基于慧鱼模型的水上垃圾
收集器设计
This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
毕业设计（论文）基于慧鱼模型的水上垃圾收集器设计专业年级机械工程及自动化 2008级
学号姓名
指导教师
评阅人
二○一二年六月
中国常州
河海大学
本科毕业设计（论文）任务书
（理工科类）
Ⅰ、毕业设计（论文）题目：
基于慧鱼组合模型的水上垃圾收集器设计
Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容
（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：
一、翻译英文资料；
二、水上垃圾收集器在水上能更加方便地收集各种垃圾，清理河道水面。通过机器前部分的叶片装置，再加上机械手臂的水面辅助功用，可以大大的加强机械水上收集垃圾的效率，进行更加方便快捷地处理水上垃圾。这个装置在设计中设计为可拆装组件，在考虑机械手臂的同时，在手臂的中间部分采用网状设计，可以减少水的阻力，也可以收集垃圾，使之更为方便和快捷。叶片的功能，在装置的前部分以叶片为主要部件。装置主要通过叶片的旋转来实现其主要功能——收集垃圾。除此外，叶片收集垃圾的可以达到不间断性，提高收集垃圾的效率。最终要求实物与设计方案一致，搭接实物模型应能够实现论文中所涉及到的相关功能，实物应以慧鱼基本构件为基础辅以其他相关零配件。
三、每周汇报进度；
四、毕业论文的撰写、修改、打印；
五、参加毕业设计论文答辩。
Ⅲ、进度安排：
1—2 周相关资料收集，拟定初始搭接方案
3―4 周英文资料查找及翻译，完善搭接方案
5―8 周进行模型搭接，并完成最终模型
9―12周完成模型软件部分设计
13―14周完成论文初稿，拍摄作品动作视频
15―16周论文修改并定稿，参加答辩
Ⅳ、主要参考资料：
[1] 《机电创新实践教程》周军河海大学出版社
[2] 《机械原理》申永胜清华大学出版社
[3] 《机械设计》濮良贵高等教育出版社
[4] 《慧鱼创意机器人设计与实践教程》曲凌上海交通大学出版社
指导教师：安翠翠， 2011 年 12 月 20 日
学生姓名：付泽，专业年级：机械工程及自动化2008级
系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：
该课题来自实际情况，符合机械工程及自动化专业的培养目标，对学生进行多方面的综合训练，内容难度及工作量均符合要求。
系负责人签字：年月日
摘要
慧鱼创意组合模型（fischertechnik）诞生于德国，是技术含量很高的工程技术类智趣拼装模型，是展示科学原理和技术过程的理想教具，。慧鱼创意组合模型包含了机械、电子、控制、气动、汽车技术、能源技术和机器人技术等领域和高新学科，利用工业标准的基本构件（机械元件/电气元件/气动元件），辅以传感器、控制器、执行器和软件的配合，运用设计构思和实验分析，可以实现任何技术过程的还原，更可以实现工业生产和大型机械设备操作的模拟。
一．使用背景
随着国家经济的发展，环境污染越发严重，水体污染更是重中之重，但是清理水中垃圾单靠人力清理十分困难，基于这种情况，慧鱼模型的仿真技术来模拟仿真一个具有创新功能的全自动功能的垃圾清扫船。它可以清理漂浮垃圾，大型块状垃圾，更为重要的是不需要人来操作，实现全自动清扫垃圾。
二．机械电器结构
垃圾清理船通过各种结构，如气动，齿轮齿条，凸轮，丝杠螺母。来实现清理工作，本文具有大量的机械结构，具有垃圾清理，垃圾分类，垃圾压缩，垃圾移动，大型垃圾的抓取等装置，通过这些装置可以使垃圾清理船能够轻而易举的完成基本任务，传感器是机械结构能够完美运行的保证，本文运用超声波距离传感器，光电传感器，光敏传感器等实现了船体的精确定位。实现了机械和电器的完美结合。
三，软件构成
应用ROBO软件通过软件的编写可以方便的实现所有机构的准确运行.ROBO软件为图表式编程。ROBO软件的人性化编程界面可以给用户提供良好的人机交互。它具有数字量，模拟量的编辑方法，可以使用户自由选择。
慧鱼模型在本文中依靠其良好的塑造性。成功的模拟出垃圾清理船的具有的实体结构和功能的实现。，
关键词：慧鱼漂浮垃圾处理大型块状垃圾处理垃圾清理船
Abstract
Fischer creative combination model (fischertechnik) was born in Germany,
is a technology-intensive engineering and technical intellectual interest in the assembly model is the ideal teaching aids that demonstrate scientific principles and technical processes. Fischer creative combination model includes the field of mechanical, electronic, control, pneumatic, automotive technology, energy technology and robot technology and high-tech disciplines, using industry standard components (components of the mechanical / electrical components / pneumatic components), supplemented by sensor controllers, actuators and software with the use of the design concept and experimental analysis, can achieve the reduction of any technical process, industrial production and large-scale machinery and equipment operation simulation.
1. Use Background
More serious with the national economic development, environmental pollution, water pollution is the most important, but human clean-up alone is very difficult to clean water, garbage, based on this case, the the Fischertechnik model simulation technology to simulate the simulation of a innovative features the automatic function of scavenging boat. It can clean up floating garbage, large block junk, more importantly, does not require people to operate, to achieve automatic scavenging。
2. Machinery and electrical structure
Garbage clean up the ship through a variety of structures, such as pneumatic, rack and pinion, cam, screw nut. To achieve the clean-up work, this article has a lot of mechanical structure, with refuse removal, refuse, and garbage compression, junk mobile, large garbage crawl devices, these devices can make garbage clean-up boat can easily complete basic tasks, the sensor is mechanical structure to the perfect operation of the guarantee in this paper the use of ultrasonic distance sensors, photoelectric sensors, light sensors, to achieve the precise positioning of the hull. To achieve the perfect combination of mechanical and electrical。
3． the software component
Application ROBO software through the preparation of the software can facilitate the realization of the exact operation of all agencies. ROBO software chart programming. ROBO software user-friendly programming interface to provide
users with good human-computer interaction. It has digital and analog editing, and allows the user freedom of choice.
The Fischertechnik model in this paper rely on its good shaping. The successful simulation of the implementation of the garbage clean up the boat with a solid structure and function.
Keywords：Fishcher Floating garbage disposal Large massive waste disposal Waste clean-up boat
目录
第一章绪论
河道对于国家来说是血管，是国家经济的命脉，做好河道的清理对于国家经济的发展具有十分重要的作用，我国两条主要的运输航线黄河，长江是内陆河，尤其黄河大量的生活垃圾从上游卷入河道对下游的运输产生了很大的影响，山峡库区的水体富营养化使海草生长使我们的河道产生拥堵，导致船不能顺畅航行，所以需要大量的垃圾清理船，而全自动垃圾清理船无异于最优选择，因为它大量的节约了人力，能24小时不间断工作。
第一节垃圾清理船的使用背景
一．水面垃圾现状-水生植物
水葫芦也叫凤眠莲、水荷花，是生长于河流、湖泊、池塘、水库、稻田等水流慢水域的多年生浮水草本植物。目前，水葫芦已被列为世界10大害草之一，国家环保局已把它列为首批最危险的16种外来入侵物种之一.从1975年至今，珠江水域水葫芦每十年就增长十倍，1975年平均每天只捞到吨水葫芦，1985年为5吨，1995年为50吨，而现在平均每天接近500吨。
我国广东、云南、浙江、福建等地每年都要人工打
捞水葫芦，仅浙江温州和福建莆田1999年的人工打捞费
用就分别为1000万和500万元。世界自然保护联盟的数
字显示，在世界最穷的非洲，七个国家每年为控制水葫
芦付出的“成本”是两千万到五千万美元，水葫芦治理
已迫在眉睫。
图水葫芦
二．水面垃圾现状-生活垃圾
中国目前城市生活垃圾量已达亿吨，其中有很大比
重的垃圾被排入江河等水体中，给垃圾清理工作带来很
大困难。例如：北京市现日产垃圾13000吨,全年生产
495万吨,而且每年将以8%的速度递增。再之，上海市
2004年度生活垃圾总量达到万吨，每天产生万吨。水体
中的生活垃圾亟待解决。
图生活垃圾
三．水面垃圾现状-水面油污污染
含油污水的来源主要是石油工业、金属工业、食品工业、纺织工业及运输工业等行业。含油污水的第一大来源是石油工业，在石油生产、精炼、储存、运输和使用过程中均会产生大量的含油污水，尤其是炼油工业会产生大量的含油污水，污水中的油有相当一部分以乳化油的形式存在，这些污水主要包括油气和油品的冷凝分离水、油气和油品的洗涤水、反应生成水、机泵填料冷却水、化验室排水、油槽车洗涤水、炼油设备洗涤水和地面冲洗水等。含油污水的第二大来源是金属工业，而钢材制造和金属加工业是金属工业中含油污水的两大重要来源，这类污水中主要含有润滑油和液压油，其中既有游离态油，也有乳化油。含油污水的第三大来源是食品加工业。在肉、鱼和家禽的屠宰、清洗及其副产品的加工过程中会产生大量的含油污水
油脂对水体污染的危害主要表现在以下几个方面：
(1)恶化水质、危害水产资源；
(2)危害人体健康；
(3)污染大气；
(4)影响农作物的生长；图油污污染
(5)影响自然景观；
(6)影响洁净的自然水源。
综上所述，含油污水进入水体会对生态环境造成极大的危害，但是，与此同时，这些油类也是资源，一旦回收，它们中的大部分可以用作化工原料，因此，对含油污水进行治理与资源回收具有必要性和紧迫性。现在，多数情况仍然采用人工打捞的传统方法，费时费力。而现有打捞机械价格昂贵、工作效率低，远远没有普及，主要缺点是速度慢、打捞效果差、噪音大、污染大、垃圾容仓小等。
油污染作为一种常见的污染，对环境保护和生态平衡危害极大。当今油水分离技术较多，常用的方法有重力分离法、空气浮选法、粗粒化法、过滤法、吸附法、超声波法等技术，并且新的除油技术还在不断的研发中。但对乳化油的处理效果往往较差，有时还产生二次污染等问题。
综上分析，现在市场上急需一种高效的，性价比高的清污船。
第二节慧鱼组合模型的介绍
一．硬件
慧鱼的硬件主要是由主板起到决定性的作用，这是十分重要的板块，他起了相当于人类大脑的作用，为慧鱼提供了逻辑思考能力，慧鱼主板有多种接口，以电脑连接以usb为主，而对于电源接口则有两种。一种是蓄电池，另一种是DC接口，这位慧鱼模型的移动提供了很大的便利。主板的组成由8个数字接口，一个模拟量接口，距离接口，以及4个电机接口。
图慧鱼的主板
二．软件
慧鱼的软件部分是编程部分，也是能让慧鱼模型动起来的关键一步，慧鱼的程序编辑软件有很优秀的人机交互界面，它采用图表式的编程方法，使得整个编辑界面简单，明了。十分便于学生的使用。
图慧鱼的操作界面
第三节慧鱼模型编程的常用模块
一．慧鱼的常用模块
（1）开始模块
程序流程都是由“开始”模块作为开头的。如果程序不是由此模块开头，流程就无法执行。假如一个程序由几个流程组成，每一个流程必须由
“开始”模块开头。各个不同的流程就同时开始启动。
“开始”模块没有属性可以改变，所以，如果鼠标右键点击模块，则不象其它大多数模块会有属性窗口打开。
（2）结束模块
一个流程结束的出口应该连到“结束”模块。流程也可以在各个不同的地方用此模块终结，也可以将各个不同流程的出口连接到同一个“结束”模块。但是，也很有
可能流程是也个没有结束的循环，不含“结束”模块。
“结束”模块没有属性可以改变，所以，如果鼠标右键点击模块，则不象其它大多数模块会有属性窗口打开。
（3）数字分支
根据某一个数字量输入I1-I8的状态，在一个或者两个方向上你可以直接用此分支来编程控制。比如，数字量输入的某个传感器闭合（=1），则程序分支走“1”出口。反之，如果输入断开，则程序分支走“0”出口。
如果鼠标右键点击模块，会有属性窗口打开：
按钮“I1”到“I8”允许选择某一个要查询的接口板输入。
在“接口板/扩展板（Interface/extension）”一栏，可以选择所需的是ROBO接口板、扩展板还是其它接口板的输入信号。
在“交换1/0分支位置（Interchange 1/0 connections）”一栏，可以交换分支中“1”和“0”出口的位置。一般情况下，“1”出口在下部，“0”出口在右边。但有时侯将“1”出口放到右边会更实用，按一下“Interchange 1/0 connections”，在关闭对话框时，这两个出口就互换了。
（4）模拟分支
除了数字量输入，ROBO接口板有6路模拟量输入：2路阻抗输入AX和AY，2路电压输入A1和A2，以及2路距离传感器输入D1和D2。用此模块可以将模拟量输入值和固定值进行比较，根据比较的结果，来确定分支的“Yes(Y)”或者“No(N)”出口。
如果鼠标右键点击模块，会有属性窗口打开：
在“模拟量输入（Analog input）”一栏，可以选择某一个要查询的接口板输入。所有的模拟量输入都返回一个0—1023的值。详细信息可以参见71页第节各种模拟量输入方面的信息。
在“接口板/扩展板（Interface/extension）”一栏，可以选择所需的是ROBO接口板、扩展板还是其它接口板的输入信号。详细信息可以参见48页第6章“扩展接口板和控制几块接口板”
在“条件（condition）”一栏，可以选择一个比较算式，比如小于（<）或者大于（>）,并输入比较值。比较值应该在0和1023之间。当在线模式下启动一个含模拟分支的程序时，当前的模拟值会显示出来。
在“交换Y/N分支位置（Interchange Y/N connections）”一栏，可以交换分支中“Y”和“N”出口的位置。一般情况下，“Y”出口在下部，“N”出口在右边。但有时侯将“Y”出口放到右边会更实用，按一下“Interchange 1/0 connections”，在关闭对话框时，这两个出口就互换了。
（5）延时
用延时模块可以使流程执行延迟一个你所设定的持续周期。
如果鼠标右键点击模块，会有属性窗口打开：你可以在窗口中输入所要延迟的时间（秒、分钟或者
小时）。延时时间范围可以从1毫秒到500小时。然而，延时时间越长，精度越低。
（6）马达输出
用“马达输出”程序模块可以改变接口板的两极输出M1-M4中某一个的状态。接口板的输出可以是马达，也可以是灯或者电磁铁。对于马达，可以设置它的转向和速度。
如果鼠标右键点击模块，会有属性窗口打开：
在“马达输出（Motor output）”一栏，可以设定选用M1至M4中的一个作为输出。
在“接口板/扩展板（Interface / Extension）”一栏，可以选择所需的是ROBO接口板、扩展板还是其它接口板的输出。详细信息可以参见50页第6章“扩展接口板和控制多块接口板”
在“类型（Image）”一栏，可以选择代表连接到输出的慧鱼器件的图示。
在“动作状态（Action）”一栏，可以设置输出该如何动作。对于马达，可以设置马达左转（逆时针）或者右转（顺时针）或者停止。如果在马达输出上接了一个灯（见下面灯输出的提示），可以打开或者关闭它。
最后，可以在“1”和“8”之间指定一个速度或者亮度。 8是最大速度，亮度或者磁场强度； 1 最小。在停止或者关闭的情况下，通常不需要指定速度。
这里列举了一些动作符号和图示：
马达右转(顺时针)马达左转(逆时针)马达停止
u灯打开灯关闭
图动作图示
二．子程序模块
(1) 子程序入口
一个子程序可以有一个或多个子程序入口。主程序或者上层子程序通过这些入口将控制转入子程序。在插入上一级程序的子程序绿色符号中，每个子程序入口的一个连接端子都插在上边。这个符号上的连接线有一个相同的顺序（由左至右），正如子程序的功能设计中的子程序入口。如果鼠标右键点击模块，会有属性窗口打开。在窗口中可以给入口取个名字，然后此名字会在符号中显示。有关子程序更多的相关信息，可以参见第27页的第四章“运行子程序”
（2）子程序出口
一个子程序可以有一个或多个子程序出口。子程序通过这些出口将控制转回主程序或者上层子程序。在插入上一级程序的子程序绿色符号中，每个子程序入口的一个连接端子都插在下边。这个符号上的连接线有一个相同的顺序（由左至右），正如子程序的功能设计中的子程序入口。如果鼠标右键点击模块，会有属性窗口打开。在窗口中可以给入口取个名字，然后此名字会在符号中显示。
三．变量
（1）全局变量
每个变量可以存储一个-32767 到 32767之间的数值。变量的值可由连接一个“=”模块到指令模块的左边来设定。在属性窗口中，也可以赋予变量一个初始值，并保持到其收到第一个指令改变的值。
ROBO Pro只能为所有的变量模块建立一个同名而且变量类型为全局的变量。所有的同名全局变量都是一样的，而且有相同的值，即使它们出现在不同的子程序中。当其中一个变量模块通过指令改变了，所有其它的同名变量也被改变了。这一条对与局部变量并不适用。
除了“= ”指令，变量也可以接受“+”和“–”指令。所以，比如说变量接到了一个指令“+ 5“，就将5加到了当前值上。对与“-”指令，指令传送的值就由当前值减去。
在“名称（Name）”一栏，可以输入变量名。
在“初始值（Initial value）”一栏，可以输入变量的初始值。变量保持这个值，直到通过=, +, 或者–指令得到一个新的值。
这个“变量类型（Variable type）”项只有在子程序中对变量才有意义，而且在下一节“局部变量”中有更好的解释。对于主程序中的变量，两个设置的效果是一样的。
（2）常量
和变量一样，常量也有一个值，但是常量的值不能由程序来改变。如果子程序中总是使用一个相同的值，可以将一个常量和一个子程序符号的数据输入相关联。常量在运算器计算中也是非常实用的。
三．指令集
（1）加
指令“+”可以传递到变量或者定时器变量来增加变量的值。指令“+”可以附带任何一个想要的值，并加到变量上。因为指令附带的值也可以为负，变量的值也可以用此指令来减少。
（2）判断
这个程序判断模块的左边有一个橙色的数据输入端“A”。通过这个端子，可以读入一个经常来自输入模块的数值（见第71页）。数据输入端“A”可以和变量、定时器变量或运算器的输出相关联（见第76页“运算器”一节）。模块将来自数据输入端“A”的数值和一个固定但可自由定义的值比较。根据比较是否保持，决定模块的分支以“Y”或者“N”为出口。
在“条件（Condition）”这一栏，在右边的区域，可以输入用来和输入值A作比较的的数值。通常的比较运算器对于这一比较是有效的。
如果你选择了“交换Y/N分支位置（Interchange Y/N connections）”，在你选择OK，退出属性窗口的时候，“Y”and“N”两个出口就会互换。要将Y/N 接口回到初始的位置，你可以将它们再互换一次。
最常用的比较是A>0。意味着如果在数据输入端A出现的数值大于0，那么控制分支就以Y为出口。例如，仅传递1或者0值的的数字量输入，就可以用这个方法来评估。但是，定时器变量和其它很多的数值也同样可以用比较式A>0来评估。
（3）数字量输入
数字量输入I1到 I8的值可以用“Digital input”模块来查询。如果接口板上输入端口电气上是闭合的，则数字量输入模块的橙色连接上会返回一个数值“1”，否则就会返回一个数值“0”。
在“数字量输入（Digital input）”一栏，可以选择所用的接口板输入端号。扩展接口板上的输入端可以在“接口板/扩展板（Interface / Extension）”中选择。
在“类型（Image）”一栏，可以选择连接到输入端的传感器图示。大多数情况下是一个“微动开关（mini-push-button）”。“干簧管（reed contact）”是一种可以检测磁场的传感器。虽然光电开关事实上是一种模拟的传感器，但也可以接到数字接口。你可以将一个带透镜的灯作为光束，和连接到输入端的光电开关一起使用。其在光束中断时为(=0) 或者未中断 (=1)。另一方面，如果将光电开关接到一个模拟量输入端，可以用来区分在明亮和黑暗之间的许多阶段。
在“接口板/扩展板（Interface / Extension）”一栏，可以选择所要使用的输入端口是来自ROBO接口板，扩展接口板还是其它的接口板。
经更仔细的查看，对于所有的输入类型都只有一种类型的程序模块。你随时可以通过属性窗口顶部的标签来多次切换输入端。这种功能在开关输入、IR输入和面板输入间切换时特别有用。
（4）模拟量输入
模拟量输入
模拟量输入端的值可以通过“Analog input”模块来进行查询。和数字量输入返回“0”和“1”值不同，模拟量输入可以分辨连续的输入。所有的模拟量输入返回一个“0到1023”之间的值。然而，ROBO接口板有各种不同的模拟量输入接口来测量不同的物理量。具体来说，模拟量输入可以适应用来测量电阻，测量电压和测量距离的不同的传感器。
通常的慧鱼传感器中，温度传感器和光电传感器将被测量（温度和光强度）转换成一个电阻值。所以必须将这些传感器接到AX和AY输入端。电压输入端A1 和A2设计用来连接所有产生0 到 10V电压的传感器。
在ROBO接口板上没有针对AV输入的端口。它通常和接口板的电源电压相关联。这样一来，比如可以监控电池的电压，在电池耗尽之前可以将模型撤离。
距离传感器输入端D1和D2可以接到慧鱼特殊传感器，可以测量（比如到障碍物）的距离。
在“模拟输入（Analog input）”一栏，可以选择想要用的模拟量输入端。
在“类型（Image）”一栏，可以选择连接到输入端的传感器的图示。
在“接口板/扩展板（Interface / Extension）”一栏，可以选择你所要用的输入端是来自接口板，扩展接口板还是其它接口板。相关信息可以参见第50页的“扩展接口板和控制多块接口板”一章。
对所有的输入，ROBO Pro都用一个单一的模块，通过顶部的标签可以在各输入类型间切换。这一点在模拟量输入的属性窗口中可以看得更清楚了。然而，为了简化起见，在模块窗口中各种输入模块
（5）马达输出
马达输出
用Motor output模块可以控制接口板或者智能接口板的四个双向双向马达之一。一个马达输出通常使用两个接口板接口，而灯输出只用一个接口。在
在“马达输出（Motor output）”一栏，可以选择使用的接口板输出端口。也可以在Interface / Extension一栏中选择扩展接口板的的输出端口。
在“接口板/扩展板（Interface / Extension）”一栏，可以选择所使用的输出是来自接口板上，扩展接口板上还是其它接口板上的。
在“类型（Image）”一栏，可以选择接到输出接口的负载的图示。大多数情况下是一个马达，但也可以接一个电磁铁，电磁阀或者灯到马达输出。
（6）逻辑运算器
逻辑运算器将一个大于零的值看作yes（是）或者true（真），并把一个小于等于零的数看作no（非）或者false（假）。数字量输入返回一个值“0”或者“1”，这样“0”被看作false（假），而“1”看作true（真）。
如果所有的输入值都为真(>0) ，“与”运算器传递一个附带值为1的赋值指令，到连结在其输出的模块。否则模块将传递一个附带值为0的赋值指令。
如果至少一个输入值为真（>0），“或”运算器将传递一个附带值为1的赋值指令，到连结在其输出的模块。否则模块将传递一个附带值为0的赋值指令。
如果其输入值为假（<=0），“非”运算器将传递一个附带值为1的赋值指令，到连结在其输出的模块。否则模块将传递一个附带值为0的赋值指令。
逻辑运算器的功能也可以用几个判断模块来仿效，但是用运算器来组合几个输入的可读性强的多。
所有的运算器使用相同的属性窗口。通过属性窗口，你甚至可以将一个运算器转换为另一个运算器。
在“运算（Operation）”一栏，可以设置运算器如何来组合它的输入。各个单个的功能将在以下两节来介绍。
在“输入端数量（Number of inputs）”一栏，可以设置运算器所持有的输入。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910204326.9 (22)申请日 2019.03.18 (71)申请人 南京灵雀智能制造有限公司 地址 211000 江苏省南京市江宁区麒麟科 技创新园智汇路304号 (72)发明人 王晨露 (74)专利代理机构 南京泰普专利代理事务所 (普通合伙) 32360 代理人 窦贤宇 (51)Int.Cl. E02B 15/10(2006.01) E02B 15/04(2006.01) B63B 35/32(2006.01) (54)发明名称 一种水上漂浮物清理装置及其清理方法 (57)摘要 本发明公开了一种水上漂浮物清理装置及 其清理方法，属于环保器械。包括：基础组件、收 集组件、清理组件和固定组件四部分。基础组件 包括设置船体之间的水流通道，设置在水流通道 上过滤筛板，设置在船体的外侧的漂浮栅栏；收 集组件包括第一伺服电机，通过传动组件与所述 第一伺服电机相连接旋转叶片；清理组件包括与 第一伺服电机连接的螺纹滚筒；固定组件包括船 体底部的多个收缩式船锚。本发明通过收缩式船 锚和固定缆绳将清理装置固定在狭窄的水域，利 用该水域水流的流动性，对垃圾进行聚集、收集； 或通过牵引船带动收集装置在污染区域进行“S ” 形往复运动，实现对垃圾进行聚集、收集。解决了 小型水域的漂浮垃圾清理的问题。权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 109853500 A 2019.06.07 C N 109853500 A
权 利 要 求 书1/2页CN 109853500 A 1.一种水上漂浮物清理装置，其特征在于，包括： 基础组件，包括连接板，通过连接板连接在一起的第一船体和第二船体，由所述连接板、第一船体和第二船体之间留有的空间组成的水流通道，设置在所述水流通道上中部和尾部的第一过滤筛板和第二过滤筛板，以及分别设置在所述第一船体和第二船体的外侧且呈“V”字形的漂浮栅栏； 收集组件，包括设置在所述第一船体内的第一伺服电机，通过皮带与所述第一伺服电机输出轴相连接且其两端分别通过轴承固定在所述第一船体和第二船体前端的旋转轴，通过相互啮合的齿轮副与所述旋转轴相连接的第一旋转叶和第二旋转叶片； 清理组件，包括通过皮带与所述收集组件中的第一伺服电机输出轴连接且设置在所述第一过滤筛板前方的螺纹滚筒，以及设置在所述第二船体上的垃圾回收槽； 固定组件，包括分别设置在所述第一船体和第二船体底部的多个收缩式船锚，连接所述收缩式船锚和船体之间的减震弹簧，以及一端与漂浮栅栏相连接、另一端固定于岸边、且其主体漂浮于水面上的固定缆绳。 2.根据权利要求1所述的水上漂浮物清理装置，其特征在于，所述齿轮副包括：分别位于所述旋转轴的两端的第一锥齿轮组和第二锥齿轮组，输入端与第一锥齿轮组和第二锥齿轮组输出齿轮固定连接且输出端与所述第一旋转叶和第二旋转叶片相连接的第一传动齿轮组和第二传动齿轮组；其中，第一传动齿轮组的齿轮个数为奇数，第二传动齿轮组为偶数。 3.根据权利要求1所述的水上漂浮物清理装置，其特征在于，所述螺纹滚筒包括：滚筒轴、外螺纹部、皮带连接部，端点固定部；皮带连接部通过皮带或齿条与所述第一伺服电机输出轴连接，所述皮带连接部设置滚筒轴一侧，外螺纹部与所述滚筒轴固定连接，且所述外螺纹部为右旋螺纹，其外螺纹由滚筒轴与第一船体连接处延伸至滚筒轴与第二船体连接处，螺纹截面为月牙形，月牙凹槽部朝向所述第二船体一侧，设置在所述端点固定部与所述滚筒轴的另一端固定连接。 4.根据权利要求1所述的水上漂浮物清理装置，其特征在于，所述第二过滤筛板上设置有多层吸油海绵片，其中，所述吸油海绵片采用厚度为3～5cm的聚氨酯海绵薄片作为基质，在其表层和过滤孔洞内均覆盖有氧化石墨烯涂层。 5.根据权利要求1所述的水上漂浮物清理装置，其特征在于，所述收缩式船锚有伸缩杆和固定装置两部分组成；其中，所述伸缩杆包括：多个同轴套装的活动杆，设置在每组活动杆底部和顶部两侧的三个定滑轮，设置在所述活动杆顶部的收线辊，以及一端固定于最内层活动杆底部、另一端固定于所述收线辊且其主体依次有外至内依次穿过定滑轮的钢丝绳；所述固定装置包括：设置在所述活动杆的底部的电机箱，固定安装在所述电机箱内的第二伺服电机，以及与所述第二伺服电机输出轴相连接的圆锥形钻头。 6.根据权利要求1所述的水上漂浮物清理装置，其特征在于，所述清理装置还包括驱动组件；其中驱动组件可以为设置为船体尾部的螺旋推进器，还可以为：设置在所述清理装置前端的控制方向和提供动力的两个牵引船，且所述牵引船与所述漂浮栅栏之间通过固定缆绳连接，且固定缆绳漂浮于水面上。 7.根据权利要求1所述的水上漂浮物清理装置，其特征在于，所述清理装置还包括侦查组件；其中，所述侦查组件的主体为四旋翼无人机，还包括：图像收集模块、图像处理模块、 2
湖北理工学院毕业设计（论文） “慧鱼模型”三自由度机械手 设 计 小 册 学院：机电工程学院 班级：机械设计与制造 指导老师： 姓名：学号：201030120130 湖北理工学院毕业设计（论文） 一、概述 ............................................................ 1 1.1机电一体化技术 ................................................... 1 1.1.1机电一体化技术的定义和内容 (1) 1.1.2机电一体化系统组成 (1) 1.2. 慧鱼机器人 ..................................................... 2 1.2.1慧鱼创意教学组合模型简介 (2) 二、机器人的组成 .....................................................
2.1组成构件 ......................................................... 3 2.2慧鱼机器人分析 ................................................... 6 2.2.1机器人机构组成 (6) 2.2.2主要成分构成及功能 (7) 2.3. 机器人的工作空间形式 ............................................ 9 2.4机器人的机械运动形态和变换控制 .................................. 11 2.5机器人的位移、速度、方向的控制方法 (13) 湖北理工学院毕业设计（论文） 一、概述 1.1机电一体化技术 1.1.1机电一体化技术的定义和内容 机电一体化技术综合应用了机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术,接口技术及系统总体技术等群体技术,从系统的观点出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智能、动力、结构、运动和感知等组成要素为基础,对各组成要素及相互之间的信息处理、接口耦合、运动传递、物质运动、能量变换机理进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质和能量的有规则 运动,在高质量、高精度、高可靠性、低能耗意义上实现多种技术功能复合的最佳功能价值的系统工程技术。 1.1.2机电一体化系统组成 1.机械本体机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。 2.检测传感部分检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。 3.电子控制单元电子控制单元是机电一体化系统的核心，负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，按照一定的程度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。 4.执行器执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。 5.动力源动力源是机电一体化产品能量供应部分，是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压
水上垃圾清理装置 1 论文摘要 1.1中文摘要 摘要 随着我国现代化进程的加快、垃圾产生量的增加，水上漂浮垃圾的数量也日益增多，而现有人工清理方式不仅效率低下，而且带有一定的危险性。鉴于此，我们设计了这个水上垃圾清理装臵，以实现对漂浮垃圾环保、高效的收集。【关键词】垃圾收集清理环保节能
目录 1 论文摘要 (1) 1.1 中文摘要 (1) 1 引语 (1) 2 作品简介 (1) 3 作品分类 (1) 4 设计目的 (1) 5 设计基本思路 (1) 6 作品原理简介 (1) 7 作品模型图片及照片 (1) 8 使用说明 (3) 9 作品主要创新点 (3) 10 作品可行性 (4) 11 技术特点优势分析 (4) 12 适应范围 (5) 13 市场分析 (5) 14 经济效益预测 (5) 15 推广价值 (5) 16 结束语 (7)
1 引语 自古中华民族就以秀丽的山河文明于世，而在改革开放三十多年之后，我们要以更加美好的景色欢迎世界各地的友人。但随着现代化的加快，我们看到的却已不是美丽的山河，而是工业文明所导致的环境污染，以及由此所引发的种种疾病，灾难。有鉴于此，我们设计了这个水上垃圾清理装臵，希望以此为祖国环境保护尽自己的绵薄之力。 2作品简介 本作品利用船只自身行进过程与水面的相对运动，带动垃圾收集器工作，达到收集清理水面漂浮垃圾的目的。广泛适用于河面，湖面，海面等垃圾比较多的区域。具有环保、无污染、收集效率高、操作简单、成本低廉等特点。 3作品分类 机械控制与能源化工类 4设计目的 本作品是专为清理河流湖泊及海面上的漂浮垃圾而设计的。机械化的设计不仅无需外加动力，美观的外形也成为水上一道靓丽的风景线，亦可起到宣传环保意识的作用。 5设计基本思路 河流湖泊漂浮垃圾多，人工清理费时费力。本作品主要利用船只作为收集清理载体，配合本作品加以简单改装，即可实现利用船只的闲余能源清理漂浮垃圾的目的。 6作品原理简介 船只前进过程中，水流的冲击力使位于船只后方的叶轮转动，叶轮带动传送带的转动。传送带上的传送收集袋在随传送带转动的过程中把位于收集口后方的垃圾收集起来。随着传送带的转动，传送收集袋运动至后方的收集器上方，并随传送带转动，将垃圾倒入收集器中。此收集过程往复循环。 7作品模型图片及照片
谈谈Java语言的垃圾收集器 垃圾收集器是Java语言区别于其他程序设计语言的一大特色。它把程序员从手工回收内存空间的繁重工作中解脱了出来。在SUN公司的Java程序员（Java Programmer）认证考试中，垃圾收集器是必考的内容，一般最多可以占总分值的6%左右。但是由于SUN公司的Java Programming Language SL-275 课程的标准教材中，对有关垃圾收集器的内容只做了非常简单的介绍，而另外的一些关于Java技术的书籍，比如《Java 2 核心技术》（Core Java 2）、《Java编程思想》（Thinking in Java）、《精通Java 2》等等，里面关于垃圾收集器的内容也几乎没有，或者只是简单地提两句，所以很多参加Java Programmer认证考试的中国考生，在垃圾收集器这一部分的得分都为0分（笔者曾认识一位SUN公司授权的中国Java培训班的老师，其考试总分为89%，但垃圾收集器的部分竟然也为0分）。鉴于此，笔者总结了这个垃圾收集器的专题，希望对广大Java技术的爱好者和准备认证考试的考生们有所帮助。 我们知道，许多程序设计语言都允许在程序运行期动态地分配内存空间。分配内存的方式多种多样，取决于该种语言的语法结构。但不论是哪一种语言的内存分配方式，最后都要返回所分配的内存块的起始地址，即返回一个指针到内存块的首地址。 当已经分配的内存空间不再需要时，换句话说当指向该内存块的句柄超出了使用范围的时候，该程序或其运行环境就应该回收该内存空间，以节省宝贵的内存资源。 在C，C++或其他程序设计语言中，无论是对象还是动态配置的资源或内存，都必须由程序员自行声明产生和回收，否则其中的资源将消耗，造成资源的浪费甚至死机。但手工回收内存往往是一项复杂而艰巨的工作。因为要预先确定占用的内存空间是否应该被回收是非常困难的！如果一段程序不能回收内存空间，而且在程序运行时系统中又没有了可以分配的内存空间时，这段程序就只能崩溃。通常，我们把分配出去后，却无法回收的内存空间称为"内存渗漏体（Memory Leaks）"。 以上这种程序设计的潜在危险性在Java这样以严谨、安全著称的语言中是不允许的。但是Java语言既不能限制程序员编写程序的自由性，又不能把声明对象的部分去除（否则就不是面向对象的程序语言了），那么最好的解决办法就是从Java程序语言本身的特性入手。于是，Java技术提供了一个系统级的线程（Thread），即垃圾收集器线程（Garbage Collection Thread），来跟踪每一块分配出去的内存空间，当Java 虚拟机（Java Virtual Machine）处于空闲循环时，垃圾收集器线程会自动检查每一快分配出去的内存空间，然后自动回收每一快可以回收的无用的内存块。 垃圾收集器线程是一种低优先级的线程，在一个Java程序的生命周期中，它只有在内存空闲的时候才有机会运行。它有效地防止了内存渗漏体的出现，并极大可能地节省了宝贵的内存资源。但是，通过Java虚拟机来执行垃圾收集器的方案可以是多种多样的。 下面介绍垃圾收集器的特点和它的执行机制： 垃圾收集器系统有自己的一套方案来判断哪个内存块是应该被回收的，哪个是不符合要求暂不回收的。垃圾收集器在一个Java程序中的执行是自动的，不能强制执行，即使程序员能明确地判断出有一块内存已经无用了，是应该回收的，程序员也不能强制垃圾收集器回收该内存块。程序员唯一能做的就是通过调用System. gc 方法来"建议"执行垃圾收集器，但其是否可
垃圾渗滤液处理设计方案 1、概述 1.1项目概况 项目名称： 主管单位： 承建单位： 建设地点： 建设规模：i2omVd 编制单位： 1.2编制依据 1）《中华人民共和国环境保护法》 2）《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》 3）《城市生活垃圾卫生填埋规范》（CJJ17-2004） 4）《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》（建标［2001］）5）《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008 6）《生活垃圾填埋场污染监测技术标准》（CG/T 3037-1995） 7）《生活垃圾填埋场污染监测技术要求》（GB/T 18772-2002） 8）《城市生活垃圾卫生填埋场运行维护技术规程》（CJJ93-2003） 9）《污水综合排放标准》（GB8978-1996 10）《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》（建成【2000】120号）11）《工业与民用建筑抗震设计规范》（GBJ11-89） 12）《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-93 13）《室外给排水和煤气热力工程抗震设计规范》（TJ32-78） 14 ）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97） 15 ）《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90 16 ）《电气装置施工及验收规范》（GBJ232-82） 17）国家、地方及其他相关设计标准、规范和法律、法规
18）本公司同类项目的相关经验 1.3编制原则 （1）执行《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008表3相关标准和规范。 （2）严格执行国家有关环境保护法律法规的要求； （3）严格执行现行的防火、安全、卫生、环境保护等国家和地方颁布的法规、规范与标准； （4）充分考虑国内外垃圾渗滤液处理存在的问题以及渗滤液随垃圾填埋场的“年龄”的变化情况，针对这些问题，结合我公司经验，选择国内外先进成熟的 污水治理技术，采用优质、可靠、适用、经济的治理工艺路线； （5）切合实际，正确掌握设计规范和标准，优化工艺技术，合理选用优质、高效的处理设备和设施； （6）在确保出水稳定达标的前提下，尽可能地节省投资，减少占地面积和降低运行费用，延长使用寿命，调整好一次性投资与运行费用、水质要求之间的比例关系； （7）废水处理站总体布局、统一规划，力求与周围环境协调； （8）在处理站运行中保证清洁、安全、无二次污染。设备运行简单，以操作维护方便，利于管理为原则。 2、项目建设的必要性 生活垃圾填埋场渗滤液处理站位于生活垃圾填埋场内。生活垃圾处理工艺为卫生填埋工艺，设计填埋处理规模为160吨/天 因此，垃圾渗滤液处理站扩建项目势在必行！ 3、确定工艺方案 3.1废水来源 垃圾渗滤液的产生受诸多因素影响，不仅水量变化大，而且变化无规律。垃圾渗滤液的产生来自以下五个方面： ①降水的渗入。降水包括降雨和降雪，降雨的淋溶作用是渗滤液产生的主要来源。 ②外部地表水的流入。包括地表径流和地表灌溉。 ③地下水的渗入。当填埋场内渗滤液水位低于场外地下水水位，并没有设置防渗系统时，地下水就有可能渗入填埋场内。
用于近海垃圾收集的两栖机器人 摘要：设计方案来源于水陆两用垃圾收集船，考虑到沙滩地形的复杂性，采用履带式，使其在沙滩行走时更具稳定性。设计垃圾收集两栖机器人主要为打捞水面垃圾和陆地垃圾收集提供操作灵活的设备。机械设备是垃圾收集两栖机器人的重要组成部分，该方案重点介绍船体与履带、中心转塔支柱、垃圾收集器等的机械构造的设计。 正文： 机械机构设计： 该作品主要是以船为主体，履带不仅提供在沙滩上的动力，而且提供水面上前进的动力。 船体与履带： 船的基本尺寸为：0.2m*0.15m
穿的周身为塑料密封材料，穿的上部（即船的顶部甲班为太阳能板）船身为流线型减轻阻力 船体的内部构造如下图所示： 履带采用四轮、四马达设计，船体内部用齿轮进行履带轮的传动，中间为蓄电池及控制电路 履带轮较之履带突出一部分改装为轮桨腿式，在水面上靠此
结构前进。轮浆腿的材料为铝片 形状如下图所示： 也可采用我们先前讨论的方案进行设计。 垃圾收集器： 水面垃圾收集： 海面垃圾收集器外观呈簸箕形状，三面用铝板做成，而铝板上被扎成“千疮百孔”，上面有无数个孔眼，以让海水通过。用铝板的目的是：铝板质轻且不易生锈，成本较低 形状如下图的中间部分。
垃圾收集器与中心与中心转塔支柱连在一起，工作时将它放下与海面平行，船驶过时将漂浮的垃圾收入囊中。不工作时利用中心转塔支柱将其抬起。 垃圾收集器采用收割机式滚筒 两个马达，独立的动力系统 材料均为橡胶
中心转塔支柱： 中心转塔支柱采用吊桥式结构，自由度少（两个自由度），未定性更高，材料主要为铝片、细钢丝、滑轮等，成本低。 电源系统： 主要由蓄电池及太阳能板供给能源 蓄电池采用铅蓄电池 电压为10v 尺寸44*35*90mm 太阳能板的尺寸船体甲板一样 容量为150MA 电压为6v
垃圾收集器是Java语言区别于其他程序设计语言的一大特色。它把程序员从手工回收内存空间的繁重工作中解脱了出来。在SUN公司的Java程序员（Java Programmer）认证考试中，垃圾收集器是必考的内容，一般最多可以占总分值的6%左右。但是由于SUN公司的Java Programming Language SL-275 课程的标准教材中，对有关垃圾收集器的内容只做了非常简单的介绍，而另外的一些关于Java技术的书籍，比如《Java 2 核心技术》（Core Java 2）、《Java编程思想》（Thinking in Java）、《精通Java 2》等等，里面关于垃圾收集器的内容也几乎没有，或者只是简单地提两句，所以很多参加Java Programmer认证考试的中国考生，在垃圾收集器这一部分的得分都为0分（笔者曾认识一位SUN公司授权的中国Java培训班的老师，其考试总分为89%，但垃圾收集器的部分竟然也为0分）。鉴于此，笔者总结了这个垃圾收集器的专题，希望对广大Java技术的爱好者和准备认证考试的考生们有所帮助。 我们知道，许多程序设计语言都允许在程序运行期动态地分配内存空间。分配内存的方式多种多样，取决于该种语言的语法结构。但不论是哪一种语言的内存分配方式，最后都要返回所分配的内存块的起始地址，即返回一个指针到内存块的首地址。 当已经分配的内存空间不再需要时，换句话说当指向该内存块的句柄超出了使用范围的时候，该程序或其运行环境就应该回收该内存空间，以节省宝贵的内存资源。 在C，C++或其他程序设计语言中，无论是对象还是动态配置的资源或内存，都必须由程序员自行声明产生和回收，否则其中的资源将消耗，造成资源的浪费甚至死机。但手工回收内存往往是一项复杂而艰巨的工作。因为要预先确定占用的内存空间是否应该被回收是非常困难的！如果一段程序不能回收内存空间，而且在程序运行时系统中又没有了可以分配的内存空间时，这段程序就只能崩溃。通常，我们把分配出去后，却无法回收的内存空间称为"内存渗漏体（Memory Leaks）"。 以上这种程序设计的潜在危险性在Java这样以严谨、安全著称的语言中是不允许的。但是Java语言既不能限制程序员编写程序的自由性，又不能把声明对象的部分去除（否则就不是面向对象的程序语言了），那么最好的解决办法就是从Java程序语言本身的特性入手。于是，Java技术提供了一个系统级的线程（Thread），即垃圾收集器线程（Garbage Collection Thread），来跟踪每一块分配出去的内存空间，当Java 虚拟机（Java Virtual Machine）处于空闲循环时，垃圾收集器线程会自动检查每一快分配出去的内存空间，然后自动回收每一快可以回收的无用的内存块。 垃圾收集器线程是一种低优先级的线程，在一个Java程序的生命周期中，它只有在内存空闲的时候才有机会运行。它有效地防止了内存渗漏体的出现，并极大可能地节省了宝贵的内存资源。但是，通过Java虚拟机来执行垃圾收集器的方案可以是多种多样的。 下面介绍垃圾收集器的特点和它的执行机制： 垃圾收集器系统有自己的一套方案来判断哪个内存块是应该被回收的，哪个是不符合要求暂不回收的。垃圾收集器在一个Java程序中的执行是自动的，不能强制执行，即使程序员能明确地判断出有一块内存已经无用了，是应该回收的，程序员也不能强制垃圾收集器回收该内存块。程序员唯一能做的就是通过调用System. gc 方法来"建议"执行垃圾收集器，但其是否可以执行，什么时候执行却都是不可知的。这也是垃圾收集器的最主要的缺点。当然相对于它给程序员带来的巨大方便性而言，这个缺点是瑕不掩瑜的。 垃圾收集器的主要特点有： 1．垃圾收集器的工作目标是回收已经无用的对象的内存空间，从而避免内存渗漏体的产生，节省内存资源，避免程序代码的崩溃。 2．垃圾收集器判断一个对象的内存空间是否无用的标准是：如果该对象不能再被程序中任何一个"活动的部分"所引用，此时我们就说，该对象的内存空间已经 无用。所谓"活动的部分"，是指程序中某部分参与程序的调用，正在执行过程
专业课程设计说明书 题目：水面垃圾清理机器的设计 指导教师：何韶君 班级：机械设计制造及其自动化专业142班设计者：杨威威 学号：2014031224 校院：大连民族大学机电工程学院
目录 专业课程设计说明书 (1) 一．摘要 (2) 二．Abstract (3) 三．引言 (4) 四．机器人结构设计 (4) 四．1 整体结构设计理念 (4) 四．2 整体结构设计 (5) 四．3 垃圾收集装置设计 (6) 四．4 垃圾辅助收集装置设计 (7) 五．船重和排水量的计算 (7) 六．最大吃水深度的计算 (8) 七．动力装置设计 (8) 八．硬件设计 (10) 八.1系统总体设计 (10) 八．2电源模块 (11) 八.3电机驱动模块 (11) 八．4无线传输模块 (12) 八．5继电器模块 (12) 八.6主程序设计 (13) 九．影像收集系统设计 (13) 十．工作参数，待机和工作时长 (14) 十一. 垃圾收集特性及参数 (14) 十二.外观特性 (15) 十三. 控制方式 (15) 十四. 成本报告 (15) 十六. 市场分析 (19) 十六.1 市场推广 (19) 十六.2 盈利模式 (20) 结束语 (20) 参考文献： (20) 一．摘要 本文为解决现如今小型封闭水面垃圾清理耗费人力物力等问题，设计制作了一款由人工辅助远程遥控进行水面垃圾清理的机器人。水面垃圾打捞船针对水面环境污染的问题，主要致力于中小型湖泊河流等水域的固体垃圾清理，如塑料袋、饮料瓶，树枝树叶以及其它易清理的水面垃圾。实现水面垃圾清理的机械化与自动化，整个打捞过程无需人工直接参与，安全性非常好，效率大约是人工打捞的几十倍，水面越大、距离越远效果越显著。本文主要对水面垃圾自动打捞船进行了船体结构、动力装置、打捞及传输装置、垃圾存储装置以及其他零部件的设计、计算及校核等。分析了水面垃圾自动打捞船需要实现的功能要求，
1 相关知识 1.1 GC的名词 1. 新生代GC（Minor GC）指发生在新生代的垃圾回收动作，因为 Java 对象大多都具备朝生夕死 的特性，所以 Minor GC 通常非常频繁，一般回收速度也比较快。 2. 老年代GC（Major GC）指发生在老年代的垃圾回收动作，出现了 Major GC，经常会伴随至少 一次的 Minor GC（发生这种情况，那么整个堆都 GC 一遍，通常称为 Full GC）。Major GC 的速度一般会比 Minor GC 慢 10 倍以上。 1.2 并发与并行 1. 串行（Parallel）单线程进行垃圾回收工作，但此时用户线程仍然处于等待状态。 2. 并发（Concurrent）这里的并发指用户线程与垃圾回收线程交替执行。 3. 并行（Parallel）这里的并行指用户线程和多条垃圾回收线程分别在不同CPU上同时工作。 2 垃圾收集器 在下图中，你可以看到不同垃圾回收器适合于不同的内存区域，如果两个垃圾回收器之间存在连线，那么表示两者可以配合使用。 如果当垃圾回收器进行垃圾清理时，必须暂停其他所有的工作线程，直到它完全收集结束。我们称这种需要暂停工作线程才能进行清理的策略为 Stop-the-World。Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old 均采用的是 Stop-the-World 的策略。 图中有 7 种不同的垃圾回收器，它们分别用于不同分代的垃圾回收。 新生代回收器：Serial、ParNew、Parallel Scavenge
老年代回收器：Serial Old、Parallel Old、CMS 整堆回收器：G1 2.1 单线程收集器 2.1.1 Serial收集器 串行收集器是最古老，最稳定以及效率高的收集器，可能会产生较长的停顿，只使用一个线程去回收。新生代、老年代使用串行回收；垃圾收集的过程中会Stop The World（服务暂停）Serial 新生代回收器采用的是复制算法。 2.1.2 Serial Old收集器 Serial Old 回收器是Serial回收器的老生代版本，属于单线程回收器 它使用标记-整理算法。 2.2 多线程垃圾回收器（吞吐量优先）
摘要 水面垃圾自动打捞船针对水面环境污染的问题，主要致力于中小型湖泊河流等水域的固体垃圾清理，如塑料袋、饮料瓶，树枝树叶以及其它易清理的水面垃圾。实现水面垃圾清理的机械化与自动化，整个打捞过程无需人工参与，安全性非常好，效率大约是人工打捞的几百倍，水面越大、风浪越大效果越显著。 本文主要对水面垃圾自动打捞船进行了船体结构、动力装置、打捞及传输装置、垃圾存储装置以及其他零部件的设计、计算及校核等。分析了水面垃圾自动打捞船需要实现的功能要求，在实际环境背景下，研究了水面垃圾自动打捞船的系统构成及功能、各零部件的的设计方法以及系统的实现方式。 此设计除了动力装置与其他船类大体相似，实现打捞和传输的装置以及垃圾存储装置都有一定的创新性设计。采用链齿轮与链条的传动带动传输带的形式，以及船体前方挡板引导装置和叶轮的设计都使得水面垃圾的收集更加有效率。此外，垃圾存储装置采用的是三个可替换式的存储箱，其底部设计为多孔式，使得水面垃圾的收集更加方便，可执行性有所加强。 本文还附有部分水面垃圾收集船的结构图，装配图，零件图，以便详细的说明设计过程。 关键字：水面垃圾自动打捞船环境保护结构设计
Abstract An autonomous ship for cleaning the garbage floating on a lake is designed for the water pollution problems,mainly to solid waste on small and medium sized lakes , rivers and other waters,such as plastic bags,bottles,leaves,twigs,and other surface trash which is easy to clean. To achieve clean the water garbage mechanized and automatically , the entire salvage process without human intervention , security is very good , efficiency is about hundreds of times than artificial salvage. The greater the surface and more significant storms, the greater the effect is. This essay focuses on the design,computing and checking of hull structure , power plant, salvage and transport equipment,garbage storage devices and other components of the an autonomous ship . In the case of the understanding of the results of the design required to achieve the functional requirements, as well as the actual environmental background to study the design of the structure and function of the water garbage sweeper system . This power plant design in addition to the other boat classes are generally similar . And garbage storage devices, the device to achieve salvage and transport have some innovative designs.Form of the sprockets and the chain transmission is driven by a transmission belt,and the hull in front of the baffle means and the guide surface of the impeller are designed so that garbage collection more efficient.In addition, garbage storage device uses three replaceable storage tank , the bottom is designed to porous surface garbage collection more convenient, enforceability has been strengthened . This article is also append the structure and assembly drawings , parts diagram of the autonomous ship for cleaning the garbage floating on a lake for a detailed description of the design process. Keywords: The water waste;Automatic cleaning ship;environmental protection; Structural Design
垃圾处理场 渗滤液处理工程方案 二〇一六年三月
一、工程概况 1、项目简介 根据《中华人民共和国环境保护法》规定“防止环境污染，保护人民健康，促进经济发展”的原则、国务院（98）253号令《建设项目环境保护设计 规定》及有关法规的规定，需对生产和生活垃圾进行有效治理或综合利用。 在睢县城建局领导的高度重视下，以及当地主管部门的关心下，决定对睢县垃圾填埋场垃圾渗滤液进行升级改造，减轻渗漏废水对附近水环境的污染、保护人民身体健康、改善人类的环境卫生条件，使其达到2008年4月2日国家重新颁布的《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）版新标准后排放，故提出此方案。 设备采用预处理+硝化+反硝化+MBR+NF+RO处理工艺，配有自控系统装置，有自动切换，报警功能。对垃圾渗滤液设施、设备和工艺进行方案设计，以供各方决策和参考。 为严格遵守有关环境法规，保护环境，本着经济建设和环境保护同步进行的“三同时”原则。我单位受投资者邀请，在进行初步调研，并经多项垃圾渗滤液成功的实践经验的基础上，编制该垃圾填埋场渗滤液设计方案，以供有关部门决策、实施。为了保护水体环境不受垃圾渗滤液影响，针对该垃圾填埋场渗滤液具体水质的特点，本方案拟采用常规的“预处理+硝化+反硝化 +MBR+NF+RO处理”工艺，该处理工艺较为简单，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定。
2、设计要求： 遵守国家对环境保护、垃圾填埋场渗滤液治理的制定的法规、标准及规范，服从单位的总体规划，执行各种相关的标准和规定；节约能源，最大限度降低运行费用；延长设备的使用寿命。 3、方案设计原则： 1. 水质 工程出水水质必须达到2008年7月1日实施的《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889－2008）版新标准表2中的排放限值 2. 设计原则 1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规及排放标准； 2）选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低； 3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针； 4）为了提高污水处理站管理水平，设计采用PLC程序控制，减轻操作人员的劳动强度； 5）合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低系统运行成本； 6）在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。采用一套50t/d渗滤液处理设备，以提高系统的灵活性、可变性、适应性和先进性； 7）因地制宜，合理布局，有效地利用空间和场地。
华北水利水电大学 大学生创新训练项目研究报告 项目名称：水面垃圾智能联合收集装置 项目负责人：沈杰 项目所属学院：机械学院 指导教师：
一、研究目标 传统的清洁方式是人工打捞清理，这种方式效率低且劳动强度大，适用于各种水域范围。随着科技的进步与社会的发展，人工打捞清理的效率低下和劳动强度大的缺点越来越突出了，随后出些了自动垃圾打捞船。自动打捞船对漂浮废物可自动打捞，也就是在船只航行的过程中依托水流的力气将打捞的树枝、水生植物、塑料袋等漂浮废物送入船舱内，可快速的大量清理废物，缩短保洁时刻。比起人工打捞有显着的优势，节省人力，降低劳动强度。但是为了保证清洁效率这些船设计的都很大，适用于大中型水域环境，无法使用于人们日常生活总经常接触到的小型水域环境。我们的项目为解决目前城市河道及风景区水域及小流域水面垃圾收集的问题，本项目拟设计一款小型全自动的水面垃圾收集装置，采用视觉传输技术，自动控制技术，特殊的结构方案等，将垃圾识别，收集，实现垃圾打捞的智能化、一体化、高效化，从而真正实现智能化作业。 二、研究过程 本次设计想要设计出一套水面垃圾自动清洁船控制系统，最终欲实现的主要任务目标有： （1）小船的基本航行功能，包括前进、后退、停止、加减速等； （2）识别水面垃圾并能进行回收。 整个系统设计由船体及推进装置、主控制芯片、电机和电机驱动电路、供电电源以及图像识别传感器等构成。 1.船体及推进装置 船体的构造与设计直接决定小船能否安全运行以及运行是否顺畅，推进装置的选择与设计将影响小船的运行效率以及安全性、稳定性等。为了保证小船能够安全、稳定、高效地在水面行驶，我们必须对智能小船的外型构造以及推动装置进行合理的选择与设计，保证各个组成部分能够相互配合。 船体应按空间大小，运行稳定，坚固性等要求来设计，我们使用过纯3D打印船体（重量小），雪弗板拼装船体（空间大，重量大），DIY塑料船体（重量小，使用方便）。 2.主要控制系统 主控系统是实现智能船无线控制的中枢，主控系统的工作正常与否直
真空垃圾收集系统 真空垃圾收集系统指通过预先铺设好的管道系统，利用负压技术将生活垃圾抽送至中央垃圾收集站，再由压缩车运送至垃圾处置场的过程。这种负压气力收集是一种自成体系的收集系统，是由倾卸垃圾的通道，通道阀输送管道，机械中心，收集转运站等组成的垃圾收运系统。 1、优点 （1)垃圾流密封、隐蔽、和人流完全隔离，有效地杜绝了收集过程中的二次污染，包括臭味、蚊蝇、噪音和视觉污染； （2)显著降低垃圾收集劳动强度，提高收集效率，优化环卫工人劳动环境； （3)取消手推车、垃圾桶、箩筐等传统垃圾收集工具，基本避免了垃圾运输车辆穿行于居住区，减轻交通压力和环境污染； （4)垃圾收集、压缩可以全天候自动运行，垃圾成分不受雨季影响，有利于填埋场、焚烧厂的稳定运行； （5)可利用一套公共管道收集系统自动分别收集可回收和不可回收垃圾。 2、缺点 一次性投资大；对系统的维护和管理要求较高。 3、使用现状 真空管道垃圾收集系统是由瑞典某公司于1961年发明的，最早用于医院垃圾收集，从1967年开始在住宅区装配使用。目前已推广至
美国、日本、德国、丹麦、新加坡、香港等三十多个国家与地区，安装运行达数百套。真空管道垃圾收集系统是国外发达国家近年来发展使用的一种高效、卫生的垃圾收集方法，在国外应用广泛且技术已经相对成熟。它主要适用于高层公寓楼房、现代化住宅密集区、商业密集区及一些对环境要求较高地区。该系统在欧洲城币新建区及卫星城、世博会、体育运动村等大型城市发展区使用较为普遍，西班牙、葡萄牙两国使用真空管道输送生活垃圾的普及率已达到10%-20%。该系统在亚洲的应用主要集中在日本、新加坡和香港。日本主要采用三菱的系统，将焚烧厂周边地区的垃圾直接输送到焚烧厂，例如东京湾和横滨；新加坡和香港都采用瑞典Envac系统，新加坡应用了7套，香港应用了9套；国内的上海浦东国际机场和广州市白云新国际机场也都采用了该系统。 4、工作原理 真空管道垃圾收集系统的设备组成 目前国外采用真空管道垃圾收集系统收运城市垃圾的有芬兰、美国、日本、德国、瑞典等国家。该收集系统由阀门系统、管道系统、分离系统、真空动力系统、压缩系统组成。真空动力系统设备由德国Vastec公司生产，其它系统设备由瑞典Envac公司和芬兰Marimatic 公司生产。 真空管道垃圾收集系统工作原理在收集系统末端装有引风机械，当风机运转时，整个系统内部形成负压，使管道内外形成压差，空气被吸人管道；同时，垃圾也被空气带人管道，被输送至分离器，在此
城市生活垃圾处理厂垃圾渗滤液处理工艺设计方案 目录 1、前言 (1) 2、项目名称、设计依据及范围 (2) 3、设计规模及原则 (2) 4、工艺设计 (3) 5、流程选择结论 (16) 6、设计处理效果 (27) 7、污水处理站的平面布置 (27) 8、电气设计 (29) 10、建筑设计 (31) 11、主要设施及设备一览表 (32) 12、运行费用估算 (36) 13、环境保护、安全卫生及节能措施 (37) 14、组织保障 (38)
1、前言 随着我国城市人口的增加、城市规模的扩大和居民生活水平的提高，我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。到1999年，我国的城市生活垃圾已达1.4亿吨，并且以每年8％～10％的速度递增，人均日产生的垃圾已超过1kg，接近工业发达国家水平。 根据我国垃圾处理"无害化、减量化、资源化"的原则，将有一大批生活垃圾卫生填埋场要新建。而垃圾渗滤液是否处理达标排放,是衡量一个填埋场是否为卫生填埋场的重要指标之一。一个不合格的垃圾填埋场，就是一个大的污染源，如不及时对其进行收集、处理，将造成对地下水、地表水及垃圾填埋场周围环境的污染和影响。尤其是它对地下水源和土壤的污染更为严重。一些旧的垃圾填埋场由于没有采取防渗措施，产生的渗滤液渗入地下水中，造成对地下水的严重污染。其污染延续时间可以长达数十年，甚至上百年。一旦地下水源和周围土壤被其污染，想用人工方法实施再净化，技术上将非常困难，其费用也极其昂贵，难以实施，从而严重威胁到人的生活和生产。鉴于此,成都加杰尔环保有限公司针对“开江县城市生活垃圾处理厂”渗滤液的特点，进行了多次试验研究，并制定本方案，要求渗滤液处理后排放的水质达到国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-1997）的相关要求。 2、项目名称、设计依据及范围 2.1项目名称: 城市生活垃圾处理厂 垃圾渗滤液处理工程 2.2编制单位：有限公司
摘要 慧鱼创意组合模型主要有组合包、培训模型、工业模型三大系列，涵盖了机械、电子、控制、气动、汽车技术、能源技术和机器人技术等领域和高新学科，利用工业标准的基本构件（机械元件／电气元件／气动元件），辅以传感器、控制器、执行器和软件的配合，运用设计构思和实验分析，可以实现任何技术过程的还原，更可以实现工业生产和大型机械设备操作的模拟，从而为实验教学、科研创新和生产流水线可行性论证提供了可能，世界知名的德国西门子、德国宝马、美国IBM等一大批著名公司都采用慧鱼模型来论证生产流水线。 Abstract Fischer creative combination model mainly include the combination packages, training mode , industrial model three series, covers the mechanical, pneumatic, automotive, electronics, control technology, energy technology and robot technology, and high and new disciplines, using industrial standard of the basic building blocks (mechanical components/electrical components, pneumatic components), supplemented by sensor, controller, actuator and software, using design and experimental analysis, can implement any reduction of technology process, more can realize industrial production and the simulation of large mechanical equipment operation for feasibility experiment teaching, scientific research and innovation and production lines provides a possible, world famous Germany Siemens, Germany's BMW, the United States a large number of famous companies such as IBM model is used to demonstrate the production assembly line.