器人，其特征在于，所述入水收集切割装置(21)包括：两个第一固定块(211)，固定连接在船体(11)的左侧面或右侧面的前后两侧，或船头前端左右两侧，所述第一固定块(211)中空；进料斗(212)，所述进料斗(212)底端设有排水孔，所述进料斗(212)上端通过第一转轴(217)转动连接在两个第一固定块(211)之间，所述进料斗(212)下端用于伸入水面以下，所述第一转轴(217)第一端伸入一个第一固定块(211)内侧；第三驱动电机(213)，安装在靠近第一转轴(217)第一端的第一固定块(211)内，所述第三驱动电机(213)的输出轴平行于所述第一转轴(217)；第三齿轮(214)，固定套接在第三驱动电机(213)的输出轴上；第四齿轮(215)，固定套接在第一转轴(217)的输出轴上，所述第四齿轮(215)与第三齿轮(214)啮合传动；电动切割刀(216)，设置在进料斗(212)内侧，所述第三驱动电机(213)、电动切割刀(216)均与控制器电连接。 5.根据权利要求1或4所述的一种自动化水草清理机器人，其特征在于，所述水草收集装置(4)包括：第三箱体(41)；所述水草输送装置(22)包括：第一箱体(221)，固定连接在第三箱体(41)顶端，所述第一箱体(221)靠近入水收集切割装置(21)的一侧设有第一开口；第一倾斜板(222)，倾斜朝上设置在第一箱体(221)和入水收集切割装置(21)之间，所述第一倾斜板(222)下端通过第一连接支架(2221)固定连接在第三箱体(41)顶端，所述第一倾斜板(222)的低端从所述第一开口延伸至第一箱体(221)内，所述第一倾斜板(222)的高端靠近入水收集切割装置(21)；皮带传送装置(223)，位于第一箱体(221)内底部，第一端靠近第一倾斜板(222)的低端设置且位于第一倾斜板(222)的低端下方，所述皮带传送装置(223)第二端与粉碎组件进口(2311)连通，所述皮带传送装置(223)由控制器控制驱动。 6.根据权利要求5所述的一种自动化水草清理机器人，其特征在于，所述粉碎组件(23)包括：第二箱体(231)，所述第二箱体(231)一侧固定连接在第一箱体(221)及第三箱体(41)远离入水收集切割装置(21)的一侧，且第二箱体(231)该侧设置所述粉碎组件进口(2311)，所述第二箱体(231)内底端从远离第三箱体(41)一侧到靠近第三箱体(41)一侧高度逐渐减小；第二倾斜板(232)，倾斜朝上设置，所述第二倾斜板(232)下端通过第二连接支架(2321)与第三箱体(41)远离入水收集切割装置(21)的一侧固定连接，所述第二倾斜板(232)的高端靠近所述皮带传送装置(223)的第二端；第三壳体(233)，固定连接在第二箱体(231)远离第三箱体(41)的一侧内壁；第四驱动电机(234)，安装在第三壳体(233)内，且所述第四驱动电机(234)的输出轴水平设置，所述第四驱动电机(234)与控制器电连接；第二转轴(235)，所述第二转轴(235)上设有粉碎刀片(2351)，所述第二转轴(235)平行于所述第四驱动电机(234)的输出轴设置、且位于第二倾斜板(232)的低端的下方，所述第二转轴(235)两端分别与第三壳体(233)和第三箱体(41)相互靠近的一侧转动连接，且所述第二转轴(235)一端伸入所述第三壳体(233)内与第四驱动电机(234)的输出轴固定连接；第二开口(236)，位于第二转轴(235)下方，所述第二开口(236)贯通第二箱体(231)和第三箱体(41)相互连接的一侧。 7.根据权利要求5所述的一种自动化水草清理机器人，其特征在于，所述水草收集装置(4)的水草存储腔内顶端设置高度传感器；所述皮带传送装置(223)通过皮带驱动装置驱动，所述皮带传送装置(223)连接有速度传感器，用于测量皮带的输送速度，所述高度传感器控制器电连接，所述控制器通过信号传输电路与速度传感器电连接，所述控制器通过控制电路与皮带驱动装置连接，所述控制器还连接有报警器；所述信号传输电路包括：第三运算放大器(U3)，同相输入端与速度传感器连接；第五电阻(R5)，一端与第三运算放大器(U3)反相输入端连接，另一端与第三运算放大器(U3)输出端连接；第五电容(C5)，一端与第三运算放大器(U3)反相输入端连接，另一端与第三运算放大器(U3)输出端连接；第二运算放大器(U2)，同相输入端与速度传感器连接；第四电阻(R4)，一端与第二运算放大器(U2)反相输入端连接，另一端与第二运算放大器(U2)输出端连接；第六电容(C6)，一端与第二运算放大器(U2)反相输入端连接，另一端与第二运算放大器(U2)输出端连接；可调电阻(R14)，一端与第二运算放大器(U2)反相输入端连接，另一端与第三运算放大器(U3)反相输入端连接；第二电阻(R2)，一端与第三运算放大器(U3)输出端连接；第三电阻(R3)，一端与第二运算放大器(U2)输出端连接；第一运算放大器(U1)，反相输入端与第二电阻(R2)另一端连接，同相输入端与第三电阻(R3)另一端连接，输出端与控制器连接；第一电阻(R1)，一端与第一运算放大器(U1)反相输入端连接，另一端与第一运算放大器(U1)输出端连接；第四电容(C4)，一端与第一运算放大器(U1)反相输入端连接，另一端与第一运算放大器(U1)输出端连接；所述控制电路包括：第六电阻(R6)，一端与控制器连接；第七运算放大器(U7)，反相输入端与第六电阻(R6)另一端连接，同相输入端接地；第一电容(C1)，一端与第七运算放大器(U7)反相输入端连接，另一端与第七运算放大器(U7)输出端连接；第七电阻(R7)，一端与第七运算放大器(U7)输出端连接；第五运算放大器(U5)，反相输入端与第七电阻(R7)另一端连接；第七电容(C7)，一端与第五运算放大器(U5)反相输入端连接，另一端与第五运算放大器(U5)输出端连接；第六运算放大器(U6)，输出端与第五运算放大器(U5)同相输入端连接，所述第六运算放大器(U6)反相输入端通过第十二电阻(R12)与第六运算放大器(U6)输出端连接；晶体二极管(D)，正极与第五运算放大器(U5)输出端连接；晶体三极管(Q)，基极通过第十七电阻(R17)与晶体二极管(D)负极连接，发射极连接电源；第八电阻(R8)，一端与晶体二极管(D)负极连接连接，另一端与晶体三极管(Q)发射极连接；第九电阻(R9)，一端与晶体三极管(Q)基极连接，另一端与晶体三极管(Q)发射极连接；第三电容(C3)，一端与晶体三极管(Q)发射极及电源连接，另一端接地；第十电阻(R10)，一端与第六运算放大器(U6)同相输入端连接，另一端与晶体三极管(Q)集电极连接；第二电容(C2)，一端与第六运算放大器(U6)同相输入端连接，另一端接地；第十一电阻(R11)，第一端与晶体三极管(Q)集电极连接，第二端通过第十五电阻(R15)与第六运算放大器(U6)反相输入端连接，第二端还通过第八电容(C8)接地；第十三电阻(R13)，一端与第十一电阻(R11)第二端连接；第四运算放大器(U4)，同相输入端与第十三电阻(R13)另一端连接，反相输入端与输出端连接，输出端连接皮带驱动装置；第十六电阻(R16)，一端与第十一电阻(R11)第二端连接，另一端接地。 8.根据权利要求5所述的一种自动化水草清理机器人，其特征在于，所述进料斗(212)位于第三箱体(41)左侧或右侧，所述第三箱体(41)的水草进口设置在远离进料斗(212)的一侧，所述第三箱体(41)靠近进料斗(212)的一侧设有可开合的箱门，所述第三箱体(41)内底端从远离箱门一侧到靠近箱门一侧高度逐渐降低；所述水草收集装置(4)还包括：第四壳体(42)，固定连接在第三箱体(41)内顶端，所述第四壳体(42)内底端设有滑槽(424)；齿条(43)，水平滑动连接在第四壳体(42)内，所述齿条(43)顶端设有齿，所述齿条(43)底端一侧设有滑块(44)，所述滑块(44)在所述滑槽(424)内滑动；第三转轴(45)，沿第三箱体(41)前后方向水平设置，所述第三转轴(45)上固定套接有第七齿轮(48)和第六齿轮(47)，所述第七齿轮(48)与所述齿条(43)啮合传动；第五驱动电机(49)，安装在第三壳体(233)内，所述第五驱动电机(49)的输出轴平行于第三转轴(45)，所述第五驱动电机(49)的输出轴上固定套接第五齿轮(46)，所述第五齿轮(46)与第六齿轮(47)啮合传动；电动伸缩杆(410)，所述电动伸缩杆(410)的伸缩端竖直朝下设置，所述电动伸缩杆(410)固定端与齿条(43)底端远离滑块(44)的一侧固定连接；按压板(411)，固定连接在电动伸缩杆(410)的伸缩端；固定座(413)，安装在船体(11)内，所述固定座(413)顶端设置若干电动缸(414)，所述电动缸(414)伸缩端竖直朝上设置，所述电动缸(414)固定端与固定座(413)顶端固定连接，所述电动缸(414)伸缩端与第三箱体(41)固定连接；所述第五驱动电机(49)、电动伸缩杆(410)分别与控制器电连接。 9.根据权利要求8所述的一种自动化水草清理机器人，其特征在于，所述水草收集装置(4)还包括：所述第三箱体(41)上连接的进水管，所述进水管远离第三箱体(41)的一端与水源可拆卸连接，所述进水管上连接水泵，所述第三箱体(41)底端连接有排水管(5)；喷头(412)，连接在所述齿条(43)远离滑块(44)的一侧，所述喷头(412)通过软管与所述进水管连接；管道(415)，竖直连接在第三壳体(233)内、且位于齿条(43)前侧或后侧，所述管道(415)上端依次贯穿第三壳体(233)顶端和第三箱体(41)顶端，所述第三壳体(233)内底端位于管道(415)内设有微型风机或风扇(416)，所述管道(415)下端贯穿壳体下端；第二固定块(417)，所述第二固定块(417)后侧固定连接在第三箱体(41)前侧面顶部；缸体(425)，固定连接第二固定块(417)顶端；活塞(418)，水平滑动连接在所述缸体(425)内，所述活塞(418)一侧固定连接有水平螺纹杆(419)；筒体(420)，平行于所述水平螺纹杆(419)，所述筒体(420)与所述缸体(425)远离活塞(418)的一侧转动连接，所述筒体(420)内设有内螺纹，所述水平螺纹杆(419)与所述内螺纹螺纹配合；第五壳体(421)，固定连接在第二固定块(417)顶端，且位于缸体(425)远离活塞(418)的一侧，所述筒体(420)远离活塞(418)的一端伸入所述第五壳体(421)内；第六驱动电机(422)，安装在所述第五壳体(421)内，所述第六驱动电机(422)的输出轴平行于筒体(420)，所述第六驱动电机(422)的输出轴与筒体(420)远离活塞(418)的一端固定连接；两个清洁液存储箱，设置在第三箱体(41)外壁，所述两个清洁液存储箱存储不同的清洁液，所述两个进液管(423)分别与两个清洁液存储箱的排液口连接；排液管，一端连接在缸体(425)上，且位于活塞(418)远离水平螺纹杆(419)的一侧，所述排液管另一端与第三箱体(41)连通；所述水泵、微型风机或风扇(416)、第六驱动电机(422)分别与控制器电连接。
所属类别：	发明专利