CN109367737B - 一种水下沉积物采样机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水下沉积物采样机器人，包括上壳体、下壳体、插入式端盖、钻头套筒、转接套筒、麻花钻、若干连轴推进器、若干推杆电机、蓄水器、电机支承座和钻头电机，插入式端盖安装在上壳体的上端面，电机支承座固定在插入式端盖内部中心位置，钻头电机固定在电机支承座上，麻花钻通过转接套筒与钻头电机的输出轴连接，钻头套筒套接在麻花钻外圈，套筒与插入式端盖通过卡扣结构固定在端盖的第二卡扣凹槽，连轴推进器的轴分别穿过下壳体的第一通槽插接在下壳体上。本发明实现了无人定点水下取样，提高了收集效率和精度，并且不受江河湖泊环境限制，有广泛的适用性。机器人本身多处都由卡扣结构相连，拆卸方便，取样简单，具有结构简便的优点。

Description

一种水下沉积物采样机器人
技术领域
本发明涉及一种水下沉积物采样机器人，属于江河湖泊水下沉积物采样技术领域。
背景技术
随着我国工业化进展，沿岸经济发展迅速，加上多年来的“重发展，轻保护”的思想，对河流湖泊的水下沉积物造成严重污染，为了研究江河湖泊水下土壤情况，必须要从水下取得样本，而现有的取样方式大多为人工取样，缺点是费时费力，效率底下，人工成本高，容易受到环境条件制约，取样精度普遍不高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种水下沉积物采样机器人，能够通过自主推进驱动，实现定点取得水下沉积物样本，提高了工作效率，节约了人工成本，提高了采样精度。
本发明中主要采用的技术方案为：
一种水下沉积物采样机器人，包括上壳体、下壳体、插入式端盖、钻头套筒、转接套筒、麻花钻、若干连轴推进器、若干推杆电机、若干蓄水器、电机支承座和钻头电机，其中，所述上壳体和下壳体通过下壳体边缘挡板处的卡扣结构配合安装，所述插入式端盖安装在上壳体的上端面，且与下壳体内部中心处的空心圆柱通过卡扣连接，所述电机支承座通过螺栓螺母固定在插入式端盖内部中心位置，所述钻头电机固定在电机支承座上，所述麻花钻通过转接套筒与钻头电机的输出轴连接，所述钻头套筒套接在麻花钻外圈，并与插入式端盖通过卡扣结构固定在端盖的第二卡扣凹槽上，若干所述连轴推进器的轴分别穿过下壳体的第一通槽插接在下壳体上，所述蓄水器设置在下壳体内，且蓄水器的吸水端通过下壳体的第二通槽插接在下壳体上，所述推杆电机一端固定在空心圆柱上，所述蓄水器与推杆电机的输出端连接。
优选地，所述下壳体中设有六块肋板，且六块肋板均匀设置在空心圆柱四周，将下壳体内部空心圆柱外的空间六等分。
优选地，所述蓄水器、推杆电机和连轴推进器均有三个，且所述蓄水器与连轴推进器间隔设置，位于两两肋板之间，所述蓄水器与连轴推进器连接。
优选地，所述空心圆柱的顶端设有四个卡扣，用于与插入式端盖卡扣连接。
优选地，所述第一通槽与第二通槽均有三个，且第一通槽为方形通孔，第二通槽为圆形通孔。
有益效果：本发明提供一种水下沉积物采样机器人，实现了无人定点水下取样，提高了收集效率和精度，并且不受江河湖泊环境限制，有广泛的适用性。此外，机器人本身多处都由卡扣结构相连，拆卸方便，取样简单，具有结构简便的优点。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明装置去除上壳体和端盖的俯视图；
图3是本发明装置的麻花钻头与钻头电机、钻头套筒配合结构示意图；
图4是本发明装置的下壳体结构示意图；
图5是本发明装置的插入式端盖结构剖视图；
图中：1-上壳体、2-下壳体、2-1-卡扣、2-2-肋板、2-3-方形通孔、2-4-圆形通孔、2-5-卡扣结构、2-6-空心圆柱、3-麻花钻、4-钻头套筒、4-1-卡扣、5-电机支承座、6-转接套筒、7-插入式端盖、7-1-第一卡扣凹槽、7-2-安装通孔、7-3-第二卡扣凹槽、8-连轴推进器、9-推杆电机、10-蓄水器、11-钻头电机。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
下面结合附图对本发明的技术方案做了进一步的详细说明：
如图1-5所示，一种水下沉积物采样机器人，包括上壳体1、下壳体2、插入式端盖7、钻头套筒4、转接套筒6、麻花钻3、若干连轴推进器8、若干推杆电机9、若干蓄水器10、电机支承座5和钻头电机11，其中，所述上壳体1和下壳体2通过下壳体边缘挡板处的卡扣结构2-5配合安装，所述插入式端盖7安装在上壳体1的上端面，且与下壳体2内部中心处的空心圆柱2-6通过卡扣连接方式连接，使下壳体空心圆柱2-6上的卡扣固定在插入式端盖7的第一卡扣凹槽7-1中，所述电机支承座5使用螺栓螺母通过安装通孔7-2固定在插入式端盖7内部中心位置，所述钻头电机11固定在电机支承座5上，所述麻花钻3通过转接套筒6与钻头电机11的输出轴连接，所述钻头套筒4套接在麻花钻3外圈，并与插入式端盖7通过卡扣结构4-1固定在端盖内部的第二卡扣凹槽7-3上，若干所述连轴推进器8的轴分别穿过下壳体的第一通槽2-3插接在下壳体2上，所述若干蓄水器10设置在下壳体2内，且蓄水器10的吸水端通过下壳体的第二通槽2-4插接在下壳体2上，所述推杆电机9一端固定在空心圆柱2-6上，所述蓄水器10与推杆电机9的输出端连接。
优选地，所述下壳体中设有六块肋板2-2，且六块肋板2-2均匀设置在空心圆柱2-6四周，将下壳体内部空心圆柱2-6外的空间六等分。
优选地，所述蓄水器10、推杆电机9和连轴推进器8均有三个，且所述蓄水器10与连轴推进器8间隔设置，位于两两肋板2-2之间，所述蓄水器10与连轴推进器8连接。
优选地，所述空心圆柱2-6的顶端设有四个卡扣2-1，用于与插入式端盖第一卡扣凹槽7-1连接。
优选地，所述第一通槽2-3与第二通槽2-4均有三个，且第一通槽2-3为方形通孔，第二通槽2-4为圆形通孔。
本发明的工作原理如下：
水下沉积物采样机器人工作时，工作人员通过手持终端发送待采样的位置坐标给机器人内置控制系统，控制系统发送脉冲信号给连轴推进器8，使其得电开始工作，连轴推进器8通过叶片转动来驱动机器人在水面进行航行，控制系统通过内置GPS导航模块来进行定位，不断读取当前位置，直到到达指定位置。而后，控制系统使推杆电机9缩回，蓄水器10开始吸水，随之机器人开始下潜。同时，控制系统发送信号给钻头电机11使其得电开始工作，带动麻花钻3转动钻入土壤，麻花钻3将土壤样本卷入钻头套筒4内（连轴推进器8水平工作，与钻头电机11所产生的扭矩可以相互抵消）。收集完毕后，推杆电机9伸出，使蓄水器10排水，机器人上浮至水面。工作人员通过拨动钻头套筒4上的卡扣结构4-1，可将钻头套筒4取下，从钻头套筒4内取得土壤样本。
本发明中，上述提及放入内置控制系统，内置内置GPS导航模块，用于接收位置信息以及发送控制驱动信息，属于本领域技术人员掌握的常规技术手段，本领域技术人员可根据本发明的工作原理并结合实际需要设计对机器人进行控制的控制系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种水下沉积物采样机器人，其特征在于：包括上壳体、下壳体、插入式端盖、钻头套筒、转接套筒、麻花钻、若干连轴推进器、若干推杆电机、若干蓄水器、电机支承座和钻头电机，其中，所述上壳体和下壳体通过下壳体边缘挡板处的卡扣结构配合安装，所述插入式端盖安装在上壳体的上端面，且与下壳体内部中心处的空心圆柱通过卡扣连接，使下壳体空心圆柱上的卡扣固定在插入式端盖的第一卡扣凹槽中，所述电机支承座通过螺栓螺母固定在插入式端盖内部中心位置，所述钻头电机固定在电机支承座上，所述麻花钻通过转接套筒与钻头电机的输出轴连接，所述钻头套筒套接在麻花钻外圈，并且所述钻头套筒与插入式端盖通过卡扣结构固定在插入式端盖的第二卡扣凹槽上，若干所述连轴推进器的轴分别穿过下壳体的第一通槽插接在下壳体上，所述蓄水器设置在下壳体内，且蓄水器的吸水端通过下壳体的第二通槽插接在下壳体上，所述推杆电机一端固定在空心圆柱上，所述蓄水器与推杆电机的输出端连接,所述下壳体中设有六块肋板，且六块肋板均匀设置在空心圆柱四周，将下壳体内部空心圆柱外的空间六等分,所述蓄水器、推杆电机和连轴推进器均有三个，且所述蓄水器与连轴推进器间隔设置，分别位于两两肋板之间，所述蓄水器与推杆电机连接。
2.根据权利要求1所述的一种水下沉积物采样机器人，其特征在于，所述空心圆柱的顶端设有四个卡扣，用于与插入式端盖卡扣连接。
3.根据权利要求1所述的一种水下沉积物采样机器人，其特征在于，所述第一通槽与第二通槽均有三个，且第一通槽为方形通孔，第二通槽为圆形通孔。
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