水面垃圾收集船及水面垃圾收集方法

1.本发明涉及用于清理水面垃圾的浮体结构，特别是一种水面垃圾收集船及水面垃圾收集方法。


背景技术：

2.随着人们对水域污染问题重视程度的提升，水域环境的治理成为一个重要课题。目前，各类公园景点多设置有大小湖泊，但无论是人为或刮风总会有杂物落入湖泊，不仅影响美观，而且容易造成水体污染。
3.目前通常采用人工打捞的方式处理水面垃圾，在实际操作中存在以下不足之处：1、需要配备专用的大型船只，对于一些面积较小的水域或存在狭窄区段的水域，难以正常驶入；2、垃圾清理人员在水上作业时存在一定的安全隐患，由于对于某些水情复杂的湖泊，难以保证垃圾清理人员全面而安全的清理水面垃圾。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种水面垃圾收集船及水面垃圾收集方法，它解决了目前人工乘船打捞水面垃圾存在安全隐患，打捞区域存在一定局限性的问题。
5.本发明的技术方案是：水面垃圾收集船，包括空心浮体、垃圾收集仓和机动艇组；空心浮体呈中空的正棱柱形；垃圾收集仓呈中空的正棱柱形，其固定连接在空心浮体下端，其中心线与空心浮体的中心线重合，其每面侧壁上端均设有垃圾入口，其底面及每个侧壁面上均设有透水孔；机动艇组包括机动艇和连接带；多个机动艇分别可分离连接在空心浮体的每面侧壁上，用于提供空心浮体在水面上移动的动力，每个机动艇分别通过两条可伸缩的连接带与相邻的两个机动艇连接，从而使所有的机动艇合围形成一个封闭的垃圾收集圈；在机动艇移动的过程中，连接带始终保持张紧状态。
6.本发明进一步的技术方案是：其还包括垃圾粉碎机构；多组垃圾粉碎机构分别安装在垃圾收集仓的每个垃圾入口中；垃圾粉碎机构包括电机b和粉碎轴；两个电机b分别固定安装在垃圾入口内部的一侧边处，两个电机b的机轴分别向垃圾入口内部的一侧边伸出；两根粉碎轴相互平行布置在垃圾入口中，两根粉碎轴的一端分别与两个电机b的机轴连接，两根粉碎轴的另一端分别可转动安装在垃圾入口内部的另一侧边处，每根粉碎轴上均间隔固设有多片切割盘，两根粉碎轴上的切割盘相互交错布置。
7.本发明进一步的技术方案是：其还包括垃圾拨扒机构；多组垃圾拨扒机构绕空心浮体的中心线呈环形均布安装在空心浮体的侧壁面上，并分别位于每组垃圾粉碎机构的上端；垃圾拨扒机构包括电机c、转轴a和拨板；电机c固定安装在空心浮体的侧壁面上；转轴a一端与电机c的机轴连接，另一端可转动安装在空心浮体的侧壁面上；拨板一端固定安装在转轴a上，另一端设有向空心浮体内侧卷曲的弧形卷边，拨板上设有贯通其两侧表面的多个通水孔，拨板在电机c的驱动下绕转轴a转动，以遮蔽或敞开下端对应的垃圾入口。
8.本发明进一步的技术方案是：其还包括涡流制造机构；涡轮制造机构包括防水外壳、电机a、螺旋桨a和隔离网罩；防水外壳固定安装在垃圾收集仓的内腔底面中心处，其内部从下至上设有电池腔和电机腔；电机a固定安装在防水外壳内部的电机腔中，其机轴平行于垃圾收集仓的中心线布置，并从防水外壳的顶面穿出；螺旋桨a连接在电机a的机轴上端，并位于防水外壳外部，其转动平面平行于垃圾收集仓的径向平面；隔离网罩固定安装在垃圾收集仓的内腔底面中心处，并将防水外壳、电机a和螺旋桨a包容在内。
9.本发明进一步的技术方案是：其还包括船锚收放机构；船锚收放机构包括船锚、钢缆和钢缆收放器；钢缆收放器安装在垃圾收集仓的下端外侧底面上；钢缆一端卷绕在钢缆收放器上，另一端与船锚连接。
10.本发明进一步的技术方案是：机动艇包括防水壳体、螺旋桨b、电机d、舵机、轴座、转轴b、底板和弹性卷绕器；防水壳体内部中空，其两端分别为头部和尾部，头部设有外凸弧面，防水壳体在外凸弧面处的壁面加厚而形成厚壁部，厚壁部上设有插销通道，插销通道在防水壳体的头部两侧形成插销进出口；两个螺旋桨b分别安装在防水壳体的尾部两侧，并互成夹角布置；两个电机d分别固定安装在防水壳体的内腔中，两个电机d分别与两个螺旋桨b连接，以驱动两个螺旋桨b独立转动；舵机固定安装在防水壳体的上表面上；轴座固定安装在防水壳体的上表面上，并正对舵机布置；转轴b一端连接在舵机的机轴上，另一端可转动安装在轴座上，并呈水平布置；底板与转轴b固定连接，其随着转轴b同步转动，进而在水平状态和竖直状态之间转换；弹性卷绕器内部设有用于收纳连接带的卷带轴，其一端下部设有供连接带伸出的出带口；两个弹性卷绕器以出带口相背的姿态布置在底板上表面上；相应的，任意一个机动艇均通过两根连接带与两侧相邻的机动艇连接；每根连接带的端部均卷绕在一个弹性卷绕器的卷带轴上,通过弹性卷绕器提供的弹力使连接带始终保持张紧；当底板处于水平状态下时，连接带处于水平状态；当底板处于竖直状态时，连接带处于竖直状态；相应的，空心浮体在每个侧壁上分别设有插口和连通至插口的锁定部件腔，插口和锁定部件腔均未贯通至空心浮体的内腔，插口形状与机动艇的防水壳体的头部形状相匹配；相应的，机动艇通过锁定机构与空心浮体的侧壁可拆卸连接；锁定机构包括电机e、齿条、导轨及齿轮；电机e固定安装在空心浮体的锁定部件腔中；齿条可滑动安装在导轨上；导轨固定安装在锁定部件腔中；齿轮固定安装在电机e的机轴上，并与齿条啮合，齿轮转动以驱动齿条沿导轨滑动；当机动艇的防水壳体的头部插入插口后，机动艇的插销通道处在齿条的移动路径上，此状态下，齿条穿过机动艇的插销通道，即将机动艇锁定在空心浮体上；齿条退出机动艇的插销通道，即解除机动艇与空心浮体的锁定。
11.本发明进一步的技术方案是：空心浮体和垃圾收集仓均呈正六棱柱形，两者的径向截面尺寸一致，并且，垃圾收集仓的六个侧壁面分别与空心浮体六个侧壁面的延伸平面重合。
12.本发明进一步的技术方案是：空心浮体的内腔上端设有空气压缩机，空气压缩机用于将外界空气压缩后输入空心浮体的内腔中，空心浮体的上端设有排气压力可调节的排气阀，空心浮体的下端设有排水压力可调节的排水阀，排气阀和排水阀均连通至空心浮体的内腔。
13.本发明的技术方案是：水面垃圾收集方法，应用于上述的水面垃圾收集船，执行垃圾收集操作之前，水面垃圾收集船放置在水面上，并处在初始状态，在初始状态下：1、空心浮体的内腔中装填有一定量的水，以使所有的机动艇均浸没在水面下方；2、所有的机动艇分别通过锁定机构连接在空心浮体的各面侧壁上；3、用于连接各机动艇的连接带处于水平状态，并浸没在水面下方；4、垃圾拨扒机构的拨板遮蔽其下端对应的垃圾入口；5、钢缆收放器将钢缆充分卷绕，以使船锚处在其升降行程的最上端；垃圾收集方法如下：s01，行驶至目标水域：a、处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇的运行状态，基于各个机动艇3运动速度和运动方向的矢量合成，驱动水面垃圾收集船向目标水域行驶；b、当水面垃圾收集船抵达目标水域后，钢缆收放器启动，驱动钢缆放线，使船锚下沉至水域底部，从而实现水面垃圾收集船在目标水域的定位；s02，机动艇组包围目标水域：a、电机e启动，通过齿轮带动齿条沿导轨移动，使齿条退出机动艇的插销通道，从而解除机动艇与空心浮体的锁定；b、处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇的运行状态，使各机动艇分别退出空心浮体的插口，并分别向远离空心浮体的方向移动；随着各机动艇的移动，相邻机动艇之间的距离逐渐拉远，相邻机动艇之间的连接带也相应的被拉长，由各机动艇合围形成的垃圾收集圈也相应的扩大，当垃圾收集圈扩大至将目标水域包围在内，或相邻机动艇之间的连接带已拉伸至最长时，所有的机动艇均停止移动；s03，收拢水面垃圾：a、舵机启动，带动转轴b和底板同步转动，使底板从水平状态转动至竖直状态，进而使连接带4由水平状态变为竖直状态，从而做好收拢垃圾的准备；b、处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇的运行状态，使各机动艇分别向靠近空心浮体的方向移动；随着各机动艇的移动，相邻机动艇之间的距离逐渐靠近，相邻机动艇之间的连接带也相应的缩短，由各机动艇合围形成的垃圾收集圈也相应的缩小，从而推动目标水域的垃圾向空心浮体移动；s04，粉碎并收集垃圾：当垃圾收集圈缩小至一定尺寸后，所有的机动艇均停止移动，然后同时执行以下三项操作：1、电机a启动，带动螺旋桨a转动，从而形成以螺旋桨a为中心的涡流，涡流中的水流从垃圾收集仓的垃圾入口进入垃圾收集仓的内腔，再从垃圾收集仓底部的透水孔排出，以助力垃圾收集圈内的垃圾向垃圾收集仓的垃圾入口流动收拢；2、电机c启动，通过转轴a带动拨板转动，使拨板做周期性的摆动，将水面上的垃圾拨扒进入垃圾收集仓的垃圾入口中；3、垃圾粉碎机构中的两个电机b同步启动，驱动位于同一个垃圾入口中的两根粉碎轴同步反向转动，将垃圾入口外侧的垃圾切碎并送入垃圾收集仓的内腔中；本步骤中，当垃圾进入垃圾收集仓内腔的过程中，为了维持水面垃圾收集船的吃水深度不变，不间断的通过空气压缩机向空心浮体的内腔中充入高压空气，使空心浮体内腔下部存留的一部分水在压力作用下从排水阀持续的排出，进而达到调节空心浮体的浮力
大小，维持水面垃圾收集船的吃水深度不变的效果；本步骤中，当拨板向上转动至极限位置时，拨板部分伸出在水面上方，并相对于水平面向上倾斜，然后拨板暂停一段时间，等待水面上的垃圾随着涡流流动至拨板下方之后，拨板再向下转动；本步骤中，垃圾收集圈缩小后的尺寸不干涉拨板的正常转动；s05，携带垃圾返回：a、当垃圾收集圈内的垃圾全部收集完毕后，同时执行以下四项操作：1、电机c启动，通过转轴a带动拨板转动，使拨板向下转动至遮蔽其下端的垃圾入口；2、电机a关闭，使螺旋桨a停止转动；3、垃圾粉碎机构中的两个电机b均关闭，使两根粉碎轴停止转动；4、舵机启动，带动转轴b和底板同步转动，使底板从竖直状态转动至水平状态，进而使连接带由竖直状态变为水平状态；b、处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇的运行状态，使各机动艇分别向靠近空心浮体的方向移动；直至各机动艇的防水壳体的头部分别插入空心浮体对应侧壁上的插口中后，操作人员操纵各个机动艇停止移动；c、电机e启动，通过齿轮带动齿条沿导轨移动，使齿条伸入机动艇的插销通道，从而将机动艇与空心浮体锁定为一体；d、钢缆收放器启动，驱动钢缆收线，使船锚上升回到初始状态；然后处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇的运行状态，基于各个机动艇运动速度和运动方向的矢量合成，驱动水面垃圾收集船返回到岸边。
14.本发明与现有技术相比具有如下优点：1、其可远程操控移动至目标水域，并对目标水域进行水面垃圾自动收集，并在垃圾收集完成后，可通过远程操控返回岸边。相比传统的人工登船打捞的方式，一方面较大程度上降低了垃圾打捞人员的工作强度，另一方面可代替人工进入相关水域开展垃圾清理作业，规避了人工乘船打捞水面垃圾存在的安全隐患，再一方面，由于无需载人，其尺寸可以设计的相对较小，从而可以很方便的驶入狭窄水域开展作业，拓展了可打捞的范围，使水质得到净化。
15.2、当垃圾收集仓内持续装填垃圾，使垃圾收集仓的重量增加，导致水面垃圾收集船吃水深度下降时，可通过空气压缩机向空心浮体的内腔中充入高压空气，使空心浮体内腔下部存留的一部分水在压力作用下从排水阀排出，进而达到调节空心浮体的浮力大小，维持水面垃圾收集船吃水深度不变的效果，既方便机动艇的放出与收回，又保证了垃圾拨扒机构的正常运行。
16.3、基于涡流制造机构的设置，可在垃圾收集仓的周边形成涡流，涡流中的水流从垃圾收集仓的垃圾入口进入垃圾收集仓的内腔，再从垃圾收集仓底部的透水孔排出，从而起到助力水面上的垃圾收集仓的垃圾入口流动收拢，提高了垃圾收集的效率。
17.4、基于垃圾粉碎机构的设置，一方面可将尺寸大于垃圾入口的垃圾进行切割和破碎，以便收纳进垃圾收集仓的内腔，另一方面通过破碎处理可释放出某些含有空腔的垃圾(瓶罐类垃圾)的内部空间，以使垃圾收集仓的内腔能够盛装更多的垃圾。
18.5、基于垃圾拨扒机构的设置，通过拨板的转动，可将垃圾入口附近的水面上的垃圾拨扒进入垃圾入口中，提高了收集垃圾的效率，拨板上的通水孔可降低拨板在水中的转
动阻力，拨板的弧形卷边可防止垃圾从拨板的边缘处逃逸，提高了拨板拨扒垃圾的可靠性。
19.6、基于船锚收放机构的设置，可将空心浮体和垃圾收集仓定位在水面的指定区域，以便于开展后续的垃圾收集操作。
20.以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
21.图1为本发明在拨板向下转动至极限位置时的结构示意图；图2为本发明在拨板向上转动至极限位置时的结构示意图；图3为锁定机构与空心浮体的位置关系示意图；图4为涡流制造机构和船锚收放机构的安装位置示意图；图5为机动艇在一种视角下的结构示意图；图6为机动艇在另一视角下的结构示意图；图7为空心浮体内部结构示意图；图8为垃圾收集方法s02步骤的状态图。
22.说明：图1、2中连接带未示出，图4中透水孔未示出。
具体实施方式
23.实施例1：如图1-8所示，水面垃圾收集船，包括空心浮体1、垃圾收集仓2和机动艇组。
24.空心浮体1呈中空的正棱柱形。空心浮体1在每个侧壁上分别设有插口和连通至插口的锁定部件腔12，插口和锁定部件腔12均未贯通至空心浮体1的内腔。
25.垃圾收集仓2呈中空的正棱柱形，其固定连接在空心浮体1下端，其中心线与空心浮体1的中心线重合，其每面侧壁上端均设有垃圾入口21，其底面及每个侧壁面上均设有透水孔22。
26.机动艇组包括机动艇3和连接带4。多个机动艇3分别可分离连接在空心浮体1的每面侧壁上，用于提供空心浮体1在水面上移动的动力，每个机动艇3分别通过两条可伸缩的连接带4与相邻的两个机动艇3连接，从而使所有的机动艇3合围形成一个封闭的垃圾收集圈。机动艇3包括防水壳体31、螺旋桨b32、电机d、舵机34、轴座35、转轴b、底板37和弹性卷绕器38。防水壳体31内部中空，其两端分别为头部和尾部，头部设有外凸弧面311，防水壳体31在外凸弧面311处的壁面加厚而形成厚壁部，厚壁部上设有插销通道312，插销通道312在防水壳体31的头部两侧形成插销进出口。防水壳体31的头部形状与空心浮体1的插口形状相匹配。两个螺旋桨b32分别安装在防水壳体31的尾部两侧，并互成夹角布置。两个电机d分别固定安装在防水壳体31的内腔中，两个电机d分别与两个螺旋桨b32连接，以驱动两个螺旋桨b32独立转动。舵机34固定安装在防水壳体31的上表面上。轴座35固定安装在防水壳体31的上表面上，并正对舵机34布置。转轴b一端连接在舵机34的机轴上，另一端可转动安装在轴座35上，并呈水平布置。底板37与转轴b固定连接，其随着转轴b同步转动，进而在水平状态和竖直状态之间转换。弹性卷绕器38内部设有用于收纳连接带4的卷带轴，其一端下部设有供连接带伸出的出带口381。两个弹性卷绕器38以出带口381相背的姿态布置在底板37上表面上。任意一个机动艇3均通过两根连接带4与两侧相邻的机动艇3连接。每根连接带4的
两端部分别卷绕在两个弹性卷绕器38的卷带轴上，并通过弹性卷绕器38提供的弹力使连接带4始终保持张紧。当底板37处于水平状态下时，连接带4处于水平状态。当底板37处于竖直状态时，连接带4处于竖直状态。
27.优选，其还包括垃圾粉碎机构。多组垃圾粉碎机构分别安装在垃圾收集仓2的每个垃圾入口21中。垃圾粉碎机构包括电机b和粉碎轴52。两个电机b分别固定安装在垃圾入口21内部的一侧边处，两个电机b的机轴分别向垃圾入口21内部的一侧边伸出。两根粉碎轴52相互平行布置在垃圾入口21中，两根粉碎轴52的一端分别与两个电机b的机轴连接，两根粉碎轴52的另一端分别可转动安装在垃圾入口21内部的另一侧边处，每根粉碎轴52上均间隔固设有多片切割盘，两根粉碎轴52上的切割盘相互交错布置。基于垃圾粉碎机构的设置，一方面可将尺寸大于垃圾入口21的垃圾进行切割和破碎，以便收纳进垃圾收集仓2的内腔，另一方面通过破碎处理可释放出某些含有空腔的垃圾(瓶罐类垃圾)的内部空间，以使垃圾收集仓2的内腔能够盛装更多的垃圾。
28.优选，其还包括垃圾拨扒机构。多组垃圾拨扒机构绕空心浮体1的中心线呈环形均布安装在空心浮体1的侧壁面上，并分别位于每组垃圾粉碎机构的上端。垃圾拨扒机构包括电机c61、转轴a62和拨板63。电机c61固定安装在空心浮体1的侧壁面上。转轴a62一端与电机c61的机轴连接，另一端可转动安装在空心浮体1的侧壁面上。拨板63一端固定安装在转轴a62上，另一端设有向空心浮体1内侧卷曲的弧形卷边631，拨板63上设有贯通其两侧表面的多个通水孔632，拨板63在电机c61的驱动下绕转轴a62转动，以遮蔽或敞开下端对应的垃圾入口21。基于垃圾拨扒机构的设置，通过拨板63的转动，可将垃圾入口21附近的水面上的垃圾拨扒进入垃圾入口21中，提高了收集垃圾的效率，拨板63上的通水孔632可降低拨板63在水中的转动阻力，拨板63的弧形卷边631可防止垃圾从拨板63的边缘处逃逸，提高了拨板63拨扒垃圾的可靠性。
29.优选，其还包括涡流制造机构。涡轮制造机构包括防水外壳71、电机a72、螺旋桨a73和隔离网罩74。防水外壳71固定安装在垃圾收集仓2的内腔底面中心处，其内部从下至上设有电池腔711和电机腔712。电机a72固定安装在防水外壳71内部的电机腔712中，其机轴平行于垃圾收集仓2的中心线布置，并从防水外壳71的顶面穿出。螺旋桨a73连接在电机a72的机轴上端，并位于防水外壳71外部，其转动平面平行于垃圾收集仓2的径向平面。隔离网罩74固定安装在垃圾收集仓2的内腔底面中心处，并将防水外壳71、电机a72和螺旋桨a73包容在内。基于涡流制造机构的设置，可在垃圾收集仓2的周边形成涡流，涡流中的水流从垃圾收集仓2的垃圾入口21进入垃圾收集仓2的内腔，再从垃圾收集仓2底部的透水孔22排出，从而起到助力水面上的垃圾收集仓2的垃圾入口21流动收拢，提高了垃圾收集的效率。
30.优选，其还包括船锚收放机构。船锚收放机构包括钢缆收放器81、钢缆82和船锚83。钢缆收放器81安装在垃圾收集仓2的下端外侧底面上。钢缆82一端卷绕在钢缆收放器81上，另一端与船锚83连接。基于船锚收放机构的设置，可将空心浮体1和垃圾收集仓2定位在水面的指定区域，以便于开展后续的垃圾收集操作。
31.优选，空心浮体1和垃圾收集仓2均呈正六棱柱形，两者的径向截面尺寸一致，并且，垃圾收集仓2的六个侧壁面分别与空心浮体1六个侧壁面的延伸平面重合。
32.优选，机动艇3通过锁定机构与空心浮体1的侧壁可拆卸连接。锁定机构包括电机e91、齿条92、导轨93及齿轮94。电机e91固定安装在空心浮体1的锁定部件腔12中。齿条92可
滑动安装在导轨93上。导轨93固定安装在锁定部件腔12中。齿轮94固定安装在电机e91的机轴上，并与齿条92啮合，齿轮94转动以驱动齿条92沿导轨93滑动。当机动艇3的防水壳体31的头部插入插口后，机动艇3的插销通道312处在齿条92的移动路径上，此状态下，齿条92穿过机动艇3的插销通道312，即将机动艇3锁定在空心浮体3上。齿条92退出机动艇3的插销通道312，即解除机动艇3与空心浮体1的锁定。基于锁定机构的设置，可实现机动艇3与空心浮体1的可分离连接，机动艇3的头部的外凸弧面311便于机动艇3插入空心浮体1的插口中，降低了机动艇3返回空心浮体1时的操作难度。机动艇3与空心浮体1之间采用了“插销式”连接，牢固可靠并且无需很高的对接精度。
33.优选，空心浮体1的内腔上端设有空气压缩机13，空气压缩机13用于将外界空气压缩后输入空心浮体1的内腔中，空心浮体1的上端设有排气压力可调节的排气阀，空心浮体1的下端设有排水压力可调节的排水阀，排气阀和排水阀均连通至空心浮体1的内腔。基于该结构，当垃圾收集仓2内持续装填垃圾，使垃圾收集仓2的重量增加，导致水面垃圾收集船吃水深度下降时，可通过空气压缩机13向空心浮体1的内腔中充入高压空气，使空心浮体1内腔下部存留的一部分水在压力作用下从排水阀排出，进而达到调节空心浮体1的浮力大小，维持水面垃圾收集船吃水深度不变的效果，既方便机动艇3的放出与收回，又保证了垃圾拨扒机构的正常运行。
34.简述本发明的工作流程：一种水面垃圾收集方法，基于上述的水面垃圾收集船，执行垃圾收集操作之前，水面垃圾收集船放置在水面上，并处在初始状态，在初始状态下：1、空心浮体1的内腔中装填有一定量的水，以使所有的机动艇3均浸没在水面下方；2、所有的机动艇3分别通过锁定机构连接在空心浮体1的各面侧壁上；3、用于连接各机动艇3的连接带4处于水平状态，并浸没在水面下方；4、垃圾拨扒机构的拨板63遮蔽其下端对应的垃圾入口21；5、钢缆收放器81将钢缆82充分卷绕，以使船锚83处在其升降行程的最上端。
35.垃圾收集方法如下：s01，行驶至目标水域：a、处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇3的运行状态，基于各个机动艇3运动速度和运动方向的矢量合成，驱动水面垃圾收集船向目标水域行驶；b、当水面垃圾收集船抵达目标水域后，钢缆收放器81启动，驱动钢缆82放线，使船锚83下沉至水域底部，从而实现水面垃圾收集船在目标水域的定位。
36.s02，机动艇组包围目标水域：a、电机e91启动，通过齿轮94带动齿条92沿导轨93移动，使齿条92退出机动艇3的插销通道312，从而解除机动艇3与空心浮体1的锁定；b、处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇3的运行状态，使各机动艇3分别退出空心浮体1的插口，并分别向远离空心浮体1的方向移动；随着各机动艇3的移动，相邻机动艇3之间的距离逐渐拉远，相邻机动艇3之间的连接带4也相应的被拉长，由各机动艇3合围形成的垃圾收集圈也相应的扩大，当垃圾收集圈扩大至将目标水域包围在内，或相邻机动艇3之间的连接带4已拉伸至最长时，所有的机动艇3均停止移动。
37.s03，收拢水面垃圾：a、舵机34启动，带动转轴b和底板37同步转动，使底板37从水平状态转动至竖直状态，进而使连接带4由水平状态变为竖直状态，从而做好收拢垃圾的准备；b、处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇3的运行状态，使各机动艇3分别向靠近空心浮体1的方向移动；随着各机动艇3的移动，相邻机动艇3之间的距离逐渐靠近，相邻机动艇3之间的连接带4也相应的缩短，由各机动艇3合围形成的垃圾收集圈也相应的缩小，从而推动目标水域的垃圾向空心浮体1移动。
38.s04，粉碎并收集垃圾：当垃圾收集圈缩小至一定尺寸后，所有的机动艇3均停止移动，然后同时执行以下三项操作：1、电机a72启动，带动螺旋桨a73转动，从而形成以螺旋桨a73为中心的涡流，涡流中的水流从垃圾收集仓2的垃圾入口21进入垃圾收集仓2的内腔，再从垃圾收集仓2底部的透水孔22排出，以助力垃圾收集圈内的垃圾向垃圾收集仓2的垃圾入口21流动收拢；2、电机c61启动，通过转轴a62带动拨板63转动，使拨板63做周期性的摆动，将水面上的垃圾拨扒进入垃圾收集仓2的垃圾入口21中；3、垃圾粉碎机构中的两个电机b同步启动，驱动位于同一个垃圾入口21中的两根粉碎轴52同步反向转动，将垃圾入口21外侧的垃圾切碎并送入垃圾收集仓2的内腔中。
39.本步骤中，当垃圾进入垃圾收集仓2内腔的过程中，为了维持水面垃圾收集船的吃水深度不变，不间断的通过空气压缩机13向空心浮体1的内腔中充入高压空气，使空心浮体1内腔下部存留的一部分水在压力作用下从排水阀持续的排出，进而达到调节空心浮体1的浮力大小，维持水面垃圾收集船的吃水深度不变的效果。
40.本步骤中，当拨板63向上转动至极限位置时，拨板63部分伸出在水面上方，并相对于水平面向上倾斜，然后拨板63暂停一段时间，等待水面上的垃圾随着涡流流动至拨板63下方之后，拨板63再向下转动。
41.本步骤中，垃圾收集圈缩小后的尺寸不干涉拨板63的正常转动。
42.s05，携带垃圾返回：a、当垃圾收集圈内的垃圾全部收集完毕后，同时执行以下四项操作：1、电机c61启动，通过转轴a62带动拨板63转动，使拨板63向下转动至遮蔽其下端的垃圾入口21；2、电机a72关闭，使螺旋桨a73停止转动；3、垃圾粉碎机构中的两个电机b均关闭，使两根粉碎轴52停止转动；4、舵机34启动，带动转轴b和底板37同步转动，使底板37从竖直状态转动至水平状态，进而使连接带4由竖直状态变为水平状态；b、处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇3的运行状态，使各机动艇3分别向靠近空心浮体1的方向移动；直至各机动艇3的防水壳体31的头部分别插入空心浮体1对应侧壁上的插口中后，操作人员操纵各个机动艇3停止移动；c、电机e91启动，通过齿轮94带动齿条92沿导轨93移动，使齿条92伸入机动艇3的插销通道312，从而将机动艇3与空心浮体1锁定为一体；d、钢缆收放器81启动，驱动钢缆82收线，使船锚83上升回到初始状态；然后处在水岸边的操作人员操纵各个机动艇3的运行状态，基于各个机动艇3运动速度和运动方向的矢量合成，驱动水面垃圾收集船返回到岸边。