CN117704929B - 一种海底沉积物厚度变化测定装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海洋地质勘查及监测技术领域，且公开了一种海底沉积物厚度变化测定装置及其方法，包括水下机器人，其中水下机器人通过转动机构连接安装箱，安装箱内设有沉积物厚度测定机构，而沉积物厚度测定机构包括转动腔，转动腔通过与测定齿轮轴和测定电机动力连接，可实现对海洋沉积物的厚度进行测定，通过固定机构和四个测定机构实现其不受海洋底流或其他海底环境的影响，提高测定的效率和数据的稳定性，同时在同一站位同一时刻的多组探测，最大程度校正其测量误差，并且每次测定之间设有相应的时间间隔，通过比较测定的数值之间的差值，从而确定沉积物的厚度变化。
Description
技术领域
本发明属于海洋地质勘查及监测技术领域，具体为一种海底沉积物厚度变化测定装置及其方法。
背景技术
地质勘查从广义上可理解为地质工作，是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，运用测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等地质勘查方法，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行的调查研究工作，在对海洋地质环境勘查时需要对海底的沉积物进行勘查测定。
海洋沉积物是指各种海洋沉积作用所形成的海底沉积物的总称。它是自然水域的重要组成部分，是当前生态地球化学及环境调查重要的监测对象之一。海洋生态系统中的有机碳大部分被固定和埋藏在沉积物中，系统总碳的50%~90%存储于地下沉积物中，且能长时间封存。海洋中沉积物积累的速率代表碳循环中“汇”的强度，海洋沉积物厚度变化是衡量碳汇能力的重要指标。除了在碳循环中的直接作用外，海洋沉积物还通过降低海底粗糙度等来改变海洋的水深，进而影响海洋温度、化学过程和环流。因此，测定海洋沉积物的厚度变化可为海洋沉积动力学在海底地貌演化、生态系统的维护和改造、人类活动对环境影响的评估、海洋资源开发和持续发展等方面的应用提供科学依据。
目前对于海洋沉积物厚度变化测定时，基本上都是通过海上钻井平台对海洋的沉积物进行多次取样，取样后对沉积物的厚度进行测定，根据多次测定结果的进行比较，从而得出沉积物的厚度变化，导致测定的过程比较麻烦，且测定的效率比较低，而且不便于对不同的位置进行沉积物的厚度进行测定，造成测定的范围比较小，不便于对海底的地质进行勘查。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种海底沉积物厚度变化测定装置及其方法，有效地解决了上述背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海底沉积物厚度变化测定装置，包括水下机器人，所述水下机器人通过转动机构连接有安装箱，所述安装箱内设有沉积物厚度测定机构，所述沉积物厚度测定机构包括所述安装箱内设有转动腔，所述转动腔端壁间转动连接有测定齿轮轴，所述测定齿轮轴与测定电机动力连接，所述测定电机固定安装在所述安装箱内，所述测定齿轮轴的外表面固定安装有测定主齿轮，所述测定主齿轮与测定副齿轮啮合，所述测定副齿轮固定安装有螺母块，所述螺母块与测定丝杆螺纹连接，所述螺母块转动安装在所述转动腔底壁上，所述测定丝杆贯穿滑动在所述转动腔端壁间，所述测定丝杆上设有升降花滑槽，所述升降花滑槽端壁间转动连接有升降丝杆，所述升降丝杆与升降电机动力连接，所述升降电机固定安装在所述测定丝杆内，所述升降丝杆与升降螺母块螺纹连接，所述升降螺母块滑动安装在所述升降花滑槽端壁间，所述升降螺母块的上下表面对称转动连接有环形导轨，所述环形导轨上固定连接有L型连接架，所述L型连接架的末端固定安装有第一球形清洁刀，所述第一球形清洁刀伸入到所述升降丝杆的螺纹槽中与螺纹槽滑动接触，所述升降花滑槽端壁上设有相应的刻度，所述升降螺母块上表面固定连接有安装架，所述安装架上侧末端固定安装有视觉传感器，所述升降螺母块端壁上固定连接有滑板，所述滑板下侧表面固定安装有压力感应组件，所述测定丝杆下侧末端固定连接有插入头。
优选的，所述安装箱上设有隔绝机构，所述隔绝机构包括所述安装箱端壁上固定连接的固定板，所述固定板下侧端壁上固定安装有隔绝电动推杆，所述隔绝电动推杆下侧末端固定安装有圆盘，所述圆盘上转动连接有隔绝筒，所述隔绝筒上转动连接有固定盘，所述固定盘与所述测定丝杆之间滑动连接，所述圆盘内加工有隔绝齿轮腔，所述隔绝齿轮腔端壁间转动连接有隔绝齿轮轴，所述隔绝齿轮轴与隔绝电机动力连接，所述隔绝电机固定安装在所述圆盘内，所述隔绝齿轮轴的外表面固定安装有隔绝齿轮，所述隔绝齿轮与隔绝环形齿条啮合，所述隔绝环形齿条固定安装在所述隔绝筒的外表面，所述隔绝筒底壁上固定连接有环形插刀，所述环形插刀外侧的所述隔绝筒底壁上固定连接有密封垫。
优选的，所述隔绝筒上设有排水机构，所述排水机构包括所述隔绝筒上设有的排水齿轮腔，所述排水齿轮腔端壁上转动连接有排水齿轮轴，所述排水齿轮轴与排水电机动力连接，所述排水电机固定安装在所述隔绝筒内，所述排水齿轮轴下侧末端固定安装有排水主齿轮，所述排水主齿轮与环形齿条啮合，所述环形齿条转动安装在所述排水齿轮腔端壁间，所述环形齿条与若干个排水副齿轮啮合，所述排水副齿轮固定安装在驱动轴的上侧末端，所述驱动轴转动安装在所述排水齿轮腔端壁上，所述隔绝筒上加工有若干个排水通道，所述排水通道端壁间固定安装有排水泵，所述排水泵与所述驱动轴动力连接。
优选的，所述转动机构包括所述水下机器人内加工的转动齿轮腔，所述转动齿轮腔端壁间转动连接有转动齿轮轴，所述转动齿轮轴与转动电机动力连接，所述转动电机固定安装在所述水下机器人内，所述转动齿轮轴的外表面固定安装有转动齿轮，所述转动齿轮与转动环形齿条啮合，所述转动环形齿条固定安装环形转动架底壁上，所述环形转动架转动安装在所述水下机器人上侧表面，所述环形转动架的圆周表面固定安装有固定杆，所述固定杆远离所述环形转动架一侧末端固定安装有所述安装箱。
优选的，所述水下机器人上设有固定机构，所述固定机构包括所述水下机器人加工的固定齿轮腔，所述固定齿轮腔端壁间转动连接固定主齿轮轴，所述固定主齿轮轴与固定电机动力连接，所述固定电机固定安装在所述水下机器人内，所述固定主齿轮轴外表面固定安装有固定主齿轮，所述固定主齿轮与若干个固定副齿轮啮合，所述固定副齿轮固定安装在固定电动推杆的外表面，所述固定电动推杆贯穿转动安装在固定齿轮腔底壁上，所述固定电动推杆下侧末端固定连接有固定钻头。
优选的，所述水下机器人内设有辅助固定机构，所述辅助固定机构包括所述水下机器人内加工的辅助齿轮腔，所述辅助齿轮腔端壁间转动连接有辅助主齿轮轴，所述辅助主齿轮轴与辅助电机动力连接，所述辅助电机固定安装在所述水下机器人内，所述辅助主齿轮轴的外表面固定安装有辅助主齿轮，所述辅助主齿轮与辅助副齿轮啮合，所述辅助副齿轮固定安装在伸缩轴的外表面，所述伸缩轴贯穿转动安装在所述辅助齿轮腔底壁上，所述固定钻头内设有辅助固定腔，所述伸缩轴延伸到所述辅助固定腔内，所述伸缩轴位于所述固定电动推杆内，所述伸缩轴与所述固定钻头之间转动连接，所述伸缩轴下侧末端固定连接有固定主动齿轮，所述固定主动齿轮与若干个固定从动齿轮啮合，所述固定从动齿轮固定安装在转轴的末端，所述固定钻头上设有若干个固定腔，所述转轴延伸到所述固定腔内，所述固定腔与所述辅助固定腔之间加工有齿轮腔，所述齿轮腔内的所述转轴的外表面固定安装有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮固定安装在辅助丝杆的外表面，所述辅助丝杆转动安装在所述齿轮腔与固定腔之间，所述辅助丝杆的外表面螺纹连接有螺母板，所述螺母板滑动安装在所述固定腔端壁间，所述螺母板与固定钻头杆之间转动连接，所述固定钻头杆滑动安装在所述转轴的外表面。
优选的，所述水下机器人上设有升降机构，所述升降机构包括所述水下机器人内对称固定连接的夹持电动推杆，所述夹持电动推杆末端固定连接有夹持板，所述夹持板之间夹持有蓄水罐，所述蓄水罐的输入端固定连接有抽水泵，所述蓄水罐的输出端固定连接有排出泵。
优选的，所述水下机器人上设有推动机构，所述推动机构包括所述水下机器人端壁上固定连接的固定架，所述固定架端壁上对称转动连接有推动转轴，所述推动转轴与推动电机动力连接，所述推动电机固定安装在所述固定架内，所述推动转轴远离所述推动电机一侧末端固定连接有螺旋桨，所述固定架端壁上固定连接有防护罩，所述螺旋桨位于所述防护罩内。
优选的，所述安装箱上加工有环形槽，所述环形槽端壁上转动连接有固定环，所述固定环端壁上固定连接有第二清除球形刀，所述第二清除球形刀伸入到所述测定丝杆的螺纹槽中且与螺纹槽滑动连接，所述测定丝杆上设有限制滑槽，所述限制滑槽与限制块滑动连接，所述限制块固定安装在所述安装箱上。
本发明提供了一种海底沉积物厚度测定方法，基于上述所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，步骤包括：
步骤一：将所述水下机器人放入到水中；
步骤二：所述升降机构运动，从而使得所述水下机器人在海洋中下降；
步骤三：所述水下机器人下降时，所述推动机构运动，从而推动所述水下机器人在水中进行运动，便于运动到相应的位置；
步骤四：所述固定机构运动，从而实现将所述水下机器人固定在海底底部；
步骤五：将所述水下机器人固定后，所述辅助固定机构运动，从而进入到岩石中进行固定，从而实现对所述水下机器人进行进一步的固定；
步骤六：所述水下机器人固定后，所述转动机构运动，从而实现带动所述安装箱转动，从而实现带动所述安装箱转动到相应的位置；
步骤七：所述隔绝机构运动，从而带动所述隔绝筒内部进行隔绝，形成密封隔绝的空间；
步骤八：隔绝后，所述排水机构运动，从而对所述隔绝筒内部的水进行排出，便于进行测定；
步骤九：水排出后，所述沉积物厚度测定机构运动，对所述隔绝筒内的沉积物的厚度进行测量；
步骤十：重复上述步骤七至步骤八，从而实现对沉积物的厚度进行测定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1. 本发明提供了一种海底沉积物厚度变化测定装置，可以实现对海洋沉积物的厚度进行测定，并且可以实现对测定的环境进行隔绝，防止测定时受到影响，而且测定时可以在海底进行，测定的效率比较高，可以实现在同一位置进行测定，在通过一个位置进行多次的测定，并且每次测定之间设有相应的时间间隔，通过比较测定的数值之间的差值，从而确定沉积物的厚度变化。
2.本发明提供了一种海底沉积物厚度变化测定装置，可以实现对测定的环境位置处进行隔绝，测定一次进行隔绝一次，并且可以实现对隔绝后的环境内部的水进行排出，便于进行测定，防止由于水流的流动造成影响。
3.本发明提供了一种海底沉积物厚度变化测定装置，可以实现在测定时对装置进行固定，固定在海底位置，防止测定时出现移动，对测定造成影响，保证了测定的效率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明中一种海底沉积物厚度变化测定装置的第一方向结构示意图；
图2为本发明中一种海底沉积物厚度变化测定装置的第二方向结构示意图；
图3为本发明中一种海底沉积物厚度变化测定装置的第三方向结构示意图；
图4为本发明中一种海底沉积物厚度变化测定装置的第四方向结构示意图；
图5为本发明中一种海底沉积物厚度变化测定装置的第五方向结构示意图；
图6为本发明中一种海底沉积物厚度变化测定装置的第六方向结构示意图；
图7为图6中A-A处的剖视结构示意图；
图8为图7中B-B处的剖视结构示意图；
图9为图7中C-C处的剖视结构示意图；
图10为图7中D-D处的剖视结构示意图；
图11为图7中E-E处的剖视结构示意图；
图12为图6中F-F处的剖视结构示意图；
图13为图12中G-G处的剖视结构示意图；
图14为图12中H-H处的剖视结构示意图；
图15为图8中I处的放大结构示意图；
图16为图8中J处的放大结构示意图；
图17为图9中K处的放大结构示意图；
图18为本发明中推动机构的结构示意图。
图中：1-水下机器人、2-环形转动架、3-固定杆、4-安装箱、5-测定丝杆、6-固定板、7-圆盘、8-升降花滑槽、9-隔绝电动推杆、10-隔绝筒、11-密封垫、12-固定电动推杆、13-固定钻头、14-防护罩、15-固定架、16-排水通道、17-蓄水罐、18-夹持板、19-夹持电动推杆、20-抽水泵、21-环形插刀、22-插入头、23-固定钻头杆、24-固定腔、25-压力感应组件、26-升降丝杆、27-排出泵、29-环形槽、30-第二清除球形刀、31-限制块、32-转动腔、33-测定电机、34-测定齿轮轴、35-辅助齿轮腔、36-转动电机、37-转动齿轮轴、38-转动环形齿条、39-转动齿轮、40-转动齿轮腔、41-测定主齿轮、42-测定副齿轮、43-螺母块、44-固定盘、45-隔绝环形齿条、46-隔绝齿轮轴、47-隔绝齿轮、48-隔绝齿轮腔、49-伸缩轴、50-滑板、51-排水泵、52-辅助副齿轮、53-固定齿轮腔、54-固定副齿轮、55-固定主齿轮、56-固定主齿轮轴、57-辅助主齿轮轴、58-辅助主齿轮、59-隔绝电机、60-辅助固定腔、61-固定主动齿轮、62-固定从动齿轮、63-升降螺母块、64-环形导轨、65-L型连接架、66-第一球形清洁刀、67-安装架、68-排水齿轮腔、69-排水电机、70-视觉传感器、71-排水齿轮轴、72-排水主齿轮、73-排水副齿轮、74-驱动轴、75-环形齿条、76-转轴、77-主动齿轮、78-齿轮腔、79-螺母板、80-辅助丝杆、81-从动齿轮、82-推动电机、83-推动转轴、84-螺旋桨、85-限制滑槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-18所示，本发明提供了一种海底沉积物厚度变化测定装置，所述设备中的部件材料采用耐压、耐侵蚀、耐磨损材料制成，包括水下机器人1，所述水下机器人1通过转动机构连接有安装箱4，所述转动机构用于带动所述安装箱4转动，便于对所述安装箱4的位置进行调整，所述安装箱4内设有沉积物厚度测定机构，所述沉积物厚度测定机构用于对海洋沉积物进行测定，所述沉积物厚度测定机构包括所述安装箱4内设有转动腔32，所述转动腔32端壁间转动连接有测定齿轮轴34，所述测定齿轮轴34与测定电机33动力连接，所述测定电机33固定安装在所述安装箱4内，所述测定齿轮轴34的外表面固定安装有测定主齿轮41，所述测定主齿轮41与测定副齿轮42啮合，所述测定副齿轮42固定安装有螺母块43，所述螺母块43与测定丝杆5螺纹连接，所述螺母块43转动安装在所述转动腔32底壁上，所述测定丝杆5贯穿滑动在所述转动腔32端壁间，所述测定丝杆5上设有升降花滑槽8，所述升降花滑槽8端壁间转动连接有升降丝杆26，所述升降丝杆26与升降电机动力连接，所述升降电机固定安装在所述测定丝杆5内，所述升降丝杆26与升降螺母块63螺纹连接，所述升降螺母块63可以实现对所述升降花滑槽8内部进行清洁，所述升降螺母块63滑动安装在所述升降花滑槽8端壁间，所述升降螺母块63的上下表面对称转动连接有环形导轨64，所述环形导轨64上固定连接有L型连接架65，所述L型连接架65的末端固定安装有第一球形清洁刀66，所述第一球形清洁刀66伸入到所述升降丝杆26的螺纹槽中与螺纹槽滑动接触，所述第一球形清洁刀66对所述升降丝杆26的螺纹槽内部进行清洁，所述升降花滑槽8端壁上设有相应的刻度，所述升降螺母块63上表面固定连接有安装架67，所述安装架67上侧末端固定安装有视觉传感器70，所述升降螺母块63端壁上固定连接有滑板50，所述滑板50下侧表面固定安装有压力感应组件25，所述测定丝杆5下侧末端固定连接有插入头22，所述视觉传感器70用于对所述升降花滑槽8端壁上相应的刻度位置进行扫描确定；
从而启动所述测定电机33，从而带动所述测定齿轮轴34转动，从而带动所述测定主齿轮41转动，所述测定主齿轮41与所述测定副齿轮42啮合，从而带动所述螺母块43转动，所述螺母块43与所述测定丝杆5螺纹连接，从而带动所述测定丝杆5向下运动插入到沉积物中，启动所述升降电机，从而带动所述升降丝杆26转动，所述升降丝杆26与所述升降螺母块63螺纹连接，从而带动所述升降螺母块63向下运动，从而带动所述滑板50向下运动，从而带动所述压力感应组件25向下运动与沉积物表面接触，当所述压力感应组件25与沉积物表面接触，所述压力感应组件25感受到压力，发送信号给所述升降电机，所述升降电机停止运动，所述视觉传感器70对所述升降花滑槽8端壁上相应的刻度进行扫描确定，从而对沉积物初始的厚度进行测定，所述升降螺母块63运动时，从而带动所述环形导轨64运动，从而带动所述L型连接架65运动，从而带动所述第一球形清洁刀66运动对所述升降丝杆26的螺纹槽中进行清洁，第一次测定后，所述升降电机运动，从而带动所述升降螺母块63向上运动复位，到达一定时间后，所述升降电机运动，从而带动所述升降螺母块63向下运动，从而带动所述压力感应组件25运动与沉积物表面接触，所述视觉传感器70对所述升降花滑槽8端壁上的刻度进行扫描记录，两次测定的刻度差值就是沉积物厚度的变化值。
有益地，所述安装箱4上设有隔绝机构，所述隔绝机构用于对测定的沉积物进行隔绝，便于进行更好的测定，所述隔绝机构包括所述安装箱4端壁上固定连接的固定板6，所述固定板6下侧端壁上固定安装有隔绝电动推杆9，所述隔绝电动推杆9下侧末端固定安装有圆盘7，所述圆盘7上转动连接有隔绝筒10，所述隔绝筒10上转动连接有固定盘44，所述固定盘44与所述测定丝杆5之间滑动连接，所述圆盘7内加工有隔绝齿轮腔48，所述隔绝齿轮腔48端壁间转动连接有隔绝齿轮轴46，所述隔绝齿轮轴46与隔绝电机59动力连接，所述隔绝电机59固定安装在所述圆盘7内，所述隔绝齿轮轴46的外表面固定安装有隔绝齿轮47，所述隔绝齿轮47与隔绝环形齿条45啮合，所述隔绝环形齿条45固定安装在所述隔绝筒10的外表面，所述隔绝筒10底壁上固定连接有环形插刀21，所述环形插刀21外侧的所述隔绝筒10底壁上固定连接有密封垫11；
从而给所述隔绝电动推杆9通电，从而带动所述圆盘7向下运动，从而带动所述隔绝筒10向下运动，从而带动所述环形插刀21向下运动，启动所述隔绝电机59，从而带动所述隔绝齿轮轴46转动，从而带动所述隔绝齿轮47转动，所述隔绝齿轮47与所述隔绝环形齿条45啮合，从而带动所述隔绝筒10转动，从而带动所述环形插刀21转动向下运动插入沉积物中，所述密封垫11对所述环形插刀21的周围进行封闭，防止水进入。
有益地，所述隔绝筒10上设有排水机构，所述排水机构用于对所述隔绝筒10内水进行排出，便于进行测定，所述排水机构包括所述隔绝筒10上设有的排水齿轮腔68，所述排水齿轮腔68端壁上转动连接有排水齿轮轴71，所述排水齿轮轴71与排水电机69动力连接，所述排水电机69固定安装在所述隔绝筒10内，所述排水齿轮轴71下侧末端固定安装有排水主齿轮72，所述排水主齿轮72与环形齿条75啮合，所述环形齿条75转动安装在所述排水齿轮腔68端壁间，所述环形齿条75与若干个排水副齿轮73啮合，所述排水副齿轮73固定安装在驱动轴74的上侧末端，所述驱动轴74转动安装在所述排水齿轮腔68端壁上，所述隔绝筒10上加工有若干个排水通道16，所述排水通道16端壁间固定安装有排水泵51，所述排水泵51与所述驱动轴74动力连接；
从而启动所述排水电机69，从而带动所述排水齿轮轴71转动，从而带动所述排水主齿轮72转动，所述排水主齿轮72与所述环形齿条75啮合，从而带动所述环形齿条75与所述排水副齿轮73啮合，从而带动所述驱动轴74转动，从而带动所述排水泵51运动对所述隔绝筒10中水进行抽出，从而使得所述隔绝筒10中的水通过所述排水通道16排出。
有益地，所述转动机构包括所述水下机器人1内加工的转动齿轮腔40，所述转动齿轮腔40端壁间转动连接有转动齿轮轴37，所述转动齿轮轴37与转动电机36动力连接，所述转动电机36固定安装在所述水下机器人1内，所述转动齿轮轴37的外表面固定安装有转动齿轮39，所述转动齿轮39与转动环形齿条38啮合，所述转动环形齿条38固定安装在环形转动架2底壁上，所述环形转动架2转动安装在所述水下机器人1上侧表面，所述环形转动架2的圆周表面固定安装有固定杆3，所述固定杆3远离所述环形转动架2一侧末端固定安装有所述安装箱4；
从而启动所述转动电机36，从而带动所述转动齿轮轴37转动，从而带动所述转动齿轮39转动，所述转动齿轮39与所述转动环形齿条38啮合，从而带动所述环形转动架2，从而带动所述固定杆3转动相应位置，从而带动所述安装箱4运动到相应的位置便于进行测定。
有益地，所述水下机器人1上设有固定机构，所述固定机构用于对所述水下机器人1进行固定，便于进行测定，所述固定机构包括所述水下机器人1加工的固定齿轮腔53，所述固定齿轮腔53端壁间转动连接固定主齿轮轴56，所述固定主齿轮轴56与固定电机动力连接，所述固定电机固定安装在所述水下机器人1内，所述固定主齿轮轴56外表面固定安装有固定主齿轮55，所述固定主齿轮55与若干个固定副齿轮54啮合，所述固定副齿轮54固定安装在固定电动推杆12的外表面，所述固定电动推杆12贯穿转动安装在固定齿轮腔53底壁上，所述固定电动推杆12下侧末端固定连接有固定钻头13；
从而给所述固定电动推杆12通电，从而带动所述固定钻头13向下运动，启动所述固定电机，从而带动所述固定主齿轮轴56转动，从而带动所述固定主齿轮55转动，所述固定主齿轮55与所述固定副齿轮54啮合，从而带动所述固定电动推杆12转动向下运动，从而带动所述固定钻头13转动向下运动，进入到岩石中，从而实现对所述水下机器人1固定。
有益地，所述水下机器人1内设有辅助固定机构，所述辅助固定机构用于对所述水下机器人1进行辅助固定，所述辅助固定机构包括所述水下机器人1内加工的辅助齿轮腔35，所述辅助齿轮腔35端壁间转动连接有辅助主齿轮轴57，所述辅助主齿轮轴57与辅助电机动力连接，所述辅助电机固定安装在所述水下机器人1内，所述辅助主齿轮轴57的外表面固定安装有辅助主齿轮58，所述辅助主齿轮58与辅助副齿轮52啮合，所述辅助副齿轮52固定安装在伸缩轴49的外表面，所述伸缩轴49贯穿转动安装在所述辅助齿轮腔35底壁上，所述固定钻头13内设有辅助固定腔60，所述伸缩轴49延伸到所述辅助固定腔60内，所述固定钻头13上设有制动组件，所述制动组件用于对所述伸缩轴49制动，所述固定电动推杆12转动时，所述制动组件对所述伸缩轴49制动，使得所述伸缩轴49不能转动，所述固定电动推杆12停止转动时，所述制动组件松开对所述伸缩轴49，从而使得所述伸缩轴49可以转动，所述伸缩轴49位于所述固定电动推杆12内，所述伸缩轴49与所述固定钻头13之间转动连接，所述伸缩轴49下侧末端固定连接有固定主动齿轮61，所述固定主动齿轮61与若干个固定从动齿轮62啮合，所述固定从动齿轮62固定安装在转轴76的末端，所述固定钻头13上设有若干个固定腔24，所述转轴76延伸到所述固定腔24内，所述固定腔24与所述辅助固定腔60之间加工有齿轮腔78，所述齿轮腔78内的所述转轴76的外表面固定安装有主动齿轮77，所述主动齿轮77与从动齿轮81啮合，所述从动齿轮81固定安装在辅助丝杆80的外表面，所述辅助丝杆80转动安装在所述齿轮腔78与固定腔24之间，所述辅助丝杆80的外表面螺纹连接有螺母板79，所述螺母板79滑动安装在所述固定腔24端壁间，所述螺母板79与固定钻头杆23之间转动连接，所述固定钻头杆23滑动安装在所述转轴76的外表面；
从而制动组件松开对所述伸缩轴49的制动，启动所述辅助电机，从而带动所述辅助主齿轮轴57转动，从而带动所述辅助主齿轮58转动，所述辅助主齿轮58与所述辅助副齿轮52啮合，从而带动所述伸缩轴49转动，从而带动所述固定主动齿轮61转动，所述固定主动齿轮61与所述固定从动齿轮62啮合，从而带动所述转轴76转动，从而带动所述固定钻头杆23转动，所述转轴76转动，从而带动所述主动齿轮77转动，所述主动齿轮77与所述从动齿轮81内核，从而带动所述辅助丝杆80转动，所述辅助丝杆80与所述螺母板79螺纹连接，从而带动所述固定钻头杆23运动，从而使得所述固定钻头杆23转动向外运动，进入到岩石进行固定。
有益地，所述水下机器人1上设有升降机构，所述升降机构用于带动所述水下机器人1进行升降，所述升降机构包括所述水下机器人1内对称固定连接的夹持电动推杆19，所述夹持电动推杆19末端固定连接有夹持板18，所述夹持板18之间夹持有蓄水罐17，所述蓄水罐17的输入端固定连接有抽水泵20，所述蓄水罐17的输出端固定连接有排出泵27；
从而给所述夹持电动推杆19通电，从而带动所述夹持板18运动，从而带动所述夹持板18运动，从而对所述蓄水罐17进行夹持，需要下降时，开启所述抽水泵20，从而使得水进入到所述蓄水罐17中，从而使得所述水下机器人1下降，所述水下机器人1上升时，开启所述排出泵27对所述蓄水罐17中的水进行排出，从而使得所述水下机器人1上升。
有益地，所述水下机器人1上设有推动机构，所述推动机构用于推动所述水下机器人1在水中运动，所述推动机构包括所述水下机器人1端壁上固定连接的固定架15，所述固定架15端壁上对称转动连接有推动转轴83，所述推动转轴83与推动电机82动力连接，所述推动电机82固定安装在所述固定架15内，所述推动转轴83远离所述推动电机82一侧末端固定连接有螺旋桨84，所述固定架15端壁上固定连接有防护罩14，所述螺旋桨84位于所述防护罩14内；
从而启动所述推动电机82，从而带动所述推动转轴83转动，从而带动所述螺旋桨84转动，从而推动所述水下机器人1在水中运动。
有益地，所述安装箱4上加工有环形槽29，所述环形槽29端壁上转动连接有固定环，所述固定环端壁上固定连接有第二清除球形刀30，所述第二清除球形刀30伸入到所述测定丝杆5的螺纹槽中且与螺纹槽滑动连接，所述测定丝杆5上设有限制滑槽85，所述限制滑槽85与限制块31滑动连接，所述限制块31固定安装在所述安装箱4上，所述第二清除球形刀30对所述测定丝杆5的螺纹槽进行清洁，所述限制块31限制所述测定丝杆5的转动；
从而所述测定丝杆5运动，从而带动所述第二清除球形刀30运动，从而使得所述固定环转动，实现对所述测定丝杆5上的螺纹槽内部进行清洁，所述测定丝杆5运动，所述限制块31限制所述测定丝杆5转动。
本发明提供了一种海底沉积物厚度测定方法，基于上述所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，步骤包括：
步骤一：将所述水下机器人1放入到水中；
步骤二：所述升降机构运动，从而使得所述水下机器人1在海洋中下降；
步骤三：所述水下机器人1下降时，所述推动机构运动，从而推动所述水下机器人1在水中进行运动，便于运动到相应的位置；
步骤四：所述固定机构运动，从而实现将所述水下机器人1固定在海底底部；
步骤五：将所述水下机器人1固定后，所述辅助固定机构运动，从而进入到岩石中进行固定，从而实现对所述水下机器人1进行进一步的固定；
步骤六：所述水下机器人1固定后，所述转动机构运动，从而实现带动所述安装箱4转动，从而实现带动所述安装箱4转动到相应的位置；
步骤七：所述隔绝机构运动，从而带动所述隔绝筒10内部进行隔绝，形成密封隔绝的空间；
步骤八：隔绝后，所述排水机构运动，从而对所述隔绝筒10内部的水进行排出，便于进行测定；
步骤九：水排出后，所述沉积物厚度测定机构运动，对所述隔绝筒10内的沉积物的厚度进行测量；
步骤十：重复上述步骤七至步骤八，从而实现对沉积物的厚度进行测定。
本发明的工作过程，将所述水下机器人1放入到水中，给所述夹持电动推杆19通电，从而带动所述夹持板18运动，从而带动所述夹持板18运动，从而对所述蓄水罐17进行夹持，需要下降时，开启所述抽水泵20，从而使得水进入到所述蓄水罐17中，从而使得所述水下机器人1下降，所述水下机器人1上升时，开启所述排出泵27对所述蓄水罐17中的水进行排出，从而使得所述水下机器人1上升，启动所述推动电机82，从而带动所述推动转轴83转动，从而带动所述螺旋桨84转动，从而推动所述水下机器人1在水中运动，给所述固定电动推杆12通电，从而带动所述固定钻头13向下运动，启动所述固定电机，从而带动所述固定主齿轮轴56转动，从而带动所述固定主齿轮55转动，所述固定主齿轮55与所述固定副齿轮54啮合，从而带动所述固定电动推杆12转动向下运动，从而带动所述固定钻头13转动向下运动，进入到岩石中，从而实现对所述水下机器人1固定，制动组件松开对所述伸缩轴49的制动，启动所述辅助电机，从而带动所述辅助主齿轮轴57转动，从而带动所述辅助主齿轮58转动，所述辅助主齿轮58与所述辅助副齿轮52啮合，从而带动所述伸缩轴49转动，从而带动所述固定主动齿轮61转动，所述固定主动齿轮61与所述固定从动齿轮62啮合，从而带动所述转轴76转动，从而带动所述固定钻头杆23转动，所述转轴76转动，从而带动所述主动齿轮77转动，所述主动齿轮77与所述从动齿轮81内核，从而带动所述辅助丝杆80转动，所述辅助丝杆80与所述螺母板79螺纹连接，从而带动所述固定钻头杆23运动，从而使得所述固定钻头杆23转动向外运动，进入到岩石进行固定，启动所述转动电机36，从而带动所述转动齿轮轴37转动，从而带动所述转动齿轮39转动，所述转动齿轮39与所述转动环形齿条38啮合，从而带动所述环形转动架2，从而带动所述固定杆3转动相应位置，从而带动所述安装箱4运动到相应的位置便于进行测定，所述隔绝电动推杆9通电，从而带动所述圆盘7向下运动，从而带动所述隔绝筒10向下运动，从而带动所述环形插刀21向下运动，启动所述隔绝电机59，从而带动所述隔绝齿轮轴46转动，从而带动所述隔绝齿轮47转动，所述隔绝齿轮47与所述隔绝环形齿条45啮合，从而带动所述隔绝筒10转动，从而带动所述环形插刀21转动向下运动插入沉积物中，所述密封垫11对所述环形插刀21的周围进行封闭，防止水进入，启动所述排水电机69，从而带动所述排水齿轮轴71转动，从而带动所述排水主齿轮72转动，所述排水主齿轮72与所述环形齿条75啮合，从而带动所述环形齿条75与所述排水副齿轮73啮合，从而带动所述驱动轴74转动，从而带动所述排水泵51运动对所述隔绝筒10中水进行抽出，从而使得所述隔绝筒10中的水通过所述排水通道16排出，启动所述测定电机33，从而带动所述测定齿轮轴34转动，从而带动所述测定主齿轮41转动，所述测定主齿轮41与所述测定副齿轮42啮合，从而带动所述螺母块43转动，所述螺母块43与所述测定丝杆5螺纹连接，从而带动所述测定丝杆5向下运动插入到沉积物中，启动所述升降电机，从而带动所述升降丝杆26转动，所述升降丝杆26与所述升降螺母块63螺纹连接，从而带动所述升降螺母块63向下运动，从而带动所述滑板50向下运动，从而带动所述压力感应组件25向下运动与沉积物表面接触，当所述压力感应组件25与沉积物表面接触，所述压力感应组件25感受到压力，发送信号给所述升降电机，所述升降电机停止运动，所述视觉传感器70对所述升降花滑槽8端壁上相应的刻度进行扫描确定，从而对沉积物初始的厚度进行测定，所述升降螺母块63运动时，从而带动所述环形导轨64运动，从而带动所述L型连接架65运动，从而带动所述第一球形清洁刀66运动对所述升降丝杆26的螺纹槽中进行清洁，第一次测定后，所述升降电机运动，从而带动所述升降螺母块63向上运动复位，到达一定时间后，所述升降电机运动，从而带动所述升降螺母块63向下运动，从而带动所述压力感应组件25运动与沉积物表面接触，所述视觉传感器70对所述升降花滑槽8端壁上的刻度进行扫描记录，两次测定的刻度差值就是沉积物厚度的变化值，所述测定丝杆5运动，从而带动所述第二清除球形刀30运动，从而使得所述固定环转动，实现对所述测定丝杆5上的螺纹槽内部进行清洁，所述测定丝杆5运动，所述限制块31限制所述测定丝杆5转动。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：包括水下机器人(1)，所述水下机器人(1)通过转动机构连接有安装箱(4)，所述安装箱(4)内设有沉积物厚度测定机构，所述沉积物厚度测定机构包括所述安装箱(4)内设有转动腔(32)，所述转动腔(32)端壁间转动连接有测定齿轮轴(34)，所述测定齿轮轴(34)与测定电机(33)动力连接，所述测定电机(33)固定安装在所述安装箱(4)内，所述测定齿轮轴(34)的外表面固定安装有测定主齿轮(41)，所述测定主齿轮(41)与测定副齿轮(42)啮合，所述测定副齿轮(42)固定安装有螺母块(43)，所述螺母块(43)与测定丝杆(5)螺纹连接，所述螺母块(43)转动安装在所述转动腔(32)底壁上，所述测定丝杆(5)贯穿滑动在所述转动腔(32)端壁间，所述测定丝杆(5)上设有升降花滑槽(8)，所述升降花滑槽(8)端壁间转动连接有升降丝杆(26)，所述升降丝杆(26)与升降电机动力连接，所述升降电机固定安装在所述测定丝杆(5)内，所述升降丝杆(26)与升降螺母块(63)螺纹连接，所述升降螺母块(63)滑动安装在所述升降花滑槽(8)端壁间，所述升降螺母块(63)的上下表面对称转动连接有环形导轨(64)，所述环形导轨(64)上固定连接有L型连接架(65)，所述L型连接架(65)的末端固定安装有第一球形清洁刀(66)，所述第一球形清洁刀(66)伸入到所述升降丝杆(26)的螺纹槽中与螺纹槽滑动接触，所述升降花滑槽(8)端壁上设有相应的刻度，所述升降螺母块(63)上表面固定连接有安装架(67)，所述安装架(67)上侧末端固定安装有视觉传感器(70)，所述升降螺母块(63)端壁上固定连接有滑板(50)，所述滑板(50)下侧表面固定安装有压力感应组件(25)，所述测定丝杆(5)下侧末端固定连接有插入头(22)；
所述安装箱(4)上设有隔绝机构，所述隔绝机构包括所述安装箱(4)端壁上固定连接的固定板(6)，所述固定板(6)下侧端壁上固定安装有隔绝电动推杆(9)，所述隔绝电动推杆(9)下侧末端固定安装有圆盘(7)，所述圆盘(7)上转动连接有隔绝筒(10)，所述隔绝筒(10)上转动连接有固定盘(44)，所述固定盘(44)与所述测定丝杆(5)之间滑动连接，所述圆盘(7)内加工有隔绝齿轮腔(48)，所述隔绝齿轮腔(48)端壁间转动连接有隔绝齿轮轴(46)，所述隔绝齿轮轴(46)与隔绝电机(59)动力连接，所述隔绝电机(59)固定安装在所述圆盘(7)内，所述隔绝齿轮轴(46)的外表面固定安装有隔绝齿轮(47)，所述隔绝齿轮(47)与隔绝环形齿条(45)啮合，所述隔绝环形齿条(45)固定安装在所述隔绝筒(10)的外表面，所述隔绝筒(10)底壁上固定连接有环形插刀(21)，所述环形插刀(21)外侧的所述隔绝筒(10)底壁上固定连接有密封垫(11)。
2.根据权利要求1所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：所述隔绝筒(10)上设有排水机构，所述排水机构包括所述隔绝筒（10）上设有的排水齿轮腔(68)，所述排水齿轮腔(68)端壁上转动连接有排水齿轮轴(71)，所述排水齿轮轴(71)与排水电机(69)动力连接，所述排水电机(69)固定安装在所述隔绝筒(10)内，所述排水齿轮轴(71)下侧末端固定安装有排水主齿轮(72)，所述排水主齿轮(72)与环形齿条(75)啮合，所述环形齿条(75)转动安装在所述排水齿轮腔(68)端壁间，所述环形齿条(75)与若干个排水副齿轮(73)啮合，所述排水副齿轮(73)固定安装在驱动轴(74)的上侧末端，所述驱动轴(74)转动安装在所述排水齿轮腔(68)端壁上，所述隔绝筒(10)上加工有若干个排水通道(16)，所述排水通道(16)端壁间固定安装有排水泵(51)，所述排水泵(51)与所述驱动轴(74)动力连接。
3.根据权利要求1所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：所述转动机构包括所述水下机器人(1)内加工的转动齿轮腔(40)，所述转动齿轮腔(40)端壁间转动连接有转动齿轮轴(37)，所述转动齿轮轴(37)与转动电机(36)动力连接，所述转动电机(36)固定安装在所述水下机器人(1)内，所述转动齿轮轴(37)的外表面固定安装有转动齿轮(39)，所述转动齿轮(39)与转动环形齿条(38)啮合，所述转动环形齿条(38)固定安装在环形转动架(2)底壁上，所述环形转动架(2)转动安装在所述水下机器人(1)上侧表面，所述环形转动架(2)的圆周表面固定安装有固定杆(3)，所述固定杆(3)远离所述环形转动架(2)一侧末端固定安装有所述安装箱(4)。
4.根据权利要求3所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：所述水下机器人(1)上设有固定机构，所述固定机构包括所述水下机器人(1)加工的固定齿轮腔(53)，所述固定齿轮腔(53)端壁间转动连接固定主齿轮轴(56)，所述固定主齿轮轴(56)与固定电机动力连接，所述固定电机固定安装在所述水下机器人(1)内，所述固定主齿轮轴(56)外表面固定安装有固定主齿轮(55)，所述固定主齿轮(55)与若干个固定副齿轮(54)啮合，所述固定副齿轮(54)固定安装在固定电动推杆(12)的外表面，所述固定电动推杆(12)贯穿转动安装在固定齿轮腔(53)底壁上，所述固定电动推杆(12)下侧末端固定连接有固定钻头(13)。
5.根据权利要求4所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：所述水下机器人(1)内设有辅助固定机构，所述辅助固定机构包括所述水下机器人(1)内加工的辅助齿轮腔(35)，所述辅助齿轮腔(35)端壁间转动连接有辅助主齿轮轴(57)，所述辅助主齿轮轴(57)与辅助电机动力连接，所述辅助电机固定安装在所述水下机器人(1)内，所述辅助主齿轮轴(57)的外表面固定安装有辅助主齿轮(58)，所述辅助主齿轮(58)与辅助副齿轮(52)啮合，所述辅助副齿轮(52)固定安装在伸缩轴(49)的外表面，所述伸缩轴(49)贯穿转动安装在所述辅助齿轮腔(35)底壁上，所述固定钻头(13)内设有辅助固定腔(60)，所述伸缩轴(49)延伸到所述辅助固定腔(60)内，所述伸缩轴(49)位于所述固定电动推杆(12)内，所述伸缩轴(49)与所述固定钻头(13)之间转动连接，所述伸缩轴(49)下侧末端固定连接有固定主动齿轮(61)，所述固定主动齿轮(61)与若干个固定从动齿轮(62)啮合，所述固定从动齿轮(62)固定安装在转轴(76)的末端，所述固定钻头(13)上设有若干个固定腔(24)，所述转轴(76)延伸到所述固定腔(24)内，所述固定腔(24)与所述辅助固定腔(60)之间加工有齿轮腔(78)，所述齿轮腔(78)内的所述转轴(76)的外表面固定安装有主动齿轮(77)，所述主动齿轮(77)与从动齿轮(81)啮合，所述从动齿轮(81)固定安装在辅助丝杆(80)的外表面，所述辅助丝杆(80)转动安装在所述齿轮腔(78)与固定腔(24)之间，所述辅助丝杆(80)的外表面螺纹连接有螺母板(79)，所述螺母板(79)滑动安装在所述固定腔(24)端壁间，所述螺母板(79)与固定钻头杆(23)之间转动连接，所述固定钻头杆(23)滑动安装在所述转轴(76)的外表面。
6.根据权利要求5所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：所述水下机器人(1)上设有升降机构，所述升降机构包括所述水下机器人(1)内对称固定连接的夹持电动推杆(19)，所述夹持电动推杆(19)末端固定连接有夹持板(18)，所述夹持板(18)之间夹持有蓄水罐(17)，所述蓄水罐(17)的输入端固定连接有抽水泵(20)，所述蓄水罐(17)的输出端固定连接有排出泵(27)。
7.根据权利要求6所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：所述水下机器人(1)上设有推动机构，所述推动机构包括所述水下机器人(1)端壁上固定连接的固定架(15)，所述固定架(15)端壁上对称转动连接有推动转轴(83)，所述推动转轴(83)与推动电机(82)动力连接，所述推动电机(82)固定安装在所述固定架(15)内，所述推动转轴(83)远离所述推动电机(82)一侧末端固定连接有螺旋桨(84)，所述固定架(15)端壁上固定连接有防护罩(14)，所述螺旋桨(84)位于所述防护罩(14)内。
8.根据权利要求1所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：所述安装箱(4)上加工有环形槽(29)，所述环形槽(29)端壁上转动连接有固定环，所述固定环端壁上固定连接有第二清除球形刀(30)，所述第二清除球形刀(30)伸入到所述测定丝杆(5)的螺纹槽中且与螺纹槽滑动连接，所述测定丝杆(5)上设有限制滑槽(85)，所述限制滑槽(85)与限制块(31)滑动连接，所述限制块(31)固定安装在所述安装箱(4)上。
9.一种海底沉积物厚度测定方法，基于上述权利要求1-8任一所述的一种海底沉积物厚度变化测定装置，其特征在于：步骤包括：
步骤一：将水下机器人(1)放入到水中；
步骤二：升降机构运动，从而使得水下机器人(1)在海洋中下降；
步骤三：水下机器人(1)下降时，推动机构运动，从而推动水下机器人(1)在水中进行运动，便于运动到相应的位置；
步骤四：固定机构运动，从而实现将水下机器人(1)固定在海底底部；
步骤五：将水下机器人(1)固定后，辅助固定机构运动，从而进入到岩石中进行固定，从而实现对水下机器人(1)进行进一步的固定；
步骤六：水下机器人(1)固定后，转动机构运动，从而实现带动安装箱(4)转动，从而实现带动安装箱(4)转动到相应的位置；
步骤七：隔绝机构运动，从而带动隔绝筒(10)内部进行隔绝，形成密封隔绝的空间；
步骤八：隔绝后，排水机构运动，从而对隔绝筒(10)内部的水进行排出，便于进行测定；
步骤九：水排出后，沉积物厚度测定机构运动，对隔绝筒(10)内的沉积物的厚度进行测量；
步骤十：重复上述步骤七至步骤九，从而实现对沉积物的厚度进行测定。
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