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申请/专利权人：常州机电职业技术学院

摘要：本发明公开了一种水面浮物打捞机械手，包括船体以及安装在船体上的液压驱动机构和执行机构；其中，液压驱动机构，为执行机构提供动力；执行机构，包括翻斗，翻斗的一端部设置有第二转动轴，翻斗通过第二转动轴转动连接在所述船体上；翻斗在液压驱动机构的带动下通过第二转动轴相对船体翻转；设置于所述翻斗的另一端部的第一转动轴；打捞铲安装于所述第一转动轴上，通过液压驱动机构带动打捞铲绕所述第一转动轴转动的过程中，打捞浮物并倾倒至所述翻斗内。本发明由液压驱动机构提供动力，可实现打捞铲的转动、翻斗的翻转、以及平移小车的平移运动，从而实现对水面浮物的打捞工作，本发明具有结构简单紧凑、适用性广、运动范围大等优点。

主权项：1.一种水面浮物打捞机械手，其特征在于：包括船体9以及安装在船体9上的液压驱动机构和执行机构；其中，液压驱动机构，为执行机构提供动力；执行机构，包括翻斗17，翻斗17的一端部设置有第二转动轴18，翻斗17通过第二转动轴18转动连接在所述船体9上；翻斗17在液压驱动机构的带动下通过第二转动轴18相对船体9翻转；设置于所述翻斗17的另一端部的第一转动轴16；打捞铲15安装于所述第一转动轴16上，通过液压驱动机构带动打捞铲15绕所述第一转动轴16转动的过程中，打捞浮物并倾倒至所述翻斗17内；所述打捞铲15包括底部20、铲面26和侧面围板21，所述侧面围板21的一端转动连接在所述第一转动轴16上，所述底部20与所述侧面围板21焊接连接，并且，底部20与侧面围板21形成一定夹角，所述铲面26位于侧面围板21与底部20之间，并且，所述铲面26与侧面围板21的另一端焊接连接；所述液压驱动机构包括电动机1、液压泵2、压力表3、带调压阀的三联多路阀4、节流阀5、平移液压缸6、翻斗液压缸7和打捞提升液压缸8，所述电动机1与所述液压泵2相连，所述压力表3与所述液压泵2的出口相连，用于监测液压泵2出口处的压力，所述带调压阀的三联多路阀4与所述液压泵2相连，所述平移液压缸6、翻斗液压缸7和打捞提升液压缸8各自通过节流阀5与所述带调压阀的三联多路阀4相连；所述平移液压缸6用于控制平移小车19的来回平移，翻斗液压缸7用于控制翻斗17的倾倒与复位，打捞提升液压缸8用于打捞铲15的提升与复位；电动机（1）驱动液压泵（2），输出的液压油经过带调压阀的三联多路阀（4）调压及分配，分别将动力传输至平移液压缸（6）、翻斗液压缸（7）和打捞提升液压缸（8）；打捞提升液压缸（8）带动打捞铲（15）绕第一转动轴（16）转动，打捞水面上的浮物，随着打捞铲（15）的转动，铲面（26）上有浮物掉入翻斗（17）中暂存。

全文数据：一种水面浮物打捞机械手技术领域本发明涉及一种水面浮物打捞机械手，属于水中机器人技术领域。背景技术地球是我们赖以生存的家园，并为我们提供了如此美丽的环境。但是随着社会经济的迅速发展和城市人口的高度集中，生活垃圾的产量正在逐步增加，我们的这个家园正在被垃圾所包围。由于潮长潮落的原因，乡村河面的废弃物或水草也会流入都市的河面，港湾，从而造成水面污染，影响市容，阻碍航道通行。为改变过去以人工打捞为主，且易受天气条件影响、劳动强度高等缺点，急需设计一套机械手来替代人工打捞，改善劳动条件，提高打捞效率。打捞机械手大致可分为以下几类：1、传送带式收集装置，2、喷水造流式收集装置，3、立式造流收集装置，4、卧式叶轮造流收集装置，这些收集装置或结构复杂造价昂贵，或应用条件苛刻，或收集效率较低，无法完成大规模大批量的应用，急需一款翻斗式收集铲式收集装置，其具有结构简单紧凑、造价低廉、适用性广、打捞范围大等优点。发明内容本发明所要解决的技术问题：克服现有技术的不足，提供一种水面浮物打捞机械手，其可以解决打捞漂浮在水面的垃圾、杂物的问题。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种水面浮物打捞机械手，包括船体以及安装在船体上的液压驱动机构和执行机构；其中，液压驱动机构，为执行机构提供动力；执行机构，包括翻斗，翻斗的一端部设置有第二转动轴，翻斗通过第二转动轴转动连接在所述船体上；翻斗在液压驱动机构的带动下通过第二转动轴相对船体翻转；设置于所述翻斗的另一端部的第一转动轴；打捞铲安装于所述第一转动轴上，通过液压驱动机构带动打捞铲绕所述第一转动轴转动的过程中，打捞浮物并倾倒至所述翻斗内。进一步，所述打捞铲包括底部、铲面和侧面围板，所述侧面围板的一端转动连接在所述第一转动轴上，所述底部与所述侧面围板焊接连接，并且，底部与侧面围板形成一定夹角，所述铲面位于侧面围板与底部之间，并且，所述铲面与侧面围板的另一端焊接连接。进一步，所述底部由网格外框和网格组成，所述网格的最大孔隙面积为3cm2，所述网格外框与所述网格通过螺栓固定连接。进一步，所述打捞铲设置有两组，对称布置在所述船体的轴线两侧。进一步，所述船体上设置有存储仓，设置于所述翻斗的后方，船体上还设置有用于带动翻斗平移以靠近或远离所述存储仓的平移小车。进一步，所述液压驱动机构包括电动机、液压泵、压力表、带调压阀的三联多路阀、节流阀、平移液压缸、翻斗液压缸和打捞提升液压缸，所述电动机与所述液压泵相连，所述压力表与所述液压泵的出口相连，用于监测液压泵出口处的压力，所述带调压阀的三联多路阀与所述液压泵相连，所述平移液压缸、翻斗液压缸和打捞提升液压缸各自通过节流阀与所述带调压阀的三联多路阀相连；所述平移液压缸用于控制平移小车的来回平移，翻斗液压缸用于控制翻斗的倾倒与复位，打捞提升液压缸用于打捞铲的提升与复位。进一步，所述液压泵位于船体的驾驶室内，并由驾驶室内的操作控制装置控制其启停。进一步，所述存储仓用于当翻斗在平移小车的推动下逐渐靠近存储仓、在翻斗液压缸的驱动下通过第二转动轴翻转时，接收翻斗中的浮物。采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：1本发明由液压驱动机构提供动力，可实现打捞铲的转动、翻斗的翻转、以及平移小车的平移运动，从而实现对水面浮物的打捞工作，本发明具有结构简单紧凑、适用性广、运动范围大等优点。2本发明的底部与侧面围板形成一定夹角，铲面位于侧面围板与底部之间，形成一个三维立体结构的打捞铲，能够更加有效的打捞浮物，提高打捞效率。3本发明的执行机构采用液压驱动方式，由电动机驱动液压泵，输出的压力油经过带调压阀的三联多路阀调压及分配，分别用于驱动平移液压缸、翻斗液压缸、打捞提升液压缸，全部采用手动控制实现打捞平移和倾倒的顺序动作，能够灵活完成收集打捞漂浮物的工作。附图说明图1为本发明的水面浮物打捞机械手的整体结构示意图；图2为本发明的执行机构的结构示意图；图3为本发明的液压驱动机构的原理图。具体实施方式为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。除非别作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。如图1至图3所示，一种水面浮物打捞机械手，包括船体9以及安装在船体9上的液压驱动机构和执行机构；其中，液压驱动机构，为执行机构提供动力。执行机构，包括翻斗17，翻斗17的一端部设置有第二转动轴18，翻斗17通过第二转动轴18转动连接在所述船体9上；翻斗17在液压驱动机构的带动下通过第二转动轴18相对船体9翻转。设置于所述翻斗17的另一端部的第一转动轴16。打捞铲15安装于所述第一转动轴16上，通过液压驱动机构带动打捞铲15绕所述第一转动轴16转动的过程中，打捞浮物并倾倒至所述翻斗17内。本发明由液压驱动机构提供动力，可实现打捞铲15的转动、翻斗17的转动、以及平移小车的平移运动，从而实现对水面浮物的打捞工作，本发明具有结构简单紧凑、适用性广、运动范围大等优点。所述打捞铲15包括底部20、铲面26和侧面围板21，所述侧面围板21的一端转动连接在所述第一转动轴16上，所述底部20与所述侧面围板21焊接连接，并且，底部20与侧面围板21形成一定夹角，所述铲面26位于侧面围板21与底部20之间，并且，所述铲面26与侧面围板21的另一端焊接连接。本发明的底部20与侧面围板21形成一定夹角，铲面26位于侧面围板21与底部20之间，形成一个三维立体结构的打捞铲15，能够更加有效的打捞浮物，提高打捞效率。所述底部20由网格外框24和网格23组成，所述网格23的最大孔隙面积为3cm2，所述网格外框24与所述网格23通过螺栓固定连接。当打捞铲15打捞浮物时，水分可以通过网格23的孔隙过滤掉。所述打捞铲15设置有两组，对称布置在所述船体的轴线两侧。本实施例中，第一转动轴16位于船头位置，向内为船体，向外为水面，第一转动轴16的轴径为d＝6cm，第一转动轴16采用球墨铸铁制成。两个打捞铲15均位于船头位置，分设在船体的轴线两侧。所述液压驱动机构包括电动机1、液压泵2、压力表3、带调压阀的三联多路阀4、节流阀5、平移液压缸6、翻斗液压缸7和打捞提升液压缸8，所述电动机1与所述液压泵2相连，所述压力表3与所述液压泵2的出口相连，用于监测液压泵2出口处的压力，所述带调压阀的三联多路阀4与所述液压泵2相连，所述平移液压缸6、翻斗液压缸7和打捞提升液压缸8各自通过节流阀5与所述带调压阀的三联多路阀4相连；所述平移液压缸6用于控制平移小车19的来回平移，翻斗液压缸7用于控制翻斗17的倾倒与复位，打捞提升液压缸8用于打捞铲15的提升与复位。电动机1驱动液压泵2，输出的液压油经过带调压阀的三联多路阀4调压及分配，分别将动力传输至平移液压缸6、翻斗液压缸7和打捞提升液压缸8。打捞提升液压缸8带动打捞铲15绕第一转动轴16转动，打捞水面上的浮物，随着打捞铲15的转动，铲面26上有浮物掉入翻斗17中暂存。为了收集打捞的浮物，船体9上设置有存储仓22。存储仓22设置于翻斗17的后方，船体9上还设置有用于带动翻斗17平移以靠近或远离存储仓22的平移小车19。存储仓22用于当翻斗17在平移小车19的推动下逐渐靠近存储仓22、在翻斗液压缸7的驱动下通过第二转动轴18翻转时，接收翻斗17中的浮物。待翻斗17中的浮物达到一定量，需要清理时，平移小车19推动翻动17沿船体9平移，逐渐靠近存储仓22，翻动17移动到合适的位置，翻斗液压缸7带动翻斗17通过第二转动轴18相对船体9翻转，将翻斗17中的浮物倒入存储仓22后，再由翻斗液压缸7带动翻斗17复位，又可继续打捞。平移小车19再带动翻斗17远离存储仓22复位。平移小车19上还设置有刮板，在翻斗17复位的过程中，平移小车19利用刮板又可将存储仓22内的浮物推平，保证存储仓22内的容量。船体9上设有驾驶室12，驾驶室12内具有操作控制装置11，操作控制装置11用于控制液压泵2的启停、平移液压缸6的启停、翻斗液压缸7的启停以及打捞提升液压缸8的启停。液压泵2通过液压管道14与平移液压缸6、翻斗液压缸7以及打捞提升液压缸8相连。船体9上还安装有用于包住所述液压管道14的仓口围板10。所述液压泵2位于船体9的驾驶室12内，并由驾驶室12内的操作控制装置11控制其启停。船体9严格封闭，透气口高于可能出现的最高油面，在震动大的地方优选采用软管连接。在驾驶室12内通过操作控制装置11控制打捞铲15打捞浮物，打捞铲15绕第一转动轴16转动，将浮物倾倒至翻斗17内，当翻斗17内浮物堆砌至一定高度后，由操作控制装置11操作平移小车19推送翻斗17靠近存储仓22，由翻斗液压缸7使翻斗17翻转使其内的浮物倾倒至存储仓22内，保证翻斗17的空间。本发明有效地解决了在湖面、河面上打捞漂浮在其表面的垃圾、杂物的问题，达到了提到打捞效率，节省人力，保证打捞安全的目的，具有结构简单紧凑、操作简便、打捞范围大、适用性广、不易受干扰等优点。以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种水面浮物打捞机械手，其特征在于：包括船体9以及安装在船体9上的液压驱动机构和执行机构；其中，液压驱动机构，为执行机构提供动力；执行机构，包括翻斗17，翻斗17的一端部设置有第二转动轴18，翻斗17通过第二转动轴18转动连接在所述船体9上；翻斗17在液压驱动机构的带动下通过第二转动轴18相对船体9翻转；设置于所述翻斗17的另一端部的第一转动轴16；打捞铲15安装于所述第一转动轴16上，通过液压驱动机构带动打捞铲15绕所述第一转动轴16转动的过程中，打捞浮物并倾倒至所述翻斗17内。2.根据权利要求1所述的水面浮物打捞机械手，其特征在于：所述打捞铲15包括底部20、铲面26和侧面围板21，所述侧面围板21的一端转动连接在所述第一转动轴16上，所述底部20与所述侧面围板21焊接连接，并且，底部20与侧面围板21形成一定夹角，所述铲面26位于侧面围板21与底部20之间，并且，所述铲面26与侧面围板21的另一端焊接连接。3.根据权利要求2所述的水面浮物打捞机械手，其特征在于：所述底部20由网格外框24和网格23组成，所述网格23的最大孔隙面积为3cm2，所述网格外框24与所述网格23通过螺栓固定连接。4.根据权利要求3所述的水面浮物打捞机械手，其特征在于：所述打捞铲15设置有两组，对称布置在所述船体9的轴线两侧。5.根据权利要求4所述的水面浮物打捞机械手，其特征在于：所述船体9上设置有存储仓22，设置于所述翻斗17的后方，船体9上还设置有用于带动翻斗17平移以靠近或远离所述存储仓22的平移小车19。6.根据权利要求5所述的水面浮物打捞机械手，其特征在于：所述液压驱动机构包括电动机1、液压泵2、压力表3、带调压阀的三联多路阀4、节流阀5、平移液压缸6、翻斗液压缸7和打捞提升液压缸8，所述电动机1与所述液压泵2相连，所述压力表3与所述液压泵2的出口相连，用于监测液压泵2出口处的压力，所述带调压阀的三联多路阀4与所述液压泵2相连，所述平移液压缸6、翻斗液压缸7和打捞提升液压缸8各自通过节流阀5与所述带调压阀的三联多路阀4相连；所述平移液压缸6用于控制平移小车19的来回平移，翻斗液压缸7用于控制翻斗17的倾倒与复位，打捞提升液压缸8用于打捞铲15的提升与复位。7.根据权利要求6所述的水面浮物打捞机械手，其特征在于：所述液压泵2位于船体9的驾驶室12内，并由驾驶室12内的操作控制装置11控制其启停。8.根据权利要求7所述的水面浮物打捞机械手，其特征在于：所述存储仓22用于当翻斗17在平移小车19的推动下逐渐靠近存储仓22、在翻斗液压缸7的驱动下通过第二转动轴18翻转时，接收翻斗17中的浮物。

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