水面漂浮物、水面垃圾清理機器人的設計含開題及4張CAD圖,水面,漂浮,垃圾,清理,機器人,設計,開題,CAD 畢業(yè)設計（論文）要求及原始數據（資料）: 為了解決傳統(tǒng)的垃圾打撈船難以解決的小型水面懸浮物的問題,提出一種利用"漩渦"和網篩工作原理,并以太陽能為新能源的一種水面漂浮物清理機器人的設計方案。實現對水體的"二次清理",也可在水面航行過程或在靜止在某固定點完成垃圾的收集,方便靈活。 處理器：Arduino Mega2560； 水泵的方式去推進機器人前進轉向； 打撈裝置為傳送帶的方式，將漂浮物打撈進倉庫 機器人搭載太陽能電池板，經量降低電能的消耗 畢業(yè)設計（論文）主要內容: 1、設計圖樣要求： 設計原理正確，運用相關標準、查閱相關手冊，正確處理好圖、數字、符號、標準等的關系，圖樣完整準確?？傮w設計完整、圖紙表達清晰、標注采用國家最新標準；完成整機裝配圖紙設計，保證結構方案確定最優(yōu)化；完成部件圖設計及傳動系統(tǒng)設計；完成零件圖設計。 ? 2、畢業(yè)設計說明書： 設計依據可靠，參數選用合理，結構設計強度及剛度校核、計算準確，內容完整，中英文摘要與科技論文必須做到準確無誤。對主要傳動方案進行比較和選擇、并可行性論證。對主要的零部件進行動力的計算，強度、剛度的校核。對牽引部的潤滑選擇。 畢業(yè)設計說明書參考文獻15篇以上，原則上所涉及的參考文獻論文資料為近5年出版發(fā)表。 學生應交出的設計文件（論文）: 設計成果要求：提交紙質資料（打印和部分手工繪制圖紙）和電子文檔資料。圖紙使用AutoCAD軟件繪制，文件為*.dwg格式。設計說明書資料為*.doc格式。 1、畢業(yè)設計（論文）開題報告。 2、畢業(yè)設計說明書1份，字數2-2.5萬字。按《山西能源學院本科畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范》執(zhí)行。 3、圖紙： (1) 機器人總裝配圖（A0號）2張； (2) 控制系統(tǒng)原理圖（A1號）1張； (3) 傳感器零件圖（A3號）不少于2張； 4、文獻綜述&外文翻譯：按《山西能源學院本科畢業(yè)設計（論文）撰寫規(guī)范》執(zhí)行。 (1)?文獻綜述：字數不少于3000字； (2)?外文翻譯：外文翻譯必須與畢業(yè)設計課題相關，字數不少于5000字，并標明文章出處。 主要參考文獻（資料）: [1] 張蕓蕓,徐飛飛,徐俊玲.河湖污染問題與有效治理建議分析[J].工程技術研究,2018 [2] 陳錦,陳娟.廢水處理工藝對廢水檢測影響的討論[J].科技風,2017 [3] 楊超,王志坤.太陽能無線充電器設計[J].河北農機,2018 [4] 林天意.太陽能充電器的設計[J].黑龍江科技信息,2016； [5] 汪春生.太陽能光伏最大功率點跟蹤控制技術研究[J].山東工業(yè)技術,2017； [6] 袁彬,魏國亮,董團陽.水下機器人深度控制研究 [J].軟件導刊,2016； [7] 李岳明,萬磊,孫玉山,等.考慮剩余浮力影響的欠驅動水下機器人深度控制[J].控制與決策,2013； [8] 薛志斌,羅才寶.水下推進器控制系統(tǒng)設計[J].計算機仿真,2015； [9] 郭曉波,翟雁,吳麗娜.基于激光雷達信息的機器人障礙物檢測[J].激光雜志,2017； [10] 張志斌.我國水資源開發(fā)利用與保護的思路和建議[J].工程技術研究,2018 山 西 能 源 學 院 2017屆本科畢業(yè)設計外文翻譯 論文題目： 水面垃圾強清理機器人的設計 姓 名： 許宇劍 學 號： 2017008147 系 部： 機電工程系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 1704 指導教師： 姚志廣 職 稱： 講師 完成日期： 2021 年 4 月 一個水面清潔機器人 E Rahmawati*1, I Sucahyo1, A Asnawi1, M Faris1, M A Taqwim1, D Mahendra1 1Physics Department, Universitas Negeri Surabaya, Indonesia *e-mail: endahrahmawati@unesa.ac.id 摘要：本文介紹了一種用于清除漂浮在水面上的垃圾的機器人的設計。設計水生機器人的三個重要問題是一個具有成本效益的解決方案，同時具有健壯性和耐久性。由于清洗工作的性質，我們設計的車輛結構可以提供高穩(wěn)定性，良好的機動能力，可以方便地收集所有的廢物流動之間。在這種情況下，浮筒形狀的船體是最適合的，并且滿足所有的流體靜力和結構穩(wěn)定性標準。為了清除和收集表面廢物，一個電機驅動的收集臂系統(tǒng)已經被設計來收集廢物，并重新部署到船體上的矩形籃子。這種設計簡單有效的清除垃圾，在一個小空間內容納大量的垃圾。對于原型，外殼由聚苯乙烯泡沫塑料制成，泡沫塑料被纖維包裹，然后涂上防水和樹脂。它由鋁支撐在一起。這種輕而堅韌的結構支撐著系統(tǒng)的總重量。基于差動驅動機構的推進系統(tǒng)已經被設計出來，它允許機器人在現場進行360度轉彎，并提供高推力。電子電路和馬達被放置在船體內，以保護他們免受水的傷害?；赬bee Pro無線模塊，對機器人進行手動遠程控制。實驗證明，該機器人原型在收集和清除垃圾方面是有效的。機器人最多能承受16公斤的垃圾。1. 廢物是每年都會出現的環(huán)境問題，至今仍無法完全解決。我們經常發(fā)現垃圾從各地傾倒到河流、水道或水庫。垃圾會堵塞水流，使水變得又臟又臭，經常溢出，造成災難，包括洪水。如何清理水域廢棄物需要大量的資源，例如清潔人員和挖掘機[1,2]。本研究旨在通過開發(fā)能夠在水域操作的機器人技術，為水域廢物問題提供一種替代解決方案。擬議的應用研究有望成為預防災害，特別是洪水的替代解決方案。機器人技術是以生態(tài)機器人的形式發(fā)展起來的，其主要任務是收集垃圾。該機器人設計為手動遙控控制。本研究的開發(fā)方法參考ADDIE。該方法包括對機器人清掃系統(tǒng)的分析、機器人的設計、機器人的開發(fā)、在有限水域內實施清掃機器人，以及在更大范圍內對清掃機器人的效果進行評估。本文主要對該機器人進行了設計與開發(fā)。以前已經有一些機器人被用來清洗水面[3,4]。開放文獻中有一些結果，討論了這種特殊用途機器人的發(fā)展[5,6]。本工作的目的是利用aqua機器人開發(fā)一個更多功能、更高效的系統(tǒng)。這個機器人在未來有很好的機會擴展它的功能。進行清除藻類、樹葉和樹枝的活動;在適當地點噴灑化學品;檢查水質和部署有效載荷計劃是自動完成的。這些功能可以節(jié)省大量人力，并為普遍存在的問題提供一個可持續(xù)的解決方案。為了導航和地面上的垃圾清理，許多設計良好的算法已經開發(fā)出來，既適用于單個機器人系統(tǒng)，也適用于蜂群[7]。然而，由于動態(tài)環(huán)境、推進系統(tǒng)的不同，以及很難根據相對速度和加速度準確確定當前位置，這些算法不能直接應用于水面。此外，導航算法也得到了發(fā)展 早期的自主性水生機器人并沒有將清潔作為其不可分割的一部分[8,9]。2. 機器人設計設計機器人的三個關鍵考慮因素是一個具有成本效益的解決方案，以及魯棒性和耐久性。考慮到清掃工作的功能，機器人的結構設計提供了高穩(wěn)定性，優(yōu)良的機動性，并可以方便地收集所有流動的廢物。在這種情況下，浮筒形狀的船體是最適合的，并且滿足所有的鈴靜力、耐波性和結構穩(wěn)定性標準[10]。為了清除和收集地面垃圾，設計了一種電動機械手系統(tǒng)，在覆蓋有網的區(qū)域收集垃圾。這種設計簡單有效地清除垃圾，在一個小空間內容納大量垃圾。此外，由于收集到的垃圾漂浮在水面上，機器人不需要支撐自己的重量。皮帶下部置于水面以下，便于清除浮草。對于原型(圖1)，浮筒形狀的船體由兩種形狀的聚苯乙烯泡沫塑料組成。泡沫聚苯乙烯被玻璃纖維亞光包裹，然后被防水和樹脂涂層。這種設計的結果是輕型和堅固的浮筒船體，最小的泄漏風險。兩艘浮筒船殼由鋁桁架支撐在一起。這種輕而堅固的結構支撐著系統(tǒng)的總重量。樣機的設計參數如表1所示。為了在狹小受限的空間中實現自主導航，需要一種能夠提供高機動性和短轉彎半徑的推進系統(tǒng)。由于其平面前和中央廢物收集系統(tǒng),機器人也需要克服和皮膚阻力由高形式:??=????2(1)??阻力在牛頓??阻力系數,?機器人的速度。 圖1機器人原型 圖2 尺寸的機器人 將電子電路、驅動電機、電池和電機放置在船體內，以防止它們在外殼內漏水。由于該機器人為手動行走設計，因此基于Xbee Pro S2C模塊進行遠程控制。電子電路相對簡單。它包括一個基于Arduino的微控制器，三個電機驅動器，兩個連接到柔性軸和螺旋槳的直流電機，一個動力窗口直流電機。機械手采用電動窗電機進行垃圾收集，并將垃圾提至筐內?；@子已裝在船體上。通過Arduino UNO對機器人進行遠程控制，向發(fā)射器發(fā)送數據(命令)。來自發(fā)射機的數據已被接收機接收。接收器將數據發(fā)送到Arduino UNO。Arduino UNO將數據發(fā)送給電機DC，然后電機DC根據數據或指令進行動作。 圖3 機器人差動驅動控制系統(tǒng) 3.結果考慮了機器人的船體設計;有幾個技術問題是幾何設計，減少水動力阻力，減少重量和防止因滲漏而溺水。船體設計的主要要求是產生足夠的力使機器人懸浮在水中。為了克服這一問題，我們開發(fā)的機器人使用兩個浮筒船體懸浮機器人。兩個浮筒的有效載荷是20公斤，它們的重量是8公斤。如何在水中實現靜態(tài)平衡是機器人設計中的一個重要問題。為了增加有效載荷，之前的研究增加了更多的浮筒[10]。當廢物容器是滿的或空的時候，機器人一定不會有任何困難穩(wěn)定地躺在水中。機器人沿運動方向是對稱的。兩個浮筒的放置使浮力的中心位于對稱軸上。重物被放置在機器人的質心。 采用串行數據傳輸格式的無線通信控制方法，成功地實現了XBee無線控制系統(tǒng)在機器人運動系統(tǒng)中的應用?？刂葡到y(tǒng)通過在遙控器上給出指令來進行檢查，這些指令被機器人很好地接收到，并在程序上寫出相應的運動響應。假設機器人沿著圖3所示的軌跡移動，并沿著路徑收集垃圾。該機器人操作良好，能夠容納20公斤的垃圾。 圖4 測試過程中機器人運動路徑 4. 一個水面清潔機器人是相對成功的，該團隊已經為未來的研究和理論以及實施制定了大綱。在更高的層次上，應該對模塊之間的接口進行更多的研究，使機器人不僅有單一的任務，也有多重的任務，如根據垃圾的材料選擇垃圾，監(jiān)測水質?？紤]機器人的船體設計;有幾個技術問題是幾何設計，減少水動力阻力，減少重量和防止因滲漏而溺水。船體設計的主要要求是產生足夠的力使機器人懸浮在水中。為了克服這一問題，我們開發(fā)的機器人使用兩個浮筒船體懸浮機器人。兩個浮筒的有效載荷是20公斤，它們的重量是8公斤。如何在水中實現靜態(tài)平衡是機器人設計中的一個重要問題。為了增加有效載荷，以往的研究增加了更多的浮橋[10,11]。當廢物容器是滿的或空的時候，機器人一定不會有任何困難穩(wěn)定地躺在水中。機器人沿運動方向是對稱的。兩個浮筒的放置使浮力的中心位于對稱軸上。重物被放置在機器人的質心。采用串行數據傳輸格式的無線通信控制方法，成功地實現了XBee無線控制系統(tǒng)在機器人運動系統(tǒng)中的應用?？刂葡到y(tǒng)通過在遙控器上給出指令來進行檢查，這些指令被機器人很好地接收到，并在程序上寫出相應的運動響應。假設機器人沿著圖3所示的軌跡移動，并沿著路徑收集垃圾。該機器人操作良好，能夠容納20公斤的垃圾。 參考文獻 [1]。Savitri P A, Purba W S and Zulkifli M 2018 Pengelolaan Sampah di Indonesia statistics Lingkungan Hidup Indonesia 2018 Badan Pusat statistics [2]。Griffiths G 2003自動水下航行器的技術和應用(英國: 泰勒和弗朗西斯) [3]。Ramos P, Cruz N, Matos A, Nevesand M V, Pereira F L 2001使用AUV監(jiān)測海洋排放物。中國海洋大學學報(英文版) [4]。王振宇，劉建軍，劉建軍，劉建軍，劉建軍，王建軍2016 .中國科學:地球科學，44(4):525 [5]。李曉東，李曉東，李曉東。機器人系統(tǒng)研究進展[j].機器人，2015(12):1 [6]。Nurlansa O, Istiqomah D A, and Pawitra M A S 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最開始，我國投入了大量的研發(fā)資金，開發(fā)了一系列的適用于中大型水域的水面清潔船只。例如，為三峽水庫三年的發(fā)展進行專門服務的“清漂一號”清潔船?！笆兰o之光”清潔船，是當時最先進、最智能的清潔船之一，配有全球定位系統(tǒng)和無線通信，使用電力驅動的嵌入式技術。中國科學院材料研究所智能研究所開發(fā)了一種“風光互補”水面機器人，利用太陽能和風能的混合能量為機器人提供動力。昆明理工大學開發(fā)了一種水陸兩用的清潔船，可以沿著地面行走，以防止在水體中工作以及身體在淺水中擱淺。還有目前已經出現的“領航者”號無人船水，它的技術獨一無二遙遙領先，結合輪船、互聯網、全面自動化、智能避障、遠程通信、等的現代高科技技術，全面實現了無人操作等現代化功能。但是，這些清潔船存在一些問題，如體積大、移動不便、成本高、排水量大和機動性差。因此上述水面清潔船僅適用于大型河流、湖泊、海洋和其他大面積水域。對于小型水域，例如一些景點內湖面、城市景觀湖或人工湖來說，這些設備并不適用。 因此，在小型水域沒有成熟的清潔設備的情況下，只能依靠人力打撈。但是人工打撈面臨勞動強度大、耗時長、清洗效果差等條件的限制。而且，它可能受地域限制，無法進行正常打撈，在污染地區(qū)進行過多的工作不適合人工打撈。 在這種情況下，國內外適用于小型水域的清潔設備的研究也大力展開來，結合查閱較早的資料和近年來的資料，關于適用于小型水域清理工作的設備情況如下 2.2國內外目前有的幾類水面垃圾清理設備： （一）手動式水面垃圾清理船 1.收集裝置2.連桿3.滑道4.曲柄5.垃圾倉6.軸7.連桿件8.遮陽棚9.翻斗銷 10.浮力筒11.滑塊12.方向控制舵13.連接桿14.杠桿15.驅動螺旋槳16.自行車架17.螺旋槳遮蓋 圖2-1手動式水面垃圾清理船 本垃圾清理船是一種手動式工提供動力的水面垃圾清理裝置。 它是來源于廢舊自行車的改裝，其自行車架被前進機構和操控機構共用，特點是人力驅動，沒有污染產生，有限的提高工人打撈垃圾的效率，但是保障了工人工作時的安全性和舒適性。 本實用新型水上漂浮物收集裝置工作效率相對較高，水面漂浮物垃圾的清理效果明顯，其優(yōu)點是：本水面垃圾清理裝置對工作環(huán)境的要求較低，可以較好的在不同的水域工作，方便了工人對于水面漂浮物垃圾的清理，結構簡單，維護方便，操作靈活，工作穩(wěn)定。 （二）自動化水面垃圾清理機器人 1.機器人船體2.船體上平面 3.收集裝置傳送帶 4.控制元件倉 5.垃圾收集箱6.攝像頭7.傳送帶電機8.短直角固定架 9.長直角固定架 10.垃圾箱外殼體 圖2-2自動化水面垃圾清理機器人 此發(fā)明是用于收集水面垃圾的自動化機器人，自動化水平很高，機身尺寸較小，結構緊湊合理，較為適用于小型水域水面的清理工作，人員操作方便。該機器人主要結合了傳統(tǒng)水面清潔設備不具備的機器視覺，利用攝像頭拍回的圖像資料實時監(jiān)測水面的垃圾情況，大大降低了勞動強度，解放了人力，提高水面漂浮垃圾的收集清理效率。將水面漂浮物垃圾收集和清理機械的自動化和智能化水平向前推進了一大步。 該機器人的特點是:船體在其動力系統(tǒng)的推進下，機器人可以按照設定好的路線前進，使水流向水面的凹部，此時水面上的漂浮物垃圾與垃圾傳送帶接觸。該機器人的凹形船頭設計，有利于垃圾在水流的作用下自動漂浮到船中間。此時控制電機帶動垃圾輸送帶（輸送帶設計成階梯狀，每隔一段設臺階）旋轉時，將更多的漂浮物運至垃圾收集桶中，提高了收集效率。在機器人的頂部安裝的面向船前方的攝像頭，可以實時獲取船頭前方水域的圖像信息。嵌入式系統(tǒng)自動檢測獲取到的視頻，完成垃圾圖像識別、垃圾定位、控制機器人和輸送帶的運動，完成水面漂浮物垃圾的自動收集。 此裝置的結構合理，性價比高，安全系數高，自動化程度高，操作方便。另外，機器視覺系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)水面垃圾收集設備人工識別垃圾，降低了勞動者的勞動強度，提高了水面清理工作的效率。但是目前的垃圾識別算法發(fā)展還未成熟，垃圾清理可靠性不如人工高，工作后水面的清潔度可能較難維持在高的水平。 （三）遠程遙控清理裝置 1.船體2.動力馬達3.遙控接收器4.天線5.滾輪6.支條7.旋轉刀片 8.甲板9.收集箱10.欄網 圖 2-3遠程遙控清理裝置結構圖 該清理裝置采用以下技術方案實現：船體由遙控裝置控制，船體兩側各設置一個圍欄網，圍欄網下方設置一個旋轉葉片，船體前方設置一個收集箱，船體前部設置有密集覆蓋有支撐條的滾筒，用于收集水面漂浮物。在船體上安裝遙控接收器，及配套天線，為了實現對操作的遙控，在船體底部設置動力馬達。該裝置同時實現了水生植物和垃圾的同步清洗，達到了省時、省力、方便、快捷的效果。 隨著我國水污染嚴重和水面漂浮物增多，通過近年來對生活污水的處理經驗和國家各方面的努力，國內水上垃圾清理機的設計工作的設計取得了很大的進步。 （四）可控水面垃圾清理器 1.筐體2.擋板3.推進器4.浮筒5.撥輪6.遙控接收機 圖2-4可控水面垃圾清理器結構圖 當清理器工作時，在裝置前進過程中，一些水垃圾或漂浮物會被設置在前方的擋板2阻擋，而安裝在擋板2上的葉輪5會在電機的驅動下進入旋轉狀態(tài)，垃圾會被轉移到筐1中，實現垃圾收集。由電動機驅動的葉輪推進器分別安裝在吊籃1 3的左后和右后。它用于產生前進動力和控制前進方向。當需要改變方向時，可以通過遙控裝置關閉一個葉輪推進器，啟動另一個葉輪推進器來改變吸塵器的前進方向，或者使其在水域中自由旋轉。吸塵器的各種動作都是通過岸上工作人員操作的遙控發(fā)射器來實現的。同時，可以大大提高水面清洗設備的自動化和智能化水平。 3總結和展望 綜上所述，大型水域的水面漂浮物垃圾清理的技術相對成熟，設備的功能相對完善，但對小型水域的清潔設備系統(tǒng)的研究較少?，F有產品存在智能化程度低、機械結構復雜、效率低等缺點。因此，開發(fā)小型水上漂浮物收集機器人需要更加智能、高效和環(huán)保的解決方案。 在能源自給和清潔能源方面，近些年來，以風力、太陽能互補發(fā)電技術為首的機器人也在高速發(fā)展，完全利用清潔能源進行持續(xù)工作指日可待，水面機器人長時間巡航的動力問題很快會得到解決。 智能化方面，有大學正在研究一種全智能的水面機器人系統(tǒng)，可以用來清潔湖泊，維持漁業(yè)。機器人使用視覺傳感器及觸覺傳感器及無線通信，從主要場所遍歷的執(zhí)行清洗操作。它可以去除水表面雜質，檢測水質的功能。據此我們提出了一種基于激光檢測的垃圾檢測方法。根據激光的折射和反射原理，可以確定浮在水面5米以內的塑料瓶，確定垃圾的位置。觸覺傳感器和激光傳感器具有窄的檢測范圍、低識別精度和高成本的缺點。為了實現水面垃圾清理機器人的完全智能化，最重要的一環(huán)就是要有可靠的水面漂浮物識別和檢測算法。隨著計算機圖像處理技術的快速發(fā)展，在移動機器人中計算機視覺的應用受到了眾多學者的關注，有著非常迅速的發(fā)展和廣泛的應用前景。 現在隨著機器人、高精傳感器、機器視覺、人工智能等技術的高速發(fā)展，自動檢測和識別技術正在蓬勃發(fā)展中，在不久的將來，一定可以出現可以完全的替代人力，幫助我們人類完成水面垃圾清理這項復雜、重復和具備一定危險性的工作，更好的保護我們的水域環(huán)境。 除了清理功能外，水面機器人還有很多用途，如水部采樣、水質測量，水面漂浮物及垃圾收集、水上巡邏清潔等。甚至可以在漁業(yè)上大展身手，推進我們的漁業(yè)的大力發(fā)展。 4參考文獻 [1]周志敏.太陽能LED照明技術與工程設計[M]．中國電力出版社,2011 [2]廖東進;黃建華.光伏發(fā)電系統(tǒng)集成與設計[M]．化學工業(yè)出版社,2013． [3]金續(xù)曾.電機電氣控制系統(tǒng)與線路[M].中國水利水電出版社,2015 [4]金續(xù)曾.電動機選型及應用[M].中國電力出版社, 2003 [5]嚴金云.電機應用技術[M].化學工業(yè)出版社,2007 [6]肖春華.光電產品電路設計[J].化學工業(yè)出版社,2015 [7]劉保錄.電機拖動與控制[M].西安電子科技大學出版社,2006 [8]周志敏.太陽能LED照明技術與工程設計[M].中國電力出版社,2011 [9]胡建宏.光伏發(fā)電系統(tǒng)集成與設計[M].西北工業(yè)大學出版社,2015 [10]張冬霞.光伏組件制造技術[M].北京郵電大學出版社, 2017 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[28] 熊有倫等.機器人學[M].北京機械工業(yè)出版社，1993.1-9. 1．研究意義中國的水資源人均占有量為0.24立方米，總量大概為30萬億立方米，據不完全統(tǒng)計我國現有淡水資源占世界的55%，居世界第四位，根據目前的數據，中國已經處于嚴重干旱缺水的狀態(tài)。20世紀末，在全國有10個城市嚴重缺水，現在很多個城市存在供水嚴重不足問題。跟據已有資料顯示，我國偏遠地區(qū)仍有大量地下水分布，這些水資源幾乎利用不了。將難利用的地下水在已有數據中排除后，全國地面淡水資源量可利用的將會更少，且仍存在著分布不均、難以利用的問題。因此，水資源的保護尤為重要。 綜上資料分析，可見一種效率高的水面漂浮物收集機器人對水資源的可持續(xù)利用十分重要。此機器人要凈化水源效果顯著，操作上節(jié)省人力物力勞動強度低，設計的各裝置，生產實現要有利于環(huán)境保護，應用廣泛勞動強度減小。本文設計的機器人將對水體水生態(tài)的保護起著重要的意義，有利于生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，共建綠色地球村的愿望達成。 2．基本內容: 設計并一種新型的漂浮物收集機器人，以解決人工捕撈的不足。采用清潔能源供應能源，實現全自動化收集，適用于江河、湖泊等小水面地區(qū)收集水面垃圾。本設計包括機器人總體方案和機械結構的設計，機器人硬件和軟件的設計，以及計算機視覺在機器人水面目標自動識別中的應用。為此，進行了合理的方案設計和實施，篩選了主要部件的規(guī)格。主要研究內容及相應章節(jié)安排如下： （1）機器人整體方案與機械結構的設計。首先對小型水域垃圾清理機器人進行任務需求和功能分析，在此基礎上完成系統(tǒng)的整體框架設計；然后采用“局部到整體的”設計理念，對機器人各部分機械結構進行Solidworks 三維建模 （2）機器人相關硬件設計。 （3）機器人軟件設計與實現 3．重點和難點及解決方法: 文件編輯視圖插入格式工具表格 研究路線：首先，了解本論題的研究狀況，形成文獻綜述和開題報告。其次，進一步搜集閱讀資料并研讀文本，做好相關的記錄，形成論題提綱。第三，深入研究，寫成初稿。最后，反復修改，完成定稿。 　　方法： 運用文獻分析法、文本細讀法、比較法、綜合分析法等進行研究。 　　4．提綱: 1緒論 1.1選題意義 1.2國內外水面垃圾清理機器人研究現狀 1.3國內外水面垃圾清理機器人研究總結 1.4本文主要設計內容 1.5本章小結 2水面垃圾清理機器人整體方案設計 2.1設計要求 2.2水面垃圾清理機器人功能分 2.3整體設計方案擬定 2.4本章小結 3水面垃圾清理機器人結構設計 3.1垃圾收集裝置結構設計 3.2船體結構設計 3.3船體推進方案的設計 4水面垃圾清理機器人能源系統(tǒng)的設計 4.1能源系統(tǒng)的選 4.2太陽能板的選 4.2蓄電池的選型 4.3穩(wěn)壓元件的選型 5水面垃圾清理機器人控制系統(tǒng)的設計 5.1引言 5.2控制系統(tǒng)方案設計 5.3所需元件選型 5.3.1單片機控制器的選型 5.3.2電機驅動器的選型 5.3.3無線控制模塊的選型 5.3.4攝像頭模塊的選型 5.3.5避障模塊的選型 5.3.6定位模塊的選型 6總結與展望