一、作品概述

本近岸自动寻推垃圾机器人是一款专为中小型河道、景观水系、工业园区明渠设计的智能化清洁设备，核心定位为 “高效低成本的水环境治理辅助工具”。产品以自动化技术替代传统人工打捞，通过模块化设计实现垃圾精准推送与岸边清运，既破解了人工劳动强度大、安全隐患高的痛点，又弥补了大型机械适配性差、能耗高的不足，为水环境治理提供轻量化、智能化的创新解决方案。本作品采用模块化设计理念，充分考虑水域作业的环保需求，兼顾功能性与实用性，适用于市政环卫、景区管理、工业园区及农村河道等多场景清洁作业，同时符合 “双碳” 目标与生态文明建设的可持续发展导向。

二、设计背景

随着城市化进程加速与工业生产规模扩大，河道污染问题日益严峻，塑料垃圾、枯枝败叶、生活废弃物等污染物不仅破坏水体生态平衡，影响城市景观风貌，更威胁居民饮用水安全。当前河道清洁主要依赖人工打捞与大型机械作业两种模式：人工打捞需作业人员乘坐小船近距离操作，劳动强度大、作业效率低，且在水流湍急或深水区域存在极大安全隐患；大型机械清洁设备虽效率较高，但购置成本昂贵、能耗大，对狭窄河道、浅滩区域适应性差，还可能对河道堤岸造成二次破坏。在 “双碳” 目标与生态文明建设的政策导向下，急需一种高效、低成本、安全环保的河道清洁解决方案。基于此研发的近岸自动寻推垃圾机器人通过机械执行、智能控制与混合动力技术的融合，实现 “无人化作业、精准化清洁、生态化保护”，为中小型水域治理提供切实可行的处理方案。

三、产品结构与功能

机械执行系统（机械臂与可折叠挡板）

功能：实现垃圾高效聚拢、定向推送，兼顾作业范围与空间节约需求。

特点：

双侧机械臂搭配可折叠 U 形挡板，作业时展开形成封闭推送通道，避免垃圾从两侧飘走，提升聚拢效率；

挡板采用镂空设计，可快速淋出垃圾中的水分，减少推送与搬运阻力；

非作业状态下挡板折叠收纳，大幅缩小设备体积，便于运输与存放；

材质选用耐腐蚀、高强度环保材料，适配水域潮湿环境，延长使用寿命。

动力驱动系统（混合动力）

功能：为设备行驶、机械臂操作提供稳定动力，兼顾续航能力与环保需求。

特点：

采用柴油发动机与太阳能电池混合动力模式，主体行驶由燃油驱动保障动力，机械臂操作由太阳能供电节约能耗；

配备螺旋桨推进器，支持前进、后退、转向等灵活操作，适配复杂水域行驶需求；

太阳能板具备防水、防尘设计，设备休息时可自动吸收太阳能储存能源；

动力输出可根据河道水流、垃圾负载智能调节，实现高效作业与能源节约的平衡。

智能控制系统（定位、探测与通信模块）

功能：实现垃圾自动识别、障碍物规避、作业路径规划，支持遥控与自动作业切换。

特点：

搭载 GPS 定位模块，实时反馈设备位置，便于作业范围管控与路径规划；

主体前侧装配视觉探测器，可自动识别水面漂浮垃圾与水底沉渣，同时精准规避礁石、桥墩、堤岸等障碍物；

集成无线通信模块，支持远程遥控操作与作业数据传输，操作人员可在岸边实时监控作业状态；

具备自动报警功能，当垃圾堆积至设定量或设备出现故障时，及时发出提醒信号，保障作业安全与效率。

辅助功能组件（防护与适配结构）

功能：提升设备作业稳定性、安全性与场景适配性。

特点：

轻量化机身设计（净重 25kg），可通过人力搬运至狭窄河道、浅滩等大型设备无法抵达的区域；

模块化结构设计，挡板尺寸、推进功率可根据河道宽度、垃圾类型灵活定制，适配多场景使用。

主要技术参数

四、设备操作

1. 启动与关机

启动：将电源开关拨至 “ON” 位置，待控制系统自检完成（指示灯变为绿色）后，通过遥控器或控制台发送 “启动” 指令，设备进入待机状态；

关机：作业完成后，先将设备行驶至岸边安全区域，发送 “停止作业” 指令，待机械臂与挡板复位后，将电源开关拨至 “OFF” 位置，切断总电源。

2. 作业模式切换（自动 / 遥控）

自动模式：在控制台选择 “自动作业”，设定作业区域（通过 GPS 定位划定）与垃圾清理阈值，设备将自动规划路径，识别垃圾并完成推送作业，垃圾堆积达标后自动报警；

遥控模式：选择 “遥控作业”，通过操纵设备控制前进、后退、转向，点击 “机械臂展开 / 折叠”“挡板调节” 按钮，手动控制垃圾推送方向与范围，适用于复杂障碍物区域作业。

3. 机械臂与挡板操作

展开操作：在待机或作业状态下，点击 “挡板展开” 按钮，机械臂带动挡板缓慢展开至 U 形工作状态，观察监控画面确认展开到位；

折叠操作：作业完成或需收纳时，点击 “挡板折叠” 按钮，挡板与机械臂自动复位收纳，避免碰撞损坏；

角度调节：通过控制台旋钮微调挡板角度，适配不同水深与垃圾类型，提升推送效率。

五、维护保养

1. 日常保养

作业前后检查机械臂关节、挡板连接部位的螺栓、销轴是否松动，及时紧固；清洁设备表面、视觉探测器镜头与太阳能板，去除泥沙、垃圾残留，避免影响探测精度与发电效率；检查燃油液位与太阳能电池电量，作业前确保能源充足；观察螺旋桨转动是否顺畅，清除缠绕的水草、绳索等杂物，避免影响动力输出。

2. 定期保养

每作业 50 小时或每月，对机械臂关节、螺旋桨轴等转动部位加注润滑油，减少磨损；每作业 100 小时或每季度，检查燃油发动机机油与滤清器，必要时进行更换；定期检查太阳能板与电池的连接线路，查看有无破损、老化，及时修复或更换；检查挡板与机械臂的磨损情况，若出现变形、开裂等问题，及时更换配件。

3. 故障监测与处理

定期通过控制系统查看设备运行参数（动力输出、探测精度、电池状态等），若出现参数异常，及时停机排查；若设备无法启动，检查电源开关、线路连接与能源供应，排除接触不良或能源不足问题；若机械臂或挡板动作卡顿，检查关节部位是否有杂物缠绕或润滑油不足，清理杂物并补充润滑油；故障处理后，进行短距离试作业，确认设备恢复正常后方可投入正式使用。

六、安全注意事项

1. 操作人员必须经过专业培训，熟悉设备操作流程与安全规范；

2. 作业前需勘察作业水域环境，确认无大型障碍物、湍急水流或危险区域，避免设备损坏或作业事故；；

3. 禁止超载作业（垃圾推送量不得超过设备额定负载），避免机械臂与动力系统损坏；

4. 设备维修保养时必须切断总电源，禁止带电操作，确保维修人员安全；

5. 长期存放时，需将设备清洁干净，折叠收纳后放置在干燥、通风的室内，避免阳光暴晒与潮湿环境腐蚀。

七、产品创新点与优势

1. 结构创新设计

突破传统 “打捞 - 存储 - 转运” 的复杂结构，采用 “直推式” 清洁方案，省去垃圾存储仓与转运装置，简化设备结构的同时提升作业效率；镂空形可折叠挡板能有效淋出水分，减少搬运阻力，作业时呈现 U 形结构，扩大垃圾聚拢范围。

2. 适配场景广泛

轻量化设计使其可通过人力搬运至狭窄河道、浅滩等大型设备无法抵达的区域；支持根据河道宽度、垃圾类型定制挡板尺寸与推进功率，适配市政河道、公园景观湖、工业园区明渠、农村灌溉渠道等多场景使用。

3. 可持续性设计

全程无需人员下水，彻底规避水上作业的安全风险；太阳能电池供电结合燃油动力，降低能耗与碳排放，符合绿色环保理念；设备运行时对水体扰动小，不会破坏水生生物栖息地，实现 “清洁与生态保护” 双赢。

八、市场分析与前景展望

国家陆续出台《水污染防治行动计划》《“十四五” 生态环境保护规划》等政策，各地政府加大水环境治理投入，市政河道清洁成为刚需市场。 当前市场呈现 “两极分化”，大型保洁船占据大型水域市场，小型设备多为人工辅助型，本产品填补 “中小型河道智能化清洁” 空白，在市政、景区、园区等细分市场竞争力突出；

本近岸自动寻推垃圾机器人以 “智能化替代人工、低成本解决痛点、生态化守护水域” 为核心价值，既契合智能制造的技术趋势，又响应了生态环保的时代需求。未来将持续深耕技术创新与产业化落地，为建设人与自然和谐共生的现代化提供坚实支撑。