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小型水面垃圾清理机器人摘要：小型水面垃圾清理机器人立足于旅游景区、城市内河等狭长的静水水域，主要用于解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的种种问题。
该机器人可对水面漂浮物等垃圾进行集拢收集、提升和储运等，可解决人工清理效率低、成本高、效果差等诸多问题，对营造绿色的生态环境有着重要的意义。
关键词：水面清理；自动化；小型水域；高效环保引言随着工业化的发展，环境问题逐渐走进了人们的视野并受到了极大的关注。
近年来，水域的污染问题越来越受到重视，尤其是旅游景区、城市内河等狭长的静水水域，由于游人或行人众多，很容易在水面积累垃圾。
目前国内对于城市河道和景区湖泊的清理主要靠人工进行，即工人驾驶机动或非机动船舶对湖面垃圾进行打捞，耗时耗力不说，而且受限颇多，无法在狭窄的水面和一些危险水域开展工作且装载垃圾较少，并且工人长期在水面劳作，安全问题也难以保证。
国外和一些国内大厂采用机动船舶进行垃圾采集，净化水域的同时又污染了空气，尽管这种方式效率很高，但仅局限于大型海面或湖面，对于城市河道和景点湖泊并不很实用。
不符合当今社会科技和工业发展的需求。
1.国内外研究现状分析1.1国外研究现状一位来自南非的企业家Richard Hardiman发明了一款名为“垃圾鲨鱼” （WasteShark）的水上机器人，它可以在港口附近自主巡游，可以“吃”掉大部分海洋垃圾。
WasteShark的出现可以持续有效地清理水面，因为水面垃圾清理的越及时，就会有更少的垃圾沉入海底。
还具备收集数据的功能，像水质、水深和天气情况等等，这些数据都能实时反馈给港口提高行船安全。
1.2国内研究现状中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员刘锦淮课题组研发出“风光互补”自主式水面机器人。
其采用了风力和太阳能发电动力技术，解决了续航问题，并且可以清理水面油污。
2.整体结构设计2.1垃圾清理模块采用机械臂抓取水面垃圾，传送带辅助作业。
水面智能清扫机器人视觉的实现的开题报告一、选题背景随着城市建设和生活水平的不断提高，水域的保洁工作越来越重要。
目前市场上已经有许多水面清扫设备，但大多数都需要人工操作，效率较低，而且对环境造成污染。
因此，需要一种能够自动化清扫水面的机器人，可以大大提高清扫效率，减少人力成本和环境污染。
二、选题意义水面智能清扫机器人使用视觉技术实现自主清扫水面，可以有效地解决上述问题。
这种机器人可以对水面进行全方向扫描，快速判断清扫区域，并且可以自行避开障碍物。
这是一项高效，经济，绿色的水面清扫解决方案。
三、选题内容本文的主要内容是探讨水面智能清扫机器人视觉的实现。
采用视觉技术可以实现机器人对水面的自主识别和清扫。
视觉系统可用于机器人的路径规划，视觉传感器的目标跟踪和障碍物避开等。
本文的主要内容包括以下几个方面：1.设计并实现水面智能清扫机器人的视觉系统。
其中，机器人主要由底座、扫描器和处理单元组成。
底座是机器人的主体部分，负责机器人的移动和稳定。
扫描器是机器人的感知器，可以对水面进行全方位扫描。
处理单元是机器人的“大脑”，可以处理扫描器传来的数据并判断清扫区域。
2.利用计算机视觉方法，对机器人进行自主路径规划。
通过目标检测和跟踪技术，视觉系统可以确定清扫区域和障碍物，并规划出合理的路径。
3.利用机器学习方法，对机器人进行目标分析和识别。
机器人具备自主分析和识别清扫的目标物，提高清扫效率。
四、预期成果通过本文的研究，成功实现水面智能清扫机器人视觉的实现，并且采用计算机视觉和机器学习技术实现机器人的自主路径规划和目标识别能力。
最终，达到提高水面清扫效率，减少人力成本和环境污染的目的。
五、研究方案（1）设计并实现水面智能清扫机器人的视觉系统。
其中，机器人主要由底座、扫描器和处理单元组成。
底座是机器人的主体部分，负责机器人的移动和稳定。
扫描器是机器人的感知器，可以对水面进行全方位扫描。
处理单元是机器人的“大脑”，可以处理扫描器传来的数据并判断清扫区域。
“水上漂浮物自动清理机器人”项目研究结题报告学生姓名：鲍陈磊于一帆陈姝妍刘冰学院名称：电气工程及自动化学院指导老师：雷呈喜助理工程师1课题研究目的本课题所要研制的水面漂浮物自动清理机器人是一种新型高科技环保产品，主要用于水面漂浮物（如漂浮垃圾）的打捞和收集工作。
其自动化程度较高，能完成对各种水面漂浮垃圾的扫描、和收集工作，并能有效回避障碍物，收集满后还能自动返回，同时也可以将其改为由工人遥控完成，能适应各种情况下的工作，从而使得使用的范围更加广泛，效果更加显著。
2课题背景近年来，随着工业的发展，我国水体污染日益加剧，社会影响巨大，造成的经济损失更是无以估量。
在经济不断发展的今天，人们已经越来越意识到环境保护的重要性，特别是水体保护的重要性，这不仅仅是美化我们的生活环境，创造更加适宜的生存空间，而且更是对经济、对我们的日常生活有着十分深刻的现实对于水面漂浮物的治理，国外已研制成功大型综合清污船等自动化水平比较高的水面固体垃圾收集机械，定时在河道上巡航清污，用较小的经济成本换来了较大的环境效益。
而国内的治理现状仍然停留在人工打捞阶段，效率比较低，工作强度比较大，亟需实用的机械化设备参与清污。
于此同时，人工打捞方式还有一定的限制，对于水面比较狭窄的地方，或是水较少，水深小于50cm左右的地方，就无法进行正常的打捞工作；同时，对于一些污染比较严重的水体，人工打捞也就不太合适了。
我们研制的水上漂浮物自动清理机器人模型，就是为了改进以上人工打捞的不足而设计的，可以在很大程度上提高固体垃圾收集的效率和垃圾收集的范围，降低成本，减少工作人员的工作强度。
它可以实现自动扫描、寻找、识别各种漂浮于水面之上的垃圾，自动地运动到垃圾处收集垃圾，把收集到的废物放在回收箱。
同时可以实现人工遥控控制，以满足各方位的需要。
3课题研究主要内容我们设计制作的水上漂浮物自动清理机器人模型如下图所示，由机械部分和电子部分构成。
4 成果介绍4.1机械部分设计4.1.1推进机构采用这种推进方式因转轴高于水面一定距离，不易被缠住，而且运行效率较高，运行时平稳。
《吸入式水面垃圾清理机器人设计》开题报告范文开题报告（论文）题目吸入式水面垃圾清理机器人设计题目类型论文类£作品设计类□其他□一、选题简介、意义水域是生命之源，生命摇篮。
然而，水受到的污染正愈发严重。
目前水面垃圾主要是塑料、泡沫和生活废弃物，而这些难以降解的垃圾更容易被生物所寄居，助长物种入侵隐患。
如果水面垃圾没有及时清理，经过水浸泡和风吹，会危及水质，尤其是在夏天，漂浮物在高温下霉烂，臭味传到方圆几公里，严重影响当地居民的生活质量，污染了当地的环境，也严重影响了居民的健康。
目前许多国家的河流、水域漂浮物污染十分严重，给人们的生存环境、投资环境和开发利用旅游资源等带来负面影响。
举例来说：水葫芦在我国和北美、亚洲、大洋洲和非洲十分肆虐，使得许多水域原有生物大量灭绝，严重地破坏了生物多样性和生态平衡，导致河水发黑、发臭，河流、湖泊淤塞，相关水域赤潮频发。
传统的水面垃圾清理，主要是通过人为打捞，效率比较低，同时又消耗了大量的人力和财力，些是仅靠人力是很难完成的，而且生命安全很难保证。
本项目研制的吸入式水面垃圾清理机器人设计主要通过机械手段，同时有效利用电源来实现垃圾的收集。
其最大的特点是效率大大提高，并且代替人为所不能进行作业的环境。
本次设计模仿机器人的基本功能和设计思路，根据机器人要完成的任务和动作，结合机器人的特殊加工工艺，综合运用所学的基本理论、基本和相关的机械设计专业知识，完成符合市场需求的低成本高技术含量的水面垃圾清理机器人模型的创新设计。
其中包括机器装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现、传动方案的设计；单片机控制系统的设计；PRO/E3D仿真设计和造型；关键技术的分析与实现、主要结构的设计简图；设计计算与说明、设计小结。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）研究内容：本分为七章。
第一章为绪论，主要了选题目的、背景和意义及国内外的相关研究；第二章介绍了设计任务，包括设计的目标要求，动作要求等；第三章对水面垃圾清理机器人进行大体的介绍，包括整体机构和各机械机构；第四章是应用现代设计方法学对机器人的动作执行机构进行优化设计。
湖面清扫智能机器人的控制的开题报告一、课题背景和研究意义：随着城市的建设和人工化程度的提高，城市水系的污染也越来越严重。
湖泊、河流等水系的水质直接关系到城市中居民的健康和环境的整洁。
因此，湖面清扫智能机器人的研发和应用对于城市水系的治理和环境保护具有重要意义。
湖面清扫智能机器人可以实现自动化、高效率、低成本的清扫作业，为城市水系的维护和保护提供技术支持，减轻人工清扫的负担。
此外，还可以加速城市水系的水质恢复，让市民更好地享受美好的生态环境。
二、研究内容和目标：本课题研究内容是湖面清扫智能机器人的控制系统。
通过研究和探索适用于湖面清扫智能机器人的各种控制技术，结合机器人本身的特性，实现对机器人运动、定位、清扫等方面的精确控制，提高机器人的工作效率和清扫质量。
具体而言，研究目标如下：1. 对机器人的运动控制系统进行优化，提高机器人的运动精度和稳定性。
2. 设计机器人自主定位系统，提高机器人自主运动和导航的能力，确保机器人的清扫路线准确。
3. 研究机器人的清扫控制系统，实现对机器人清扫工作的自动控制和调节。
三、研究方法和技术路线：本课题主要采用以下研究方法和技术路线：1. 基于传感器技术设计机器人定位系统。
通过GPS、惯性导航等技术实现机器人的高精度定位和导航。
2. 设计基于模糊控制和PID控制的运动稳定控制算法。
通过对机器人运动的精确控制，保证机器人的工作精度和稳定性。
3. 设计基于机器视觉的湖面障碍物检测系统。
通过机器视觉技术实现对机器人清扫路线上障碍物的检测和识别，确保机器人的行进安全。
4. 研究基于自适应控制的机器人清扫控制系统。
通过机器学习算法优化机器人清扫工作的控制策略，提高机器人清扫效率和质量。
四、预期成果：本课题预期取得以下成果：1. 设计出湖面清扫智能机器人的控制系统，可实现高效的湖面清扫作业。
2. 提高机器人的运动精度和稳定性，实现对机器人的精准控制。
3. 设计出机器人自主定位系统，可实现机器人的自主导航和定位。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021003214.1(22)申请日 2020.06.04(73)专利权人 突泉县中等职业学校地址 137500 内蒙古自治区兴安盟突泉县中等职业学校(72)发明人 赵海平 柳洪松 陈光 付永财 (74)专利代理机构 北京汇彩知识产权代理有限公司 11563代理人 王敬波(51)Int.Cl.B63B 35/32(2006.01)E02B 15/10(2006.01)B01D 35/05(2006.01)B01D 29/56(2006.01)(54)实用新型名称一种水面垃圾清洁的水面机器人(57)摘要本实用新型涉及环境卫生领域，公开了一种水面垃圾清洁的水面机器人，包括支撑板，收集槽设在支撑板下方，保护框设在支撑板上方，保护框与支撑板之间形成容纳腔体，抽水泵设在支撑板上方，抽水泵设在容纳腔体内，保护框设有出水口，出水口与抽水泵之间设有传输管，防撞垫设有连接带，连接板设有适配于连接带的连接口，防撞垫通过连接口与连接板连接，过滤结构设在保护框背向抽水泵的一端。
本实用新型提供的一种水面垃圾清洁的水面机器人，收集槽通过抽水泵可以将大型垃圾限制在收集槽内，过滤结构可以将水面的小型垃圾过滤，因此实现了垃圾的分类，同时，防撞垫可以起到保护的作用，预防水面机器人受到磕碰，增加了水面机器人的使用时间。
权利要求书1页 说明书5页 附图9页CN 212313815 U 2021.01.08C N 212313815U1.一种水面垃圾清洁的水面机器人，其特征在于，包括：支撑板(1)；收集槽(2)，设在所述支撑板(1)下方，所述收集槽(2)为中空结构；保护框(3)，设在所述支撑板(1)上方，所述保护框(3)与所述支撑板(1)之间形成容纳腔体(11)，所述保护框(3)与所述支撑板(1)一体成型；抽水泵(4)，设在所述支撑板(1)上方，所述抽水泵(4)设在所述容纳腔体(11)内，所述保护框(3)设有出水口(31)，所述出水口(31)与所述抽水泵(4)之间设有传输管(7)；防撞垫(5)，所述支撑板(1)设有连接板(12)，所述防撞垫(5)设有连接带(51)，所述连接板(12)设有适配于所述连接带(51)的连接口(52)，所述防撞垫(5)通过所述连接口(52)与所述连接板(12)连接；过滤结构(6)，设在所述保护框(3)背向所述抽水泵(4)的一端，所述过滤结构(6)设在所述出水口(31)的下方。
