水面垃圾清理机器人设计与硬件配置详解

发布时间：2025-03-02 22:17

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through figure pass system image, a control system based on STM32 chip

for direction and speed control. The whole robot structure is

reasonable and stable, the appearance is simple and beautiful, the

making material is reasonable, the cost is low, the electric power

drive saves energy, pollution-free, and the collection of garbage is

fast and effective.

Key words : human-computer interaction; Energy conservation;

High efficiency; Double hull. Figure pass; STM32; Rotating roller

三．引言

随着社会的发展，人们的生活质量不断提高，产生的垃圾也越来越多，由

于环保意识的缺乏，很多垃圾直接或者间接的进入江、河、湖、海，造成现

如今水污染严重的局面，而水是生命不可或缺的自然资源，治理水污染势在

必行。现如今的水面垃圾清理方法多采用费时、费力的人工打捞，即使有些

地方使用机械清理的方式，但大部分都是采用较大型机械，不仅浪费能源，

而且还会产生二次污染，难以普及使用。因此设计一款实用性很强的水面垃

圾清理收集装置是社会的需要。

本文设计制作的水面垃圾清理机器人结构稳定、灵活，采用电力驱动，无

需浪费大量能源且节约环保，由人工远程遥控船体移动并进行垃圾清理，节

约了人力、提高了效率，通过其上安装的图传系统能够在远距离情况下精准

快速的将垃圾收集。由这些特点可以看出，此款水面垃圾清理机器人可以取

代传统的人工打捞方式，有很好的应用前景。

四．机器人结构设计

四． 1 整体结构设计理念

此款水面垃圾清理机器人整体采用双体船结构。双体船结构稳性很好，为

了追求快速性能，提高工作效率，现在的船体基本都是细长的，长宽比 7：1，

甚至 9：1。船倾斜后的回复力矩和水线面的惯性矩有关，简单来说细长的船

体横摇时回复力矩小，很容易左右摇晃。但是双体船船体分为左右两个，横

摇时回复力矩是同样排水量的单体船的若干倍。就好比一个扁担和一块木板

扔在水面上，扁担能左右晃不停而木板很稳。而在水面进行垃圾清理，稳定

性是非常重要的，双体船可以在承受较大风浪的前提下仍能稳定工作。双体

船宽度较大，两船体之间的空间开阔，而此款水面垃圾清理机器人需要安装

容量较大的网状式垃圾收集箱，船体宽度范围内需要安装有效的辅助垃圾收