我们所设计的这一款“海洋垃圾收集装置”主要是由我国著名的潜水器“蛟龙号”的形状而来。整体结构主要分为三层结构:由上而下分别为A,B,C三层。第一层为A层,主要装载整个潜水器的动力系统,在A层的顶部还设置有“可伸缩太阳能板”及“垃圾扫描仪”。B层两侧设置为“蓄水仓”,主要用于控制潜水器的下沉与上浮。B层的中部主要安置控制系统,作为潜水器的控制机构,类似大脑。C层主要设置成网状舱底,与外部相通,主要作用为收集到的垃圾放置处。潜水器头部设置机械手臂,用于夹取垃圾,而后存入C层底舱中。潜水器尾部设置有推动装置。
我们设计的这一款“海洋垃圾收集装置”主要的功能是为了能智能收集沉于水底与浮在表面的垃圾。具体使用说明如下:
将装置下放入水中,B层机舱两侧的蓄水仓充水,使得潜水器下沉。而后,舱顶的垃圾扫描仪开始寻找浮在表面的垃圾,若发现了垃圾,机械手工作,前去夹取垃圾,将垃圾存放进C层底舱中。若夹取完毕,潜水器动力系统推动潜水器前进,继续收集下一个区域的垃圾。带目标水域浮在水面收集完毕后,潜水器潜到水中,继续收集水中的垃圾,直至收集完毕。最后潜到水底,按以上步骤收集水底中的垃圾,直至收集完毕或者C舱容量已满,潜水器就返航到起始地卸下收集到的垃圾,工作完成。1.外观设计:就目前中国“蛟龙号潜水器”的基础上联发设想,根据“蛟龙号”的外观设计了我们这一款“微型蛟龙号”。舱身短而宽度大,舱内空间完美利用。在控制层(B层)内可以安装自动航行控制系统,使得它能实现自动探路,自动航行。(目前已经有无人自动驾驶轮船)
2.“垃圾扫描仪”设置在机舱头顶部,其功能的实现是表现在朔料、金属、尼龙等材质的识别上,当识别到指定认为是垃圾材质的信号时,召唤机械手臂进行夹取,存放时可按照识别到的垃圾种类进行分类存放。
3.结构设计:舱身结构上设计成三层并联的结构,由上而下分别分为A、B、C三层。功能不同,相互独立又相互影响。设计成三层的主要原因是让其在制造过程中可以分别先完成再合并,减少加工难度,
同时也是为了在夹取垃圾放置C舱时,不影响A、B两舱。C舱的设计为:在前三分之一处两侧设计闸口(存放垃圾时的通口),在存放垃圾时打开,无垃圾存放时关闭。C层的尾部设计成网状尾部,主要功能是使得C层内部与外部的水压一致,保证在C层存放垃圾时不会因为水压的问题影响航行。同时设计成网状尾部的另一用处是,保证在航行的同时进行垃圾存放时,水流会从闸口流入,冲击垃圾为C层的尾部运动,从而不会使得垃圾从闸口漏出。
4.“太阳能伸缩板”具有完全回收与展开的功能,设计在A层的尾部上,当需要补充电量时,装置浮在表面,同时展开太阳能伸缩板,进行太阳能充电,不用担心在执行打捞任务时因能源不足无法驶回的问题。同时在“太阳能伸缩板”的上方设计一层透明玻璃罩,是为了防止回收后的“太阳能伸缩板”下水后进水。
5. 装置设置成三层(A、B、C)独立舱身结构,可独立工作、可摘卸、可随机组合;
6.动力推动装置设置成扇叶,与船只的动力提供系统类似。
7.机械夹取手的设计成臂部封闭型,是为了避免水下物体的缠绕影响,设置在舱头,主要功能是夹取水面、水中、水底的垃圾, 可360度旋转、可伸缩,能顺利完成水下夹取任务。