一种便于收集海上漂浮物的多功能无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，具体为一种便于收集海上漂浮物的多功能无人机。


背景技术：

2.海洋垃圾是指海洋中具有持久性的、人造的或经加工的固体废弃物，海洋垃圾不仅影响海洋景观，威胁航行安全，并且还会对海洋生态系统的健康产生影响，对海洋经济产生负面效应，因此，我们常常派遣船只来打捞海上的漂浮物，以保证海洋的洁净，净化海洋环境。但是，派遣船只人工进行打捞的话，不仅费时耗力，打捞效率也非常低；
3.中国专利公告号为：cn106741941b的发明专利，其公开了一种海上漂浮垃圾收集无人机，包括机身、机翼、四台涡扇发动机a、两个液压马达a、两台涡扇发动机b、液压马达b、涡扇发动机c、多级液压缸、旋转轴承、收集器，其特征在于：所述的机身为尖首圆筒形状，在机身顶部安装有机翼，在机翼下方对称安装有四台涡扇发动机a，机翼两侧各安装有一个液压马达a，每个液压马达a的驱动轴端部都安装着一个涡扇发动机b；本发明采用无人机作为收集器的运载体，可以快速到达被污染的海域，相比传统的船舶等运载体具有较大的速度优势。
4.上述专利中，采用无人机作为收集器的运载体，可以快速到达被污染的海域，相比传统的船舶等运载体具有较大的速度优势，大大提高了打捞效率，但是在实际应用中我们发现，其仍然存在有一定的不足之处，比如：
5.1、上述专利虽然能够通过收集桶对海上垃圾进行收集，但是其只能收集一些小型的垃圾，面对一些较大的漂浮垃圾时无能为力；
6.2、上述专利中收集桶的装载量较少，一次只能收集少量的垃圾，需要频繁的飞回收集点来清理桶中的垃圾，效率较低，
7.3、上述专利中的收集桶不具备压缩垃圾的功能，垃圾直接堆放在桶中很容易把桶装满；
8.基于此，我们提出了一种便于收集海上漂浮物的多功能无人机，希冀解决现有技术中的不足之处。


技术实现要素：

9.(一)解决的技术问题
10.针对现有技术的不足，本发明提供了一种便于收集海上漂浮物的多功能无人机，具备便于打捞较大的海上漂浮垃圾、装载量大、能够对垃圾进行压缩的优点。
11.(二)技术方案
12.为实现上述便于打捞较大的海上漂浮垃圾、装载量大、能够对垃圾进行压缩的目的，本发明提供如下技术方案：一种便于收集海上漂浮物的多功能无人机，包括机体，所述机体的底部均匀设置有四个吊杆，四个所述吊杆之间固定安装有固定板，所述固定板内部转动设置有螺母，所述固定板的底部固定安装有电机，设置在电机的输出轴顶部与螺母之
间的驱动装置，用于驱动螺母旋转；
13.所述螺母的内壁螺纹连接有螺杆，所述螺杆的顶部固定安装有顶板，所述机体的内部形成有与所述顶板相匹配的竖槽，所述螺杆的底部固定安装有控制筒，所述控制筒的底端均匀设置有挂钩。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动装置包括齿环和驱动轮，所述齿环固定安装在螺母的外壁上，所述齿环的外壁啮合有驱动轮，所述驱动轮固定安装在电机的输出轴顶部。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述顶板的外壁开设有限位槽，所述限位槽的内壁滑动设置有限位条，所述限位条固定安装在竖槽的内壁上。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述挂钩包括弧形筒、弧形钩和移动塞，所述弧形筒固定安装在控制筒的底部，所述弧形钩通过移动塞活动设置在弧形筒的内壁上；
17.所述控制筒的内部形成有主气道，所述主气道的底部与弧形筒之间贯通设置有支气道；
18.所述主气道的内壁活动设置有活塞，所述活塞与主气道的内顶壁之间固定连接有弹簧，所述活塞的顶部固定安装有拉杆，设置在顶板的顶部与螺杆内部的控制装置，用于拉动拉杆上下移动。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述控制装置包括电动推杆和钢绳，所述螺杆的内部形成有内腔，所述内腔的内部设置有钢绳，所述钢绳的底端与拉杆固定相连，所述钢绳的顶端固定安装在电动推杆的输出轴底部。
20.作为本发明的一种优选技术方案，所述电动推杆的外壁固定安装有固定环，所述固定环的外壁固定安装有固定架，所述固定架固定安装在顶板的顶部。
21.作为本发明的一种优选技术方案，四个所述吊杆的底部通过连接块固定连接有矩形箱体，所述矩形箱体的底部活动设置有第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和第二挡板朝外的一端均通过转动轴活动设置在铰接座的内壁上，所述铰接座固定安装在矩形箱体的内侧壁上；
22.所述第一挡板和第二挡板的顶部还分别设置有左半筒和右半筒，所述左半筒与右半筒之间形成有竖向通道，所述挂钩活动设置在竖向通道内。
23.作为本发明的一种优选技术方案，所述铰接座的上端敞开，下端封闭，所述转动轴与铰接座的连接处还设置有扭簧。
24.作为本发明的一种优选技术方案，所述第一挡板和第二挡板的长度大于矩形箱体侧边的高度，同侧相邻两个吊杆之间的距离大于左半筒和右半筒的直径。
25.作为本发明的一种优选技术方案，所述矩形箱体的左右两侧内壁上还设置有切割刀，所述切割刀的宽度从上至下逐渐变小。
26.(三)有益效果
27.与现有技术相比，本发明提供了一种便于收集海上漂浮物的多功能无人机，具备以下有益效果：
28.1、该便于收集海上漂浮物的多功能无人机，电机运行带动其输出轴顶部的驱动轮旋转，驱动轮旋转通过齿环带动螺母旋转，螺母旋转带动其内壁螺纹连接的螺杆上下移动，螺杆上下移动通过控制筒能够带动挂钩上下移动，挂钩向下移动到海上漂浮物的下方然后
再上升时，便能够钩住海上漂浮物，便于对海上漂浮物进行打捞。
29.2、该便于收集海上漂浮物的多功能无人机，电动推杆的输出轴伸出或回缩通过钢绳能够带动拉杆上下移动，当电动推杆的输出轴伸出时，拉杆处于原位，弹簧处于初始状态，当电动推杆的输出轴回缩时，拉杆被钢绳拉动向上移动，此时弹簧被压缩，活塞也向上移动，活塞向上移动通过气压使弧形筒内的移动塞沿着弧形筒向内移动，移动塞向内移动带动弧形钩向内移动，使弧形钩逐渐回缩到弧形筒中，弧形钩回缩到弧形筒中，其外壁钩住的海上漂浮物便自动脱落，从而便于对打捞上来的海上漂浮物进行收集。
30.3、该便于收集海上漂浮物的多功能无人机，控制筒底部的弧形钩穿过竖向通道钩取海上漂浮物，弧形钩钩住海上漂浮物并向上移动时，由于海上漂浮物体积较大，所以海上漂浮物会挤压第一挡板和第二挡板，使第一挡板和第二挡板向内张开，便于使海上漂浮物通过，海上漂浮物通过后，第一挡板和第二挡板在扭簧的作用下恢复原位，此时，再控制弧形钩回缩，使其钩住的海上漂浮物脱落，脱落后的海上漂浮物便会落到矩形箱体内，对海上漂浮物进行收集。
31.4、该便于收集海上漂浮物的多功能无人机，矩形箱体的左右两侧内壁上设置有切割刀，切割刀的宽度从上至下逐渐变小，矩形箱体内收集有海上漂浮物，当再次收集海上漂浮物且海上漂浮物挤压第一挡板和第二挡板时，第一挡板和第二挡板向内张开会挤压之前收集的海上漂浮物，使海上漂浮物挤压切割刀，此时，一方面能够挤压之前收集的海上漂浮物使其体积变小，另一方面也能够通过切割刀对其进行切割，进一步的减小其体积，占用空间更小，在有限的矩形箱体内能够容纳更多的海上漂浮物。
附图说明
32.图1为本发明整体结构的立体示意图；
33.图2为本发明矩形箱体部分的立体示意图；
34.图3为本发明矩形箱体部分的剖视图；
35.图4为本发明螺杆部分的立体示意图；
36.图5为本发明控制筒部分的正视剖面图；
37.图6为本发明顶板部分的立体示意图。
38.图中：1、机体；2、吊杆；3、连接块；4、矩形箱体；5、铰接座；6、转动轴；7、第一挡板；8、第二挡板；9、左半筒；10、右半筒；11、切割刀；12、固定板；13、螺母；14、齿环；15、驱动轮；16、电机；17、螺杆；18、顶板；19、限位槽；20、控制筒；21、弧形筒；22、弧形钩；23、移动塞；24、支气道；25、主气道；26、活塞；27、弹簧；28、拉杆；29、钢绳；30、内腔；31、电动推杆；32、固定环；33、固定架。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位
或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实施例一：
43.请参阅图1
‑
图4，一种便于收集海上漂浮物的多功能无人机，包括机体1，机体1的底部均匀设置有四个吊杆2，四个吊杆2之间固定安装有固定板12，固定板12内部转动设置有螺母13，固定板12的底部固定安装有电机16，设置在电机16的输出轴顶部与螺母13之间的驱动装置，用于驱动螺母13旋转；
44.驱动装置包括齿环14和驱动轮15，齿环14固定安装在螺母13的外壁上，齿环14的外壁啮合有驱动轮15，驱动轮15固定安装在电机16的输出轴顶部，螺母13的内壁螺纹连接有螺杆17，螺杆17的顶部固定安装有顶板18，电机16运行带动其输出轴顶部的驱动轮15旋转，驱动轮15旋转通过齿环14带动螺母13旋转，螺母13旋转带动其内壁螺纹连接的螺杆17上下移动，顶板18的外壁开设有限位槽19，限位槽19的内壁滑动设置有限位条，限位条固定安装在竖槽的内壁上，限位槽19在限位条上的滑动设置限制了顶板18和螺杆17的旋转，使顶板18和螺杆17只能够在螺母13的带动下做上下平移运动；
45.机体1的内部形成有与顶板18相匹配的竖槽，螺杆17的底部固定安装有控制筒20，控制筒20的底端均匀设置有挂钩，螺杆17上下移动通过控制筒20能够带动挂钩上下移动，挂钩向下移动到海上漂浮物的下方然后再上升时，便能够钩住海上漂浮物，便于对海上漂浮物进行打捞。
46.实施例二：
47.请参阅图4、图5和图6，在实施例一的基础上，挂钩包括弧形筒21、弧形钩22和移动塞23，弧形筒21固定安装在控制筒20的底部，弧形钩22通过移动塞23活动设置在弧形筒21的内壁上，控制筒20的内部形成有主气道25，主气道25的底部与弧形筒21之间贯通设置有支气道24；
48.主气道25的内壁活动设置有活塞26，活塞26与主气道25的内顶壁之间固定连接有弹簧27，活塞26的顶部固定安装有拉杆28，设置在顶板18的顶部与螺杆17内部的控制装置，用于拉动拉杆28上下移动；
49.控制装置包括电动推杆31和钢绳29，螺杆17的内部形成有内腔30，内腔30的内部设置有钢绳29，钢绳29的底端与拉杆28固定相连，钢绳29的顶端固定安装在电动推杆31的输出轴底部，电动推杆31的输出轴伸出或回缩通过钢绳29能够带动拉杆28上下移动，当电动推杆31的输出轴伸出时，拉杆28处于原位，弹簧27处于初始状态，当电动推杆31的输出轴回缩时，拉杆28被钢绳29拉动向上移动，此时弹簧27被压缩，活塞26也向上移动，活塞26向上移动通过气压使弧形筒21内的移动塞23沿着弧形筒21向内移动，移动塞23向内移动带动弧形钩22向内移动，使弧形钩22逐渐回缩到弧形筒21中，弧形钩22回缩到弧形筒21中，其外
壁钩住的海上漂浮物便自动脱落，从而便于对打捞上来的海上漂浮物进行收集；
50.电动推杆31的外壁固定安装有固定环32，固定环32的外壁固定安装有固定架33，固定架33固定安装在顶板18的顶部，通过固定架33和固定环32能够固定住电动推杆31的位置，使电动推杆31位于顶板18的上方。
51.实施例三：
52.请参阅图1、图2和图3，在实施例一和实施例二的基础上，四个吊杆2的底部通过连接块3固定连接有矩形箱体4，矩形箱体4的底部活动设置有第一挡板7和第二挡板8，第一挡板7和第二挡板8朝外的一端均通过转动轴6活动设置在铰接座5的内壁上，铰接座5固定安装在矩形箱体4的内侧壁上，铰接座5的上端敞开，下端封闭，使第一挡板7和第二挡板8只能够向上转动九十度，无法向下转动，转动轴6与铰接座5的连接处还设置有扭簧，提供弹性恢复力，当第一挡板7和第二挡板8向上转动时，扭簧被压缩；
53.第一挡板7和第二挡板8的顶部还分别设置有左半筒9和右半筒10，左半筒9与右半筒10之间形成有竖向通道，挂钩活动设置在竖向通道内，控制筒20底部的弧形钩22穿过竖向通道钩取海上漂浮物，弧形钩22钩住海上漂浮物并向上移动时，由于海上漂浮物体积较大，所以海上漂浮物会挤压第一挡板7和第二挡板8，使第一挡板7和第二挡板8向内张开，便于使海上漂浮物通过，海上漂浮物通过后，第一挡板7和第二挡板8在扭簧的作用下恢复原位，此时，再控制弧形钩22回缩，使其钩住的海上漂浮物脱落，脱落后的海上漂浮物便会落到矩形箱体4内，对海上漂浮物进行收集；
54.第一挡板7和第二挡板8的长度大于矩形箱体4侧边的高度，同侧相邻两个吊杆2之间的距离大于左半筒9和右半筒10的直径，第一挡板7和第二挡板8向内张开时，不会受到阻挡；
55.矩形箱体4的左右两侧内壁上还设置有切割刀11，切割刀11的宽度从上至下逐渐变小，矩形箱体4内收集有海上漂浮物，当再次收集海上漂浮物且海上漂浮物挤压第一挡板7和第二挡板8时，第一挡板7和第二挡板8向内张开会挤压之前收集的海上漂浮物，使海上漂浮物挤压切割刀11，此时，一方面能够挤压之前收集的海上漂浮物使其体积变小，另一方面也能够通过切割刀11对其进行切割，进一步的减小其体积，占用空间更小，在有限的矩形箱体4内能够容纳更多的海上漂浮物。
56.本发明的工作原理及使用流程：
57.电机16运行带动其输出轴顶部的驱动轮15旋转，驱动轮15旋转通过齿环14带动螺母13旋转，螺母13旋转带动其内壁螺纹连接的螺杆17上下移动，螺杆17上下移动通过控制筒20能够带动挂钩上下移动，挂钩向下移动到海上漂浮物的下方然后再上升时，便能够钩住海上漂浮物，便于对海上漂浮物进行打捞；
58.电动推杆31的输出轴伸出或回缩通过钢绳29能够带动拉杆28上下移动，当电动推杆31的输出轴伸出时，拉杆28处于原位，弹簧27处于初始状态，当电动推杆31的输出轴回缩时，拉杆28被钢绳29拉动向上移动，此时弹簧27被压缩，活塞26也向上移动，活塞26向上移动通过气压使弧形筒21内的移动塞23沿着弧形筒21向内移动，移动塞23向内移动带动弧形钩22向内移动，使弧形钩22逐渐回缩到弧形筒21中，弧形钩22回缩到弧形筒21中，其外壁钩住的海上漂浮物便自动脱落，从而便于对打捞上来的海上漂浮物进行收集；
59.控制筒20底部的弧形钩22穿过竖向通道钩取海上漂浮物，弧形钩22钩住海上漂浮
物并向上移动时，由于海上漂浮物体积较大，所以海上漂浮物会挤压第一挡板7和第二挡板8，使第一挡板7和第二挡板8向内张开，便于使海上漂浮物通过，海上漂浮物通过后，第一挡板7和第二挡板8在扭簧的作用下恢复原位，此时，再控制弧形钩22回缩，使其钩住的海上漂浮物脱落，脱落后的海上漂浮物便会落到矩形箱体4内，对海上漂浮物进行收集；
60.矩形箱体4的左右两侧内壁上设置有切割刀11，切割刀11的宽度从上至下逐渐变小，矩形箱体4内收集有海上漂浮物，当再次收集海上漂浮物且海上漂浮物挤压第一挡板7和第二挡板8时，第一挡板7和第二挡板8向内张开会挤压之前收集的海上漂浮物，使海上漂浮物挤压切割刀11，此时，一方面能够挤压之前收集的海上漂浮物使其体积变小，另一方面也能够通过切割刀11对其进行切割，进一步的减小其体积，占用空间更小，在有限的矩形箱体4内能够容纳更多的海上漂浮物。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。