基于STC 单片机的水面清洁智能小卫士模型的设计

吴海都，杨德兴，卢东泳，江鹏杰，高煜登，熊银苟

（广州工商学院，广东广州，510800）

0 前言

当前，治理观赏性水域已经得到了社会各界的广大关注。随着科技的进步和人们对自然环境保护意识和要求的不断提高，研制出一种结构简单、安全平稳、节能高效的远程操控清洁工具已成为一大热点。为了解决小型景区湖泊水面垃圾问题，以STC15W4K58S4 单片机为核心，融合了无线远程操控，无线图像传输，传送带式捕获垃圾等功能，设计出这样一款清理装置模型—小卫士。

目前，小卫士主要针对水面漂浮物将其收集、运送、装载，全过程只需人在湖边遥控小卫士，就可做到定点回收湖面上的垃圾，且其工作不对环境造成污染。

1 小卫士系统主要结构组成

小卫士主要由船体、电气控制系统、水面漂浮物打捞系统、水面视频监测系统四个部分组成。

■1.1 船体介绍

船体设计：小卫士采用双体船设计。该船型具有两个分开的独立体，每个独立体均设计成下尖型，使船头形成一个W 型如图1 所示，其作用可以起到减少小卫士前进时的水流阻力，也使得水线面的横向惯性矩增加，由于细长的船体横摇时回复力矩小，很容易左右摇晃，但是双体船分为左右两个独立体，下尖型船底的设计又使得船体的重心上移，二者合一使得小卫士的复原力矩很大、稳性极好、稳性储备比单体船大2～4 倍、抗风力强[1]。双体船的设计也使得船的中部形成一条贯通整船的天然流道，为垃圾清理装置提供理想的安装位置。……