水面打捞清洁是一种环保型创新创业项目,响应“生态环境是关系党的使命宗旨的重大政治问题,也是关系民生的重大社会问题。”的号召,通过解决水域漂浮垃圾问题,为一些小型水域(校园、小区、景区内水域造景)提供环保服务帮助。一方面可以减轻水域的漂浮物污染,促进当地的绿色环境发展,另一方面服务社会上有需要的群体,提高工作效率。在未来,水面清洁机器人将逐渐走出校园,走向各个高校与地区,走向其他省份;通过加快小水域垃圾清洁,联通全国节能减排项目,发展环保服务事业,促进全国环保事业发展。
本文主要设计了一款机器人,以改善小水域环境,提高水面漂浮污染物的清洁效率,方便水质监测与环境恢复,降低水域治理成本。该船体采用模块化设计,由驱动模块、污染物收集模块、主控模块、远程遥控、定位模块及水质监测模块、避障模块、水样采集模块组成,具有良好的稳定性和可控性。驱动模块采用两个电机作为驱动器,使用两电机差速转动来控制船体的方向,有利于更方便高效的以最佳角度和姿态将漂浮污染物对准扩收拦截挡板。污染物收集模块分为三部分,第一部分是位于船体前方的扩收拦截挡板,第二部分是垃圾传输装置,第三部分是自载可拆卸收集箱。当基于图像精准识别技术的低能耗水面清装置行驶到漂浮污染物前,通过扩收拦截挡板将垃圾收纳到垃圾传输装置的传送链上,垃圾传送链将垃圾传送到自载收集箱中,从而完成污染物的收集。主控系统采用STM32F103C8T6为主控芯片。
该机器可无人管理运行,降低了人员劳动强度;通过基于串口转换软件的远程控制与无线数据实时传输,增加了作业的安全性;智能识别、自主检测收集,满足快速、高效清洁水域及水质测量的需求。