CN109813574A - 一种深水域水取样软体机器人 - Google Patents

一种深水域水取样软体机器人 Download PDF

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许兆美
张希兰
汤燕雯
赵甜
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Seven Teng Robot Co.,Ltd.
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Foshan Jin Jing Chuang Environmental Protection Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种深水域水取样软体机器人，包括：至少一个基件，所述基件为柔性件，所述基件内能够充入气体，当所述基件内充入气体时，所述基件能够蠕动前行；若干个探头，所述探头间隔设置在所述基件的外侧，所述探头能够监测基件外侧状态；通过气泵向基件内泵入气体，基件内部设置有若干个通道，若干个通道内的气体压力的变化能够使基件蠕动、转向或掉头，使软体机器人具有多种运行状态，能够根据建筑的不同设计进行穿线，防止电线卡在建筑预留孔内，提高穿线的灵活安全。

Description

一种深水域水取样软体机器人
技术领域
本发明涉及软体机器人，尤其涉及一种深水域水取样软体机器人。
背景技术
软体机器人是一种新型柔韧机器人，可以仅用空气来驱动，科学家最新研究的软体机器人是采用纸质和硅橡胶制成，能够弯曲、扭转和抓起自身重量100多倍的物体，软体机器人的设计灵感是模仿人类的内部构造或昆虫的外形架构等，在进行深水域水取样时，由于受到取样装置尺寸的限制，对取样的深度区间无法控制，对深水处的水样进行取样过程中比较麻烦，对取样装置的要求也较高。
传统的水取样方式，需要将取样容器伸入水利进行取样，这种取样方式只能在临近或浅水区进行取样，对取样水的深度无法控制，且无法对深水区的水样进行取样，不仅费时费力，且增加水质检测人员的工作难度。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种深水域水取样软体机器人。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种深水域水取样软体机器人，包括：至少一个基件，所述基件为柔性件，所述基件内设置有至少一个气囊与若干个通道，通过所述气囊与若干个所述通道配合能够实现所述基件的吸水或排水；若干个取样头，所述取样头设置在基件外侧，所述取样头用于收集水样；若干个探测器，所述探测器间隔设置在所述基件的外侧，所述探测器能够监测软体机器人状态。
本发明一个较佳实施例中，所述基件底部设置有与所述通道相对应的端口。
本发明一个较佳实施例中，若干个所述通道连接有水泵，通过水泵能够使所述通道吸水或排水。
本发明一个较佳实施例中，当相邻通道内的水压不同时，通道朝向压力小的一侧弯曲。
本发明一个较佳实施例中，所述气囊连接有气泵，通过气泵控制气囊内的气体量，能够调整软体机器人的潜入水底的深度。
本发明一个较佳实施例中，所述基件形状能够是潜艇状结构或子弹头形状。
本发明一个较佳实施例中，所述基件外侧设置有多个摆臂。
本发明一个较佳实施例中，通过控制进入摆臂内水量与气体量能够实现摆臂的摆动。
本发明一个较佳实施例中，所述取样头一端设置有过滤网。
本发明一个较佳实施例中，所述取样头一端设置有阀门。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)通过软体机器人内部的气囊与通道相互配合实现基件的吸水或排水，使通道朝向压力小的一侧弯曲，进而使软体机器人具有多种运动形态，且通过通道与气囊不需要外界控制，只需要通过吸入或排出取样水域的水量进行控制软体机器人运动，操作简单，取样灵活。
(2)基件外侧设置有摆臂，通过控制摆臂内的水量与气体量实现摆臂的摆动，使软体机器人像鱼一样在水中潜游，能够对不同水域的水样进行取样。
(3)通过气泵向气囊内充入不同量的气体，能够控制软体机器人潜入水域的深度，进而控制取样水深区间，提高取样精度。
(4)取样头一端设置有阀门，且取样头一侧设置有过滤网，阀门能够控制取样时间与取样量，过滤网能够过滤水中的杂草等杂物，防止堵塞取样头。
(5)探测器能够探测软体机器人的状态，以及水域内的状态，提高软体机器人的取样安全性。
(6)基材为潜艇或子弹头形状，能够使软体机器人具有一定的流线型结构，实现软体机器人深入水中后减少端部阻力，使取样更加简单有效。
附图说明
图1是本发明的优选实施例的软体机器人局部结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的探测器分布示意图；
图3是本发明的优选实施例的软体机器人前进端结构示意图；
附图标记：
1、摆臂，2、取样头，3、通道，4、基件，5、探测器。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2和图3所示，一种深水域水取样软体机器人，包括：至少一个基件4、若干个取样头2与若干个探测器5组成。
具体而言，基件4为柔性件，基件4内设置有至少一个气囊与若干个通道3，通过气囊与若干个通道3配合能够实现基件4的吸水或排水，取样头2设置在基件4外侧，取样头2用于收集水样，探测器5间隔设置在基件4的外侧，探测器5能够监测软体机器人状态。
进一步的，基件4底部设置有与通道3相对应的端口，若干个通道3连接有水泵，通过水泵能够使通道3吸水或排水，探测器5能够探测软体机器人的状态，以及水域内的状态，提高软体机器人的取样安全性。
当相邻通道3内的水压不同时，通道3朝向压力小的一侧弯曲，气囊连接有气泵，通过气泵控制气囊内的气体量，能够调整软体机器人的潜入水底的深度。
本发明一个较佳实施例中，基件4形状能够是潜艇状结构。
可选的，基件4形状能够是子弹头形状。
通过软体机器人的不同形状，能够使软体机器人具有一定的流线型结构，实现软体机器人深入水中后减少端部阻力，使取样更加简单有效。
本发明一个较佳实施例中，基件4外侧设置有多个摆臂1，通过控制进入摆臂1内水量与气体量能够实现摆臂1的摆动，通过控制摆臂1内的水量与气体量实现摆臂1的摆动，使软体机器人像鱼一样在水中潜游，能够对不同水域的水样进行取样，通过气泵向气囊内充入不同量的气体，能够控制软体机器人潜入水域的深度，进而控制取样水深区间，提高取样精度。
本发明一个较佳实施例中，取样头2一端设置有过滤网，取样头2一端设置有阀门，阀门能够控制取样时间与取样量，过滤网能够过滤水中的杂草等杂物，防止堵塞取样头2。
通过软体机器人内部的气囊与通道3相互配合实现基件4的吸水或排水，使通道3朝向压力小的一侧弯曲，进而使软体机器人具有多种运动形态，且通过通道3与气囊不需要外界控制，只需要通过吸入或排出取样水域的水量进行控制软体机器人运动，操作简单，取样灵活。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种深水域水取样软体机器人，其特征在于，包括：
至少一个基件，所述基件为柔性件，所述基件内设置有至少一个气囊与若干个通道，通过所述气囊与若干个所述通道配合能够实现所述基件的吸水或排水；
若干个取样头，所述取样头设置在基件外侧，所述取样头用于收集水样；
若干个探测器，所述探测器间隔设置在所述基件的外侧，所述探测器能够监测软体机器人状态。
2.根据权利要求1所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：所述基件底部设置有与所述通道相对应的端口。
3.根据权利要求2所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：若干个所述通道连接有水泵，通过水泵能够使所述通道吸水或排水。
4.根据权利要求1所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：当相邻通道内的水压不同时，通道朝向压力小的一侧弯曲。
5.根据权利要求1所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：所述气囊连接有气泵，通过气泵控制气囊内的气体量，能够调整软体机器人的潜入水底的深度。
6.根据权利要求5所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：所述基件形状能够是潜艇状结构或子弹头形状。
7.根据权利要求6所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：所述基件外侧设置有多个摆臂。
8.根据权利要求7所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：通过控制进入摆臂内水量与气体量能够实现摆臂的摆动。
9.根据权利要求1所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：所述取样头一端设置有过滤网。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的一种深水域水取样软体机器人，其特征在于：所述取样头一端设置有阀门。
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