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接关系到整个系统的运行状况。这就要求主控制器得有较高的计算处理能力、较高的可靠性、可扩展性及兼容性。此外，功耗大小以及性价比高低也是衡量主控制器的重要标准。单片机的选型要根据系统任务和性能要求,通常需要考虑以下内容：（1）单片机的资源，如串/并行接口、定时/计数器、中断源数目以及存储器的容量等。（2）价格、封装形式、体积以及性价比等。...
