CN113277011B - 一种半潜式海洋环境观测智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半潜式海洋环境观测智能机器人，涉及海洋环境观测技术领域。所述半潜式海洋环境观测智能机器人包括：底座，所述底座连接有竖直设置的浮移杆体；下浮标体机构，所述下浮标体机构与浮移杆体滑动连接；上浮标体机构，所述上浮标体机构位于下浮标体机构的上方，且上浮标体机构通过具有信号传输功能的信号绳机构与下浮标体机构连接。本发明提供的半潜式海洋环境观测智能机器人具有的观测准确度高的优点。

Description

一种半潜式海洋环境观测智能机器人

技术领域

本发明涉及海洋环境观测技术领域，尤其涉及一种半潜式海洋环境观测智能机器人。

背景技术

参阅中国专利公开号CN 110962994 B，公开了一种海洋环境监测用浮标机构，其在使用时，通过设置伸缩机构、连接管和气囊，当风浪过大时，锚块通过锚钩拉动活塞块在活塞孔内下降，从而使转动板在转块块和转动槽内转动，从而使滑块在滑槽滑动，从而使连接绳拉动连接管向底座方向移动，从而使气囊贴近底座，从而增强底座遭受风浪时的浮力，从而有效的增强了底座的稳定性。

但是，其在使用时，悬浮与水面上，且其中只有一个用于水体观测的海水监测器，从而不能对同一水域中不同深度的海水进行观测，即，有效的观测范围较小，影响装置观测的准确度。

因此，有必要提供一种新的半潜式海洋环境观测智能机器人解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种提高观测的准确度的半潜式海洋环境观测智能机器人。

本发明提供的半潜式海洋环境观测智能机器人包括：底座，所述底座连接有竖直设置的浮移杆体；下浮标体机构，所述下浮标体机构与浮移杆体滑动连接；上浮标体机构，所述上浮标体机构位于下浮标体机构的上方，且上浮标体机构通过具有信号传输功能的信号绳机构与下浮标体机构连接。

优选的，所述下浮标体机构包括下浮标，所述浮移杆体贯穿下浮标并与下浮标滑动连接；所述下浮标的外表面连接有多个用于对底层海洋环境进行观测的深层组合式环境监测仪器，深层组合式环境监测仪器与信号绳机构的下端电性连接；深层组合式环境监测仪器包括ADCP、波浪传感器、温盐传感器等传感器，通过ADCP、波浪传感器、温盐传感器等传感器依次对深层海洋内的水流流速、波浪周期、波浪高度、水体盐度、水体溶解氧量等参数进行检测。

优选的，所述上浮标体机构包括上浮标和信号收发器，所述上浮标内安装有信号收发器，信号收发器与信号绳机构的上端电性连接；所述上浮标连接有多个用于对浅层海洋环境进行观测的浅层组合式环境监测仪器，浅层组合式环境监测仪器与信号收发器电性连接；所述上浮标的下表面固定连接有上下开口的中空柱，中空柱的底部固定连接有同心设置的连接环；浅层组合式环境监测仪器也包括ADCP、波浪传感器、温盐传感器等传感器，通过ADCP、波浪传感器、温盐传感器等传感器依次对浅层海洋内的水流流速、波浪周期、波浪高度、水体盐度、水体溶解氧量等参数进行检测；通过浅层组合式环境监测仪器和深层组合式环境监测仪器可以对同一水域不同深度的水体进行观测，提高观测的准确度，且通过上浮标和下浮标的运动可以带动浅层组合式环境监测仪器和深层组合式环境监测仪器的运动，增加浅层组合式环境监测仪器和深层组合式环境监测仪器的有效观测范围，通过浅层组合式环境监测仪器和深层组合式环境监测仪器实现多点取样检测，从而提高观测的准确度；通过信号收发器可以对浅层组合式环境监测仪器采集的数据进行接收，同时深层组合式环境监测仪器检测的数据可以通过信号绳机构传递给信号收发器，进而，信号收发器也可以对深层组合式环境监测仪器检测的数据进行接收；信号收发器还具有信号发送的功能，通过信号收发器可以将浅层组合式环境监测仪器和深层组合式环境监测仪器采集的数据通过北斗通信模块传输给北斗通信终端。

优选的，所述信号绳机构包括信号线，所述下浮标的上表面连接信号线的下端，信号线的上端贯穿中空柱并与上浮标内的信号收发器电性连接；深层组合式环境监测仪器检测的数据可以通过信号线传递给信号收发器，使得信号收发器实现对深层组合式环境监测仪器检测的数据进行接收；通过信号线实现上浮标与下浮标的非刚性连接；水体在波动，使得下浮标相对于浮移杆体上下移动时，通过信号线可以拉动上浮标，使得上浮标满足半潜的要求；同时上浮标与下浮标之间形成的联动，同时上浮标与下浮标在运动时不同步，通过上浮标与下浮标的两次运动，可以对海流冲击能量进行吸收，从而可以有效的应对海流冲击，提高装置的耐波性能；装置的耐波性能较高，减小底座发生位移的几率，进而能够提高装置在水中的稳定性，保证整个装置可以稳定的处于预先设定的区域内，其检测的范围稳定，从而可以有效的获取预先设定区域内海洋环境的数值，提高海洋环境检测数据的真实性与可靠性；整个装置在水中的稳定性较高，其活动范围较小，有利于整个装置的后期寻找，从而其减小浮标丢失的几率，有利于装置的使用。

优选的，所述信号绳机构还包括连接绳，所述下浮标的上表面连接连接绳的一端，连接绳的另一端与连接环的下表面连接，且连接绳的长度远小于信号线的长度；连接绳的长度远小于信号线的长度，使得下浮标拉动上浮标运动时，信号线处于不绷紧状态，即，通过连接绳替代信号线实现上浮标与下浮标之间的受力连接，从而避免信号线直接受力，减小信号线损坏的几率，提高装置使用的可靠性。

优选的，所述下浮标连接有侧方流体调节机构；所述侧方流体调节机构包括连接杆，所述下浮标的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列的连接杆，连接杆远离下浮标的一端固定连接有两端开口的固定环，固定环的开口方向与下浮标的径向方向平行；所述固定环内通过支架转动连接有水轮；当海流冲击时，连接杆、水轮、支架和固定环均受力，即整个侧方流体调节机构受力，且整个侧方流体调节机构起到水轮叶片的作用，当海流冲击时，由于整个侧方流体调节机构的受力，使得下浮标可以绕着浮移杆体转动，通过下浮标的转动以旋转方式来消耗海流冲击能量，进而减小下浮标受到的冲击能量，进而减小下浮标损坏的几率；当海流冲击时，可以驱动水轮转动，通过水轮的转动，可以进一步消耗海流冲击能量，从而进一步减小下浮标受到的冲击能量；当海流冲击时，通过整个侧方流体调节机构可以增加下浮标的受力的面积，减小下浮标损坏的几率，同时，由于下浮标受力面积的增加，使得海流冲击时，下浮标可以更好的运动，从而有利于带动上浮标运动，有利于上浮标与下浮标使用位置的调整，从而更好的实现多点取样检测，提高装置检测的准确度，同时，减小上浮标与下浮标运动时，所需要的海流冲击能量，减小装置使用的局限性；整个侧方流体调节机构还可以增加下浮标的使用强度，减小下浮标损坏的几率。

优选的，所述中空柱连接有下部防撞机构，所述下部防撞机构包括安装盘和轴承座，所述中空柱的外表面通过轴承座转动连接有同心设置的安装盘，安装盘的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列的下部防撞块；下部防撞块撑开在上浮标的底部，通过下部防撞块可以减小水体生物或船体从下方直接撞击上浮标的几率，当出现撞击时，水体生物或船体首先与下部防撞块接触，从而减小上浮标损坏的几率；安装盘、轴承座和下部防撞块还可以起到增加上浮标与水体接触面积的作用；当底部海流冲击使得下浮标带动上浮标运动时，安装盘、轴承座和下部防撞块增加上浮标的受力面积，增加上浮标运动时受到的阻力，从而有利于可以更好的应对海流冲击，进一步提高装置的耐波性能，提高装置使用的可靠性；当表层海流冲击时，通过安装盘、轴承座和下部防撞块增加上浮标的受力面积，有利于对上浮标使用位置的调整，从而有利于调整浅层组合式环境监测仪器的使用位置，提高浅层组合式环境监测仪器的有效检测范围，进而提高浅层组合式环境监测仪器的检测准确度。

优选的，所述下部防撞机构还包括配重块组件，所述下部防撞块连接有配重块组件；所述配重块组件包括立柱，所述下部防撞块开设有上下贯通的通孔，通孔内插设有贯穿设置的立柱，立柱的下端固定连接有配重块；所述下部防撞块的上表面固定连接有两个对称设置的侧板，侧板开设有插槽，插槽内滑动连接有插销，插销贯穿立柱开设的插孔设置，且插销尾端螺纹连接有紧固螺母；过配重块、立柱和插销等均可以进一步增加上浮标拿起时的重量与阻力，进一步提高装置的防盗效果；通过转动紧固螺母，使得紧固螺母可以从插销上滑下，此时，插销可以从侧板的插槽内取出，从而使得立柱与下部防撞块分离，从而可以取下配重块，有利于配重块的更换，减小装置的维护难度。

优选的，所述上浮标连接有上部防撞机构，所述上部防撞机构包括连接柱，所述上浮标的外表面连接有多个均匀分布的连接柱，连接柱固定连接有上部防撞柱；连接柱和上部防撞柱撑开在上浮标的外侧，通过连接柱和上部防撞柱可以从上方减小水体生物或船体直接撞击上浮标的几率，减小上浮标损坏的几率；通过下部防撞机构减小水体生物或船体从下方直接撞击上浮标的几率，从而可以实现多方位防撞，提高上浮标的防撞效果。

优选的，所述上浮标连接有发电机构，所述发电机构包括支撑柱，所述上浮标的上表面固定连接有支撑柱，支撑柱的上表面转动连接有同轴转动的圆台型安装座；所述圆台型安装座的外表面安装有多个太阳能电池板，且圆台型安装座的下表面固定连接有箱体，箱体内安装有蓄电池，蓄电池通过充电电路与太阳能电池板电性连接；通过太阳能电池板可以将太阳能转换成电能，且通过充电电路储存在蓄电池内，通过蓄电池可以为将浅层组合式环境监测仪器、深层组合式环境监测仪器、信号收发器和水体检测传感器等电器元件供电，减小装置的维护周期。

与相关技术相比较，本发明提供的半潜式海洋环境观测智能机器人具有如下有益效果：

1、本发明中的上浮标体机构和下浮标体机构可以形成联动，从而可以有效应对海流冲击，进而提高装置在水中的稳定性，控制其检测范围避免浮标丢失，也能够应对拖网拖行；

2、本发明通过上浮标体机构和下浮标体机构可以对不同深度的水体进行观测以及数据的采集，提高观测的准确度；水域底部海流冲击下浮标体机构并拉动上浮标体机构运动时，使得上浮标体机构和下浮标体机构的使用位置可以调整，进一步增加上浮标体机构和下浮标体机构中海水观测设备的有效观测范围，且整个装置半潜与水面内，使得上浮标体机构和下浮标体机构上下浮动的距离较大，进一步增加上浮标体机构和下浮标体机构中海水观测设备的有效观测范围，提高观测的准确度；

3、本发明在使用的过程中，当海流冲击时，连接杆、水轮、支架和固定环均受力，即整个侧方流体调节机构受力，从而使得下浮标绕着浮移杆体转动，通过下浮标的转动以旋转方式来消耗海流冲击能量，减小下浮标受到的冲击能量，进而减小下浮标损坏的几率；

4、本发明在使用时，面对水域底部生物的撞击或船体底部的撞击，整个侧方流体调节机构能够起到挡护的效果，减小下浮标被直接撞击的几率；由于下浮标可以相对于浮移杆体转动，从而通过下浮标的旋转作用来适当的调整生物撞击方向或船体撞击方向，进一步降低下浮标碰撞损伤，提高装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的半潜式海洋环境观测智能机器人的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的上浮标体机构的结构示意图；

图3为图1所示的下浮标体机构和信号绳机构的结构示意图；

图4为图1所示的侧方流体调节机构的结构示意图；

图5为图1所示的下部防撞机构的结构示意图；

图6为图5所示的配重块组件的结构示意图；

图7为图1所示的发电机构的结构示意图；

图8为图1所示的半潜式海洋环境观测智能机器人的局部剖视结构示意图。

图9为图1所示的半潜式海洋环境观测智能机器人中控制系统的示意图。

图中标号：1、上浮标体机构；11、浅层组合式环境监测仪器；12、上浮标；13、通孔；14、中空柱；15、连接环；16、信号收发器；2、下浮标体机构；21、下浮标；22、深层组合式环境监测仪器；3、底座；4、浮移杆体；5、侧方流体调节机构；51、连接杆；52、水轮；53、支架；54、固定环；6、信号绳机构；61、连接绳；62、保护罩；63、信号线；7、下部防撞机构；71、安装盘；72、轴承座；73、下部防撞块；74、网板；75、水体检测传感器；76、配重块组件；761、紧固螺母；762、立柱；763、配重块；764、顶板；765、定位块；766、侧板；767、插销；8、发电机构；81、太阳能电池板；82、叶片；83、支撑柱；84、蓄电池；85、圆台型安装座；86、发光灯球；9、上部防撞机构；91、连接柱；92、上部防撞柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1至图9，一种半潜式海洋环境观测智能机器人包括：底座3，所述底座3连接有竖直设置的浮移杆体4；下浮标体机构2，所述下浮标体机构2与浮移杆体4滑动连接；上浮标体机构1，所述上浮标体机构1位于下浮标体机构2的上方，且上浮标体机构1通过具有信号传输功能的信号绳机构6与下浮标体机构2连接。

需要说明：装置在使用时，底座3沉在水底，在水体的波动下，使得下浮标体机构2可以相对于浮移杆体4上下移动，通过下浮标体机构2的移动能够对上浮标体机构1起到上下拉动的作用，使得上浮标体机构1可以满足半潜的要求；

还需要说明：上浮标体机构1和下浮标体机构2可以形成联动，从而可以有效应对海流冲击；例如：水域底部海流冲击下浮标体机构2并使得下浮标体机构2沿着浮移杆体4上下浮动时，此时可以拉动上浮标体机构1运动；通过拉动上浮标体机构1来消耗或降低对下浮标体机构2的影响，提高装置的耐波性能；进而能够提高装置在水中的稳定性，控制其检测范围避免浮标丢失；由于底座3沉在水底，进而通过底部的下浮标体机构2和底座3来防止浮标被拖网拖行，减小被盗的几率；

还需要说明：通过上浮标体机构1和下浮标体机构2可以对不同深度的水体进行观测以及数据的采集，提高观测的准确度；水域底部海流冲击下浮标体机构2并拉动上浮标体机构1运动时，使得上浮标体机构1和下浮标体机构2的使用位置可以调整，进一步增加上浮标体机构1和下浮标体机构2中海水观测设备的有效观测范围，且整个装置半潜与水面内，使得上浮标体机构1和下浮标体机构2上下浮动的距离较大，进一步增加上浮标体机构1和下浮标体机构2中海水观测设备的有效观测范围，提高观测的准确度。

参考图1和图3所示，所述下浮标体机构2包括下浮标21，所述浮移杆体4贯穿下浮标21并与下浮标21滑动连接；所述下浮标21的外表面连接有多个用于对底层海洋环境进行观测的深层组合式环境监测仪器22，深层组合式环境监测仪器22与信号绳机构6的下端电性连接。

需要说明：深层组合式环境监测仪器22包括ADCP、波浪传感器、温盐传感器等传感器，通过ADCP、波浪传感器、温盐传感器等传感器依次对深层海洋内的水流流速、波浪周期、波浪高度、水体盐度、水体溶解氧量等参数进行检测。

参考图1、图2、图8和图9所示，所述上浮标体机构1包括上浮标12和信号收发器16，所述上浮标12内安装有信号收发器16，信号收发器16与信号绳机构6的上端电性连接；所述上浮标12连接有多个用于对浅层海洋环境进行观测的浅层组合式环境监测仪器11，浅层组合式环境监测仪器11与信号收发器16电性连接；所述上浮标12的下表面固定连接有上下开口的中空柱14，中空柱14的底部固定连接有同心设置的连接环15。

需要说明：浅层组合式环境监测仪器11也包括ADCP、波浪传感器、温盐传感器等传感器，通过ADCP、波浪传感器、温盐传感器等传感器依次对浅层海洋内的水流流速、波浪周期、波浪高度、水体盐度、水体溶解氧量等参数进行检测；通过浅层组合式环境监测仪器11和深层组合式环境监测仪器22可以对同一水域不同深度的水体进行观测，提高观测的准确度，且通过上浮标12和下浮标21的运动可以带动浅层组合式环境监测仪器11和深层组合式环境监测仪器22的运动，增加浅层组合式环境监测仪器11和深层组合式环境监测仪器22的有效观测范围，通过浅层组合式环境监测仪器11和深层组合式环境监测仪器22实现多点取样检测，从而提高观测的准确度；

还需要说明：通过信号收发器16可以对浅层组合式环境监测仪器11采集的数据进行接收，同时深层组合式环境监测仪器22检测的数据可以通过信号绳机构6传递给信号收发器16，进而，信号收发器16也可以对深层组合式环境监测仪器22检测的数据进行接收；信号收发器16还具有信号发送的功能，通过信号收发器16可以将浅层组合式环境监测仪器11和深层组合式环境监测仪器22采集的数据通过北斗通信模块传输给北斗通信终端。

参考图1和图2所示，所述上浮标12开设有多个通孔13，且浅层组合式环境监测仪器11安装在通孔13内。

需要说明：水体可以进入到通孔13内，通孔13环绕信号收发器16设置，使得水体可以更好的接近信号收发器16，减小热量传递的距离，从而有利于对信号收发器16的散热；

还需要说明：浅层组合式环境监测仪器11安装在通孔13内，水体中的大尺寸杂质不能进入到通孔13内，通过通孔13的孔壁可以对浅层组合式环境监测仪器11进行防护，减小浅层组合式环境监测仪器11与水体中大尺寸杂质碰撞的几率，从而提高浅层组合式环境监测仪器11的使用寿命。

参考图1和图3所示，所述信号绳机构6包括信号线63，所述下浮标21的上表面连接信号线63的下端，信号线63的上端贯穿中空柱14并与上浮标12内的信号收发器16电性连接。

需要说明：深层组合式环境监测仪器22检测的数据可以通过信号线63传递给信号收发器16，使得信号收发器16实现对深层组合式环境监测仪器22检测的数据进行接收；

还需要说明：通过信号线63实现上浮标12与下浮标21的非刚性连接；水体在波动，使得下浮标21相对于浮移杆体4上下移动时，通过信号线63可以拉动上浮标12，使得上浮标12满足半潜的要求；同时上浮标12与下浮标21之间形成的联动，同时上浮标12与下浮标21在运动时不同步，通过上浮标12与下浮标21的两次运动，可以对海流冲击能量进行吸收，从而可以有效的应对海流冲击，提高装置的耐波性能；装置的耐波性能较高，减小底座3发生位移的几率，进而能够提高装置在水中的稳定性，保证整个装置可以稳定的处于预先设定的区域内，其检测的范围稳定，从而可以有效的获取预先设定区域内海洋环境的数值，提高海洋环境检测数据的真实性与可靠性；整个装置在水中的稳定性较高，其活动范围较小，有利于整个装置的后期寻找，从而其减小浮标丢失的几率，有利于装置的使用。

参考图3所示，所述信号绳机构6还包括连接绳61，所述下浮标21的上表面连接连接绳61的一端，连接绳61的另一端与连接环15的下表面连接，且连接绳61的长度远小于信号线63的长度。

需要说明：连接绳61的长度远小于信号线63的长度，使得下浮标21拉动上浮标12运动时，信号线63处于不绷紧状态，即，通过连接绳61替代信号线63实现上浮标12与下浮标21之间的受力连接，从而避免信号线63直接受力，减小信号线63损坏的几率，提高装置使用的可靠性；

还需要说明：连接绳61和信号线63均可以实现上浮标12与下浮标21之间的非刚性连接，当连接绳61损坏断裂后，此时信号线63也能保证上浮标12与下浮标21之间的非刚性连接，从而提高上浮标12与下浮标21之间非刚性连接的可靠性，有利于装置的使用。

参考图3所示，所述信号线63的外表面连接有具有弹性的防护罩62。

需要说明：通过防护罩62包裹在信号线63的外部，通过防护罩62可以对信号线63进行防护，避免信号线63直接与水体中的物体直接碰撞，减小信号线63损坏的几率；且防护罩62还具有弹性，通过防护罩62可以起到缓冲的效果，对水体中的物体与信号线63之间的碰撞能量进行吸收缓冲和释放，进一步减小信号线63损坏的几率，提高装置使用的可靠性。

参考图1和图4所示，所述下浮标21连接有侧方流体调节机构5；所述侧方流体调节机构5包括连接杆51，所述下浮标21的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列的连接杆51，连接杆51远离下浮标21的一端固定连接有两端开口的固定环54，固定环54的开口方向与下浮标21的径向方向平行；所述固定环54内通过支架53转动连接有水轮52。

需要说明：当海流冲击时，连接杆51、水轮52、支架53和固定环54均受力，即整个侧方流体调节机构5受力，且整个侧方流体调节机构5起到水轮叶片的作用，当海流冲击时，由于整个侧方流体调节机构5的受力，使得下浮标21可以绕着浮移杆体4转动，通过下浮标21的转动以旋转方式来消耗海流冲击能量，进而减小下浮标21受到的冲击能量，进而减小下浮标21损坏的几率；

还需要说明：当海流冲击时，可以驱动水轮52转动，通过水轮52的转动，可以进一步消耗海流冲击能量，从而进一步减小下浮标21受到的冲击能量；

还需要说明：当海流冲击时，通过整个侧方流体调节机构5可以增加下浮标21的受力的面积，减小下浮标21损坏的几率，同时，由于下浮标21受力面积的增加，使得海流冲击时，下浮标21可以更好的运动，从而有利于带动上浮标12运动，有利于上浮标12与下浮标21使用位置的调整，从而更好的实现多点取样检测，提高装置检测的准确度，同时，减小上浮标12与下浮标21运动时，所需要的海流冲击能量，减小装置使用的局限性；整个侧方流体调节机构5还可以增加下浮标21的使用强度，减小下浮标21损坏的几率；

还需要说明：面对水域底部生物的撞击或船体底部的撞击，底部生物或船体底部首先与侧方流体调节机构5接触，整个侧方流体调节机构5能够起到挡护的效果，减小下浮标21被直接撞击的几率；由于下浮标21可以相对于浮移杆体4转动，从而通过下浮标21的旋转作用来适当的调整生物撞击方向或船体撞击方向，进一步降低下浮标21碰撞损伤，提高装置的使用寿命。

参考图1和图5所示，所述中空柱14连接有下部防撞机构7，所述下部防撞机构7包括安装盘71和轴承座72，所述中空柱14的外表面通过轴承座72转动连接有同心设置的安装盘71，安装盘71的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列的下部防撞块73。

需要说明：下部防撞块73撑开在上浮标12的底部，通过下部防撞块73可以减小水体生物或船体从下方直接撞击上浮标12的几率，当出现撞击时，水体生物或船体首先与下部防撞块73接触，从而减小上浮标12损坏的几率；

还需要说明：安装盘71、轴承座72和下部防撞块73还可以起到增加上浮标12与水体接触面积的作用；当底部海流冲击使得下浮标21带动上浮标12运动时，安装盘71、轴承座72和下部防撞块73增加上浮标12的受力面积，增加上浮标12运动时受到的阻力，从而有利于可以更好的应对海流冲击，进一步提高装置的耐波性能，提高装置使用的可靠性；当表层海流冲击时，通过安装盘71、轴承座72和下部防撞块73增加上浮标12的受力面积，有利于对上浮标12使用位置的调整，从而有利于调整浅层组合式环境监测仪器11的使用位置，提高浅层组合式环境监测仪器11的有效检测范围，进而提高浅层组合式环境监测仪器11的检测准确度；

还需要说明：安装盘71、轴承座72和下部防撞块73还可以增加上浮标12的使用强度，提高上浮标12的承载能力，减小上浮标12损坏的几率。

参考图5所示，相邻两个下部防撞块73之间通过网板74连接。

需要说明：网板74的网孔直径较小，控制在1-1.5cm，上浮标12在水中向上浮动时有部分水体聚集在网板74上端，对网板74起到阻挡的作用，增加上浮标12拿起时的重量与阻力，增加上浮标12被偷盗的难度，提高装置的防盗效果；

还需要说明：网板74也起到增加上浮标12与水体接触面积的作用，进一步有利于对下部海流冲击的缓冲，同时，有利于上浮标12被上部海流冲击时的运动。

参考图5和图6所示，所述下部防撞机构7还包括配重块组件76，所述下部防撞块73连接有配重块组件76；所述配重块组件76包括立柱762，所述下部防撞块73开设有上下贯通的通孔，通孔内插设有贯穿设置的立柱762，立柱762的下端固定连接有配重块763；所述下部防撞块73的上表面固定连接有两个对称设置的侧板766，侧板766开设有插槽，插槽内滑动连接有插销767，插销767贯穿立柱762开设的插孔设置，且插销767尾端螺纹连接有紧固螺母761。

需要说明：通过配重块763、立柱762和插销767等均可以进一步增加上浮标12拿起时的重量与阻力，进一步提高装置的防盗效果；

还需要说明：通过转动紧固螺母761，使得紧固螺母761可以从插销767上滑下，此时，插销767可以从侧板766的插槽内取出，从而使得立柱762与下部防撞块73分离，从而可以取下配重块763，有利于配重块763的更换，减小装置的维护难度。

参考图5所示，所述下部防撞块73的下表面安装有具有报警功能的水体检测传感器75。

需要说明：当下部防撞块73正常半潜在水中时，水体检测传感器75浸没在水体内，当上浮标12被盗取时，使得水体检测传感器75脱离水体，当水体检测传感器75后能够第一时间报警，且通过北斗通信模块传递给北斗通信终端，从而进一步提高装置的防盗效果；

还需要说明：当上浮标12由于海流冲击意外翻转倾覆时，此时水体检测传感器75位于上浮标12的上方，且由于下浮标21的运动，使得上浮标12可以浮在水面，进而水体检测传感器75可以脱离水体，此时，水体检测传感器75后能够第一时间报警，及时提醒维护人员；维护人员可以及时对上浮标12进行处理，使得上浮标12复位，从而保证上浮标12可以正常使用，进而保证浅层组合式环境监测仪器11可以在预定的有效区域内进出检测。

参考图1和图8所示，所述上浮标12连接有上部防撞机构9，所述上部防撞机构9包括连接柱91，所述上浮标12的外表面连接有多个均匀分布的连接柱91，连接柱91固定连接有上部防撞柱92。

需要说明：连接柱91和上部防撞柱92撑开在上浮标12的外侧，通过连接柱91和上部防撞柱92可以从上方减小水体生物或船体直接撞击上浮标12的几率，减小上浮标12损坏的几率；通过下部防撞机构7减小水体生物或船体从下方直接撞击上浮标12的几率，从而可以实现多方位防撞，提高上浮标12的防撞效果；

还需要说明：连接柱91和上部防撞柱92也起到增加上浮标12与水体接触面积的作用，进一步有利于对下部海流冲击的缓冲，同时，有利于上浮标12被上部海流冲击时的运动。

参考图1和图7所示，所述上浮标12连接有发电机构8，所述发电机构8包括支撑柱83，所述上浮标12的上表面固定连接有支撑柱83，支撑柱83的上表面转动连接有同轴转动的圆台型安装座85；所述圆台型安装座85的外表面安装有多个太阳能电池板81，且圆台型安装座85的下表面固定连接有箱体，箱体内安装有蓄电池84，蓄电池84通过充电电路与太阳能电池板81电性连接。

需要说明：通过太阳能电池板81可以将太阳能转换成电能，且通过充电电路储存在蓄电池84内，通过蓄电池84可以为将浅层组合式环境监测仪器11、深层组合式环境监测仪器22、信号收发器16和水体检测传感器75等电器元件供电，减小装置的维护周期；

参考图7所示，所述圆台型安装座85的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列的叶片82。

需要说明：当海面有风时，可以吹动叶片82，进而带动圆台型安装座85转动，调整太阳能电池板81的使用方向，使得太阳能电池板81与太阳光的有效接触面积，进而提高太阳能电池板81的发电效率。

参考图7所示，所述圆台型安装座85的上表面安装有发光灯球86，发光灯球86可以发光，从而起到指示的作用，有利于整个装置的寻找，同时，方便船只的避让。

本发明提供的半潜式海洋环境观测智能机器人的工作原理如下：

本发明在使用时，底座3沉在水底，在水体的波动下，使得下浮标体机构2可以相对于浮移杆体4上下移动，通过下浮标体机构2的移动能够对上浮标体机构1起到上下拉动的作用，使得上浮标体机构1可以满足半潜的要求；本发明中的上浮标体机构1和下浮标体机构2可以形成联动，从而可以有效应对海流冲击；例如：水域底部海流冲击下浮标体机构2并使得下浮标体机构2沿着浮移杆体4上下浮动时，此时可以拉动上浮标体机构1运动；通过拉动上浮标体机构1来消耗或降低对下浮标体机构2的影响，提高装置的耐波性能；进而能够提高装置在水中的稳定性，控制其检测范围避免浮标丢失，也能够应对拖网拖行；由于底座3沉在水底，进而通过底部的下浮标体机构2和底座3来防止浮标被拖网拖行，减小被盗的几率；本发明通过上浮标体机构1和下浮标体机构2可以对不同深度的水体进行观测以及数据的采集，提高观测的准确度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种半潜式海洋环境观测智能机器人，其特征在于，包括：

底座(3)，所述底座(3)连接有竖直设置的浮移杆体(4)；

下浮标体机构(2)，所述下浮标体机构(2)与浮移杆体(4)滑动连接；

上浮标体机构(1)，所述上浮标体机构(1)位于下浮标体机构(2)的上方，且上浮标体机构(1)通过具有信号传输功能的信号绳机构(6)与下浮标体机构(2)连接；

所述下浮标体机构(2)包括下浮标(21)，所述浮移杆体(4)贯穿下浮标(21)并与下浮标(21)滑动连接；所述下浮标(21)的外表面连接有多个用于对底层海洋环境进行观测的深层组合式环境监测仪器(22)，深层组合式环境监测仪器(22)与信号绳机构(6)的下端电性连接；

所述上浮标体机构(1)包括上浮标(12)和信号收发器(16)，所述上浮标(12)内安装有信号收发器(16)，信号收发器(16)与信号绳机构(6)的上端电性连接；所述上浮标(12)连接有多个用于对浅层海洋环境进行观测的浅层组合式环境监测仪器(11)，浅层组合式环境监测仪器(11)与信号收发器(16)电性连接；所述上浮标(12)的下表面固定连接有上下开口的中空柱(14)，中空柱(14)的底部固定连接有同心设置的连接环(15)；

所述上浮标(12)连接有上部防撞机构(9)，所述上部防撞机构(9)包括连接柱(91)，所述上浮标(12)的外表面连接有多个均匀分布的连接柱(91)，连接柱(91)固定连接有上部防撞柱(92)；

所述上浮标(12)连接有发电机构(8)，所述发电机构(8)包括支撑柱(83)，所述上浮标(12)的上表面固定连接有支撑柱(83)，支撑柱(83)的上表面转动连接有同轴转动的圆台型安装座(85)；所述圆台型安装座(85)的外表面安装有多个太阳能电池板(81)，且圆台型安装座(85)的下表面固定连接有箱体，箱体内安装有蓄电池(84)，蓄电池(84)通过充电电路与太阳能电池板(81)电性连接；

所述下浮标(21)连接有侧方流体调节机构(5)；所述侧方流体调节机构(5)包括连接杆(51)，所述下浮标(21)的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列的连接杆(51)，连接杆(51)远离下浮标(21)的一端固定连接有两端开口的固定环(54)，固定环(54)的开口方向与下浮标(21)的径向方向平行；所述固定环(54)内通过支架(53)转动连接有水轮(52)。

2.根据权利要求1所述的半潜式海洋环境观测智能机器人，其特征在于，所述信号绳机构(6)包括信号线(63)，所述下浮标(21)的上表面连接信号线(63)的下端，信号线(63)的上端贯穿中空柱(14)并与上浮标(12)内的信号收发器(16)电性连接。

3.根据权利要求2所述的半潜式海洋环境观测智能机器人，其特征在于，所述信号绳机构(6)还包括连接绳(61)，所述下浮标(21)的上表面连接连接绳(61)的一端，连接绳(61)的另一端与连接环(15)的下表面连接，且连接绳(61)的长度远小于信号线(63)的长度。

4.根据权利要求1所述的半潜式海洋环境观测智能机器人，其特征在于，所述中空柱(14)连接有下部防撞机构(7)，所述下部防撞机构(7)包括安装盘(71)和轴承座(72)，所述中空柱(14)的外表面通过轴承座(72)转动连接有同心设置的安装盘(71)，安装盘(71)的外表面固定连接有多个呈均匀圆周排列的下部防撞块(73)。

5.根据权利要求4所述的半潜式海洋环境观测智能机器人，其特征在于，所述下部防撞机构(7)还包括配重块组件(76)，所述下部防撞块(73)连接有配重块组件(76)；所述配重块组件(76)包括立柱(762)，所述下部防撞块(73)开设有上下贯通的通孔，通孔内插设有贯穿设置的立柱(762)，立柱(762)的下端固定连接有配重块(763)；所述下部防撞块(73)的上表面固定连接有两个对称设置的侧板(766)，侧板(766)开设有插槽，插槽内滑动连接有插销(767)，插销(767)贯穿立柱(762)开设的插孔设置，且插销(767)尾端螺纹连接有紧固螺母(761)。

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