CN117871809A - 一种用于海洋水质生态监测的水下机器人及使用方法 - Google Patents
一种用于海洋水质生态监测的水下机器人及使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及水下机器人技术领域，且公开了一种用于海洋水质生态监测的水下机器人及使用方法，包括水下机器人，所述水下机器人上设有水质监测机构，所述水质监测机构包括所述水下机器人上转动连接的转动筒，可以实现对海洋的水质进行监测，并且可以实现对水质的多项数据进行监测，监测的范围比较广，而且可以进行移动式的监测，监测的范围比较广，可以在监测时同时对不同的高度梯度的水质进行监测；可以实现对海洋的洋流进行监测，并且可以实现对海底的沉积物进行监测，在海底实现运动，增加监测的范围；并且可以在海底运动时对海底的地形进行监测，并且可以实现将监测的数据进行储存，储存在存储卡中，便于后续对数据的读取。
Description
技术领域
本发明属于水下机器人技术领域，具体为一种用于海洋水质生态监测的水下机器人及使用方法。
背景技术
水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。
目前的水下机器人在海洋领域应用非常广，大多数应用在深海环境领域，但是在水质监测方面应用比较少，目前在海洋水质监测时基本上都是基于海洋监测浮标，但是监测的范围有限，不能实现自主的移动监测，只能靠水流来带动移动监测，而且不便于沉入到海洋中进行监测，监测的范围有限。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种用于海洋水质生态监测的水下机器人及使用方法，有效的解决了上述背景技术中提到的问题。
本发明提供如下技术方案：一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，包括水下机器人，所述水下机器人上设有水质监测机构，所述水质监测机构包括所述水下机器人上转动连接的转动筒，所述转动筒内设有监测滑槽，所述监测滑槽底壁上转动连接有监测丝杆，所述监测丝杆外表面螺纹连接有螺纹筒，所述螺纹筒上侧末端固定连接有安装柱，所述安装柱与所述转动筒上内均设有监测齿轮腔，所述监测齿轮腔底壁上设有驱动齿轮腔，所述驱动齿轮腔端壁间转动连接有驱动齿轮轴，所述驱动齿轮轴与监测电机动力连接，所述监测电机固定安装在所述安装柱内，所述驱动齿轮轴的外表面固定安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮与监测环形齿条啮合，所述监测环形齿条转动安装在所述监测齿轮腔端壁间，所述监测环形齿条与监测齿轮啮合，所述监测齿轮固定安装在吸附环的外表面，所述吸附环与电磁铁吸附连接，所述电磁铁固定安装在电动伸缩转轴的外表面，所述电动伸缩转轴贯穿转动安装在所述监测齿轮腔端壁上，所述电动伸缩转轴远离所述电磁铁一侧末端固定连接有凹槽架，所述凹槽架端壁间转动连接有电动转轴，所述电动转轴外表面固定安装有筒体，所述筒体内固定安装有传输器，所述传输器上固定安装有pH监测仪，所述筒体内固定安装有溶解氧监测仪，所述筒体内固定安装有含盐量监测仪，所述筒体底壁上固定连接有监测摄像头，所述筒体底壁上固定安装有光源，所述筒体上固定连接有进水泵 ，所述筒体端壁上设有排水通道，所述排水通道与排出泵连通，所述排出泵固定安装在所述筒体内，所述筒体底壁上固定连接有防护罩，所述光源与所述监测摄像头位于所述防护罩内部。
优选的，所述水下机器人内设有方向调节机构，所述方向调节机构包括所述水下机器人内设有的空腔，所述空腔端壁间转动连接有主动齿轮轴，所述主动齿轮轴与电机动力连接，所述电机固定安装在所述水下机器人内，所述主动齿轮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所述转动筒外表面，所述转动筒延伸到所述空腔内。
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端壁上固定连接的夹持环，所述夹持环内部均匀固定连接有夹持电动推杆，所述夹持电动推杆之间夹持有蓄水罐，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水泵。
优选的，所述水下机器人上设有运动机构，所述运动机构包括所述水下机器人底部固定连接的支撑架，所述支撑架末端固定连接有运动架，所述运动架上设有运动齿轮腔，所述运动齿轮腔端壁间转动连接有运动齿轮轴，所述运动齿轮轴与运动电机动力连接，所述运动电机固定安装在所述运动架内，所述运动齿轮轴外表面固定安装有运动齿轮，所述运动齿轮与环形齿条啮合，所述环形齿条转动安装在所述运动架端壁上，所述运动架的外表面固定安装有运动板，所述运动板沿所述环形齿条的环线方向布置。
优选的，所述水下机器人上设有沉积物检测机构，所述沉积物检测机构包括所述水下机器人上固定安装的固定板，所述固定板底壁上固定安装有固定筒，所述固定筒内设有沉积物监测滑槽，所述沉积物监测滑槽端壁上转动连接有沉积物监测丝杆，所述沉积物监测丝杆外表面螺纹连接有滑筒，所述滑筒下侧末端固定连接有插块，所述插块下侧表面加工成楔形，所述插块内固定安装有沉积物Eh监测仪，所述插块内固定安装有沉积物pH监测仪，所述插块端壁上加工有排出通道，所述排出通道端壁上固定安装有沉积物监测排水电机。
优选的，所述水下机器人上设有洋流监测机构，所述洋流监测机构包括所述水下机器人上部固定连接的流速监测仪，所述水下机器人上部固定连接有流向监测仪，所述水下机器人上部固定连接有水温监测仪。
优选的，所述水下机器人内设有信息储存机构，所述信息储存机构包括所述水下机器人上设有储存腔，所述储存腔底壁上设有存储滑槽，所述存储滑槽端壁间转动连接有存储螺母块，所述存储螺母块外表面螺纹连接有存储丝杆，所述存储丝杆滑动安装在所述存储滑槽端壁间，所述存储丝杆上部固定连接有L形滑动架，所述L形滑动架滑动安装在所述储存腔端壁间，所述L形滑动架上安装有控制处理器，所述控制处理器上插入有存储卡。
优选的，所述水下机器人上设有水质抽取机构，所述水质抽取机构包括所述水下机器人内设有收集腔，所述收集腔上侧端壁上设有第一收集滑槽，所述第一收集滑槽端壁间转动连接有第一收集电动丝杆，所述第一收集电动丝杆外表面螺纹连接有第一收集螺母块，所述第一收集螺母块滑动安装在所述第一收集滑槽端壁间，所述第一收集螺母块底壁上固定连接有移动架，所述移动架上加工有第二收集滑槽，所述第二收集滑槽端壁间转动连接有第二收集丝杆，所述第二收集丝杆外表面螺纹连接有第二收集螺母块，所述第二收集螺母块滑动安装在所述第二收集滑槽端壁间，所述第二收集螺母块底壁上固定连接有收集电动推杆，所述收集电动推杆下侧末端固定连接有收集插块，所述收集插块上固定连接有输送管，所述输送管与进水通道固定连接，所述进水通道加工在所述收集腔端壁上，所述水下机器人内固定安装有收集抽取泵，所述收集抽取泵与所述进水通道连通，所述水下机器人上固定安装有网格板，所述水下机器人内设有升降滑槽，所述升降滑槽端壁上转动连接有升降丝杆，所述升降丝杆外表面螺纹连接有升降螺纹筒，所述升降螺纹筒滑动安装在所述升降滑槽端壁间，所述升降螺纹筒底部固定连接有固定块，所述固定块之间固定连接有收集板，所述收集板上部均匀固定安装有收集筒。
优选的，所述水下机器人端壁上固定安装有路径监测摄像头。
本发明提供了一种用于海洋水质生态监测的水下机器人的使用方法，基于上述所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，步骤包括：
步骤一：将水下机器人放入到海洋中；
步骤二：升降机构运动，从而带动所述水下机器人在海洋中进行升降，便于进行水质的监测；
步骤三：在海洋中运动，运动机构运动，从而实现带动所述水下机器人运动，便于进行大范围的监测；
步骤四：水质监测机构运动，从而实现对水质进行监测，实现了对海水水质的浑浊度的监测，实现了对海洋水质pH值的监测以及海水含盐量和含氧量的监测；
步骤五：洋流监测机构运动，从而实现了对海洋中洋流的监测；
步骤六：沉积物检测机构运动，从而实现了对沉积物中的pH值检测和Eh值的检测；
步骤七：信息储存机构运动，从而对获得数据进行储存；
步骤八：水质抽取机构运动，从而实现对海洋中的水质进行抽取，并且对抽取的水质进行收集。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1. 本发明提供的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，可以实现对对海洋的水质进行监测，并且可以实现对水质的多项数据进行监测，监测的范围比较广，而且可以进行移动式的监测，监测的范围比较广，可以在监测时同时对不同的高度梯度的水质进行监测。
2.本发明提供的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，可以实现对海洋的洋流进行监测，并且可以实现对海底的沉积物进行监测，在海底实现运动，增加监测的范围。
3.本发明提供的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，并且可以在海底运动时对海底的地形进行监测，并且可以实现将监测的数据进行储存，储存在存储卡中，便于后续对数据的读取。
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为本发明中一种用于海洋水质生态监测的水下机器人的第一方向结构示意图；
图2为本发明中一种用于海洋水质生态监测的水下机器人的第二方向结构示意图；
图3为本发明中一种用于海洋水质生态监测的水下机器人的第三方向结构示意图；
图4为本发明中一种用于海洋水质生态监测的水下机器人的第四方向结构示意图；
图5为本发明中一种用于海洋水质生态监测的水下机器人的第五方向结构示意图；
图6为本发明中一种用于海洋水质生态监测的水下机器人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7中F处的放大结构示意图。
图中：1-水下机器人、2-抽水泵、3-蓄水罐、4-凹槽架、5-进水泵 、6-筒体、7-安装柱、8-螺纹筒、9-排水通道、11-防护罩、12-固定板、13-固定筒、14-插块、15-支撑架、16-排水泵、17-运动架、18-运动板、19-环形齿条、20-网格板、21-固定块、22-沉积物Eh监测仪、23-沉积物pH监测仪、25-电动转轴、26-夹持环、27-水温监测仪、28-流向监测仪、29-流速监测仪、30-L形滑动架、31-路径监测摄像头、32-pH监测仪、33-传输器、34-电磁铁、35-监测齿轮、36-吸附环、37-监测环形齿条、38-监测电机、39-驱动齿轮轴、40-驱动齿轮、42-驱动齿轮腔、43-监测齿轮腔、44-光源、45-监测摄像头、46-主动齿轮轴、47-主动齿轮、48-电机、49-沉积物监测丝杆、50-沉积物监测滑槽、51-滑筒、52-沉积物监测排水电机、53-排出通道、55-从动齿轮、56-空腔、58-升降滑槽、59-升降丝杆、60-升降螺纹筒、61-收集腔、62-输送管、66-收集板、67-收集筒、68-第一收集滑槽、69-第一收集电动丝杆、70-移动架、71-第二收集丝杆、72-夹持电动推杆、73-第二收集螺母块、74-第二收集滑槽、75-运动齿轮腔、76-运动齿轮轴、77-运动齿轮、78-收集电动推杆、79-收集插块、80-进水通道、81-收集抽取泵、82-排出泵、83-储存腔、84-控制处理器、85-存储卡、86-存储滑槽、87-存储丝杆、88-存储螺母块、89-转动筒、90-监测滑槽、91-监测丝杆、92-电动伸缩转轴、93-第一收集螺母块。
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、完整地描述，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1-12所示，本发明提供了一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，所述设备中的部件材料采用耐侵蚀、耐压、耐磨损材料制成，包括水下机器人1，所述水下机器人1上设有水质监测机构，所述水质监测机构用于对海洋水质进行监测，所述水质监测机构包括所述水下机器人1上转动连接的转动筒89，所述转动筒89内设有监测滑槽90，所述监测滑槽90底壁上转动连接有监测丝杆91，所述监测丝杆91外表面螺纹连接有螺纹筒8，所述螺纹筒8上侧末端固定连接有安装柱7，所述安装柱7与所述转动筒89上内均设有监测齿轮腔43，所述监测齿轮腔43底壁上设有驱动齿轮腔42，所述驱动齿轮腔42端壁间转动连接有驱动齿轮轴39，所述驱动齿轮轴39与监测电机38动力连接，所述监测电机38固定安装在所述安装柱7内，所述驱动齿轮轴39的外表面固定安装有驱动齿轮40，所述驱动齿轮40与监测环形齿条37啮合，所述监测环形齿条37转动安装在所述监测齿轮腔43端壁间，所述监测环形齿条37与监测齿轮35啮合，所述监测齿轮35固定安装在吸附环36的外表面，所述吸附环36与电磁铁34吸附连接，所述电磁铁34固定安装在电动伸缩转轴92的外表面，所述电动伸缩转轴92贯穿转动安装在所述监测齿轮腔43端壁上，所述电动伸缩转轴92远离所述电磁铁34一侧末端固定连接有凹槽架4，所述凹槽架4端壁间转动连接有电动转轴25，所述电动转轴25外表面固定安装有筒体6，所述筒体6内固定安装有传输器33，所述传输器33上固定安装有pH监测仪32，所述筒体6内固定安装有溶解氧监测仪，所述筒体6内固定安装有含盐量监测仪，所述筒体6底壁上固定连接有监测摄像头45，所述筒体6底壁上固定安装有光源44，所述筒体6上固定连接有进水泵 5，所述筒体6端壁上设有排水通道9，所述排水通道9与排出泵82连通，所述排出泵82固定安装在所述筒体6内，所述筒体6底壁上固定连接有防护罩11，所述光源44与所述监测摄像头45位于所述防护罩11内部；
从而使得所述监测丝杆91转动，从而带动所述螺纹筒8运动，从而带动所述安装柱7向上运动，使得所述电磁铁34得电，从而对所述吸附环36进行吸附，启动所述监测电机38，从而带动所述驱动齿轮轴39转动，从而带动所述驱动齿轮40转动，所述驱动齿轮40与所述监测环形齿条37啮合，从而带动所述监测环形齿条37转动，所述监测环形齿条37与所述监测齿轮35啮合，从而带动所述吸附环36转动，从而带动所述电磁铁34转动，从而带动所述电动伸缩转轴92转动，从而带动所述凹槽架4转动，从而带动所述筒体6转动，从而实现对所述筒体6的方向进行调节，所述监测摄像头45用于对水质的浑浊度进行监测，所述光源44用于进行照明，便于对水质进行监测，使得所述电动转轴25转动，从而带动所述筒体6转动，从而带动所述监测摄像头45转动，从而对监测的范围进行调整，启动所述进水泵 5进行抽水，从而使得水通过所述进水泵 5进入到所述筒体6中，所述pH监测仪32对水质的pH进行监测，所述溶解氧监测仪用于对水质中的溶解氧进行监测，所述含盐量监测仪对水质中的含盐量进行监测，监测完成后，启动所述排出泵82，从而对所述筒体6中的水通过所述排水通道9排出，所述防护罩11用于对所述监测摄像头45进行防护。
有益地，所述水下机器人1内设有方向调节机构，所述方向调节机构用于对所述监测摄像头45的方向进行调节，带动所述沉积物监测丝杆49转动，所述方向调节机构包括所述水下机器人1内设有的空腔56，所示空腔56端壁间转动连接有主动齿轮轴46，所述主动齿轮轴46与电机48动力连接，所述电机48固定安装在所述水下机器人1内，所述主动齿轮轴46的外表面固定安装有主动齿轮47，所述主动齿轮47与从动齿轮55啮合，所述从动齿轮55固定安装在所述转动筒89外表面，所述转动筒89延伸到所述空腔56内；
从而启动所述电机48，从而带动所述主动齿轮轴46转动，从而带动所述主动齿轮47转动，所述主动齿轮47与所述从动齿轮55啮合，从而带动所述从动齿轮55转动，从而带动所述转动筒89转动。
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端壁上固定连接的夹持环26，所述夹持环26内部均匀固定连接有夹持电动推杆72，所述夹持电动推杆72之间夹持有蓄水罐3，所述蓄水罐3的输入端固定连接有抽水泵2，所述蓄水罐3的输出端固定连接有排水泵16；
从而启动所述抽水泵2，从而使得水进入到所述蓄水罐3中，从而使得整体的重量增加，从而带动所述水下机器人1下降，上升时，启动所述排水泵16，从而对所述蓄水罐3中的水进行抽出，从而使得整体的重量减轻，从而进行上浮。
有益地，所述水下机器人1上设有运动机构，所述运动机构用于带动所述水下机器人1运动，所述运动机构包括所述水下机器人1底部固定连接的支撑架15，所述支撑架15末端固定连接有运动架17，所述运动架17上设有运动齿轮腔75，所述运动齿轮腔75端壁间转动连接有运动齿轮轴76，所述运动齿轮轴76与运动电机动力连接，所述运动电机固定安装在所述运动架17内，所述运动齿轮轴76外表面固定安装有运动齿轮77，所述运动齿轮77与环形齿条19啮合，所述环形齿条19转动安装在所述运动架17端壁上，所述运动架17的外表面固定安装有运动板18，所述运动板18沿所述环形齿条19的环线方向布置；
从而启动所述运动电机，从而带动所述运动齿轮轴76转动，从而带动所述运动齿轮77转动，所述运动齿轮77与环形齿条19啮合，从而带动所述运动板18运动，从而带动所述水下机器人1运动。
有益地，所述水下机器人1上设有沉积物检测机构，所述沉积物检测机构用于对海底的沉积物进行检测，所述沉积物检测机构包括所述水下机器人1上固定安装的固定板12，所述固定板12底壁上固定安装有固定筒13，所述固定筒13内设有沉积物监测滑槽50，所述沉积物监测滑槽50端壁上转动连接有沉积物监测丝杆49，所述沉积物监测丝杆49外表面螺纹连接有滑筒51，所述滑筒51下侧末端固定连接有插块14，所述插块14下侧表面加工成楔形，所述插块14内固定安装有沉积物Eh监测仪22，所述插块14内固定安装有沉积物pH监测仪23，所述插块14端壁上加工有排出通道53，所述排出通道53端壁上固定安装有沉积物监测排水电机52；
从而使得所述沉积物监测丝杆49转动，所述沉积物监测丝杆49与所述滑筒51螺纹连接，从而带动所述滑筒51运动，从而带动所述插块14向下运动，从而使得所述插块14向下运动插入到沉积物中，从而带动所述沉积物Eh监测仪22与所述沉积物pH监测仪23插入到沉积物中，对沉积物中的pH和Eh进行检测，无水环境监测时，启动所述沉积物监测排水电机52，从而对所述插块14内的水进行排出。
有益地，所述水下机器人1上设有洋流监测机构，所述洋流检测机构用于对海洋进行监测，所述洋流监测机构包括所述水下机器人1上部固定连接的流速监测仪29，所述水下机器人1上部固定连接有流向监测仪28，所述水下机器人1上部固定连接有水温监测仪27；
从而所述水温监测仪27对水温进行监测，所述流向监测仪28对水流的方向进行监测，所述流速监测仪29对水流的速度进行监测，通过监测的数据从而实现对洋流的监测。
有益地，所述水下机器人1内设有信息储存机构，所述信息储存机构用于监测的信息进行储存，所述信息储存机构包括所述水下机器人1上设有储存腔83，所述储存腔83底壁上设有存储滑槽86，所述存储滑槽86端壁间转动连接有存储螺母块88，所述存储螺母块88外表面螺纹连接有存储丝杆87，所述存储丝杆87滑动安装在所述存储滑槽86端壁间，所述存储丝杆87上部固定连接有L形滑动架30，所述L形滑动架30滑动安装在所述储存腔83端壁间，所述L形滑动架30上安装有控制处理器84，所述控制处理器84上插入有存储卡85，所述控制处理器84与装置中的电性部件信号连接；
从而电性部件监测到的信号输送到所述控制处理器84中，所述控制处理器84将接收到的信号数据输送到所述存储卡85中进行储存，便于对监测的数据进行存储，使得所述存储螺母块88转动，从而带动所述存储丝杆87运动，从而带动所述L形滑动架30运动，从而带动所述控制处理器84运动出所述储存腔83内，对所述存储卡85拔下，从而通过读卡设备对所述存储卡85中的数据进行读取。
有益地，所述水下机器人1上设有水质抽取机构，所述水质抽取机构用于对水质进行抽取，所述水质抽取机构包括所述水下机器人1内设有收集腔61，所述收集腔61上侧端壁上设有第一收集滑槽68，所述第一收集滑槽68端壁间转到连接有第一收集电动丝杆69，所述第一收集电动丝杆69外表面螺纹连接有第一收集螺母块93，所述第一收集螺母块93滑动安装在所述第一收集滑槽68端壁间，所述第一收集螺母块93底壁上固定连接有移动架70，所述移动架70上加工有第二收集滑槽74，所述第二收集滑槽74端壁间转动连接有第二收集丝杆71，所述第二收集丝杆71外表面螺纹连接有第二收集螺母块73，所述第二收集螺母块73滑动安装在所述第二收集滑槽74端壁间，所述第二收集螺母块73底壁上固定连接有收集电动推杆78，所述收集电动推杆78下侧末端固定连接有收集插块79，所述收集插块79上固定连接有输送管62，所述输送管62与进水通道80固定连接，所述进水通道80加工在所述收集腔61端壁上，所述水下机器人1内固定安装有收集抽取泵81，所述收集抽取泵81与所述进水通道80连通，所述水下机器人1上固定安装有网格板20，所述水下机器人1内设有升降滑槽58，所述升降滑槽58端壁上转动连接有升降丝杆59，所述升降丝杆59外表面螺纹连接有升降螺纹筒60，所述升降螺纹筒60滑动安装在所述升降滑槽58端壁间，所述升降螺纹筒60底部固定连接有固定块21，所述固定块21之间固定连接有收集板66，所述收集板66上部均匀固定安装有收集筒67；
从而启动所述收集抽取泵81进行抽水，从而使得水通过所述进水通道80经过所述输送管62进入到所述收集插块79中，从而进入到所述收集筒67中，从而试下对水质水样的抽取，使得所述第一收集电动丝杆69转动，从而带动所述第一收集螺母块93运动，从而带动所述移动架70运动，使得所述第二收集丝杆71转动，从而带动所述第二收集螺母块73运动，从而带动所述收集插块79运动，所述收集插块79运动到相应位置，使得所述收集电动推杆78向下运动，从而带动所述收集插块79向下运动进入到所述收集筒67中，从而实现对不同的位置的水质水样进行抽取和收集。
有益地，所述水下机器人1端壁上固定安装有路径监测摄像头31，所述路径监测摄像头31对运动的路径进行监测，便于进行更好的运动。
本发明提供了一种用于海洋水质生态监测的水下机器人的使用方法，基于上述所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，步骤包括：
步骤一：将水下机器人1放入到海洋中；
步骤二：升降机构运动，从而带动所述水下机器人1在海洋中进行升降，便于进行水质的监测；
步骤三：在海洋中运动，运动机构运动，从而实现带动所述水下机器人1运动，便于进行大范围的监测；
步骤四：水质监测机构运动，从而实现对水质进行监测，实现了对海水水质的浑浊度的监测，实现了对海洋水质pH值的监测以及海水含盐量和含氧量的监测；
步骤五：洋流监测机构运动，从而实现了对海洋中洋流的监测；
步骤六：沉积物检测机构运动，从而实现了对沉积物中的pH值检测和Eh值的检测；
步骤七：信息储存机构运动，从而对获得数据进行储存；
步骤八：水质抽取机构运动，从而实现对海洋中的水质进行抽取，并且对抽取的水质进行收集。
本发明的工作过程，启动所述抽水泵2，从而使得水进入到所述蓄水罐3中，从而使得整体的重量增加，从而带动所述水下机器人1下降，上升时，启动所述排水泵16，从而对所述蓄水罐3中的水进行抽出，从而使得整体的重量减轻，从而进行上浮，启动所述运动电机，从而带动所述运动齿轮轴76转动，从而带动所述运动齿轮77转动，所述运动齿轮77与环形齿条19啮合，从而带动所述运动板18运动，从而带动所述水下机器人1运动，启动所述电机48，从而带动所述主动齿轮轴46转动，从而带动所述主动齿轮47转动，所述主动齿轮47与所述从动齿轮55啮合，从而带动所述从动齿轮55转动，从而带动所述转动筒89转动，使得所述监测丝杆91转动，从而带动所述螺纹筒8运动，从而带动所述安装柱7向上运动，使得所述电磁铁34得电，从而对所述吸附环36进行吸附，启动所述监测电机38，从而带动所述驱动齿轮轴39转动，从而带动所述驱动齿轮40转动，所述驱动齿轮40与所述监测环形齿条37啮合，从而带动所述监测环形齿条37转动，所述监测环形齿条37与所述监测齿轮35啮合，从而带动所述吸附环36转动，从而带动所述电磁铁34转动，从而带动所述电动伸缩转轴92转动，从而带动所述凹槽架4转动，从而带动所述筒体6转动，从而实现对所述筒体6的方向进行调节，所述监测摄像头45用于对水质的浑浊度进行监测，所述光源44用于进行照明，便于对水质进行监测，使得所述电动转轴25转动，从而带动所述筒体6转动，从而带动所述监测摄像头45转动，从而对监测的范围进行调整，启动所述进水泵 5进行抽水，从而使得水通过所述进水泵 5进入到所述筒体6中，所述pH监测仪32对水质的pH进行监测，所述溶解氧监测仪用于对水质中的溶解氧进行监测，所述含盐量监测仪对水质中的含盐量进行监测，监测完成后，启动所述排出泵82，从而对所述筒体6中的水通过所述排水通道9排出，所述防护罩11用于对所述监测摄像头45进行防护，所述水温监测仪27对水温进行监测，所述流向监测仪28对水流的方向进行监测，所述流速监测仪29对水流的速度进行监测，通过监测的数据从而实现对洋流的监测，下降时，启动所述抽水泵网格板20，使得所述沉积物监测丝杆49转动，所述沉积物监测丝杆49与所述滑筒51螺纹连接，从而带动所述滑筒51运动，从而带动所述插块14向下运动，从而使得所述插块14向下运动插入到沉积物中，从而带动所述沉积物Eh监测仪22与所述沉积物pH监测仪23插入到沉积物中，对沉积物中的pH和Eh进行检测，无水环境监测时，启动所述沉积物监测排水电机52，从而对所述插块14内的水进行排出，启动所述收集抽取泵81进行抽水，从而使得水通过所述进水通道80经过所述输送管62进入到所述收集插块79中，从而进入到所述收集筒67中，从而试下对水质水样的抽取，使得所述第一收集电动丝杆69转动，从而带动所述第一收集螺母块93运动，从而带动所述移动架70运动，使得所述第二收集丝杆71转动，从而带动所述第二收集螺母块73运动，从而带动所述收集插块79运动，所述收集插块79运动到相应位置，使得所述收集电动推杆78向下运动，从而带动所述收集插块79向下运动进入到所述收集筒67中，从而实现对不同的位置的水质水样进行抽取和收集，电性部件监测到的信号输送到所述控制处理器84中，所述控制处理器84将接收到的信号数据输送到所述存储卡85中进行储存，便于对监测的数据进行存储，使得所述存储螺母块88转动，从而带动所述存储丝杆87运动，从而带动所述L形滑动架30运动，从而带动所述控制处理器84运动出所述储存腔83内，对所述存储卡85拔下，从而通过读卡设备对所述存储卡85中的数据进行读取。
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 (10)
1.一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：包括水下机器人(1)，所述水下机器人(1)上设有水质监测机构，所述水质监测机构包括所述水下机器人(1)上转动连接的转动筒(89)，所述转动筒(89)内设有监测滑槽(90)，所述监测滑槽(90)底壁上转动连接有监测丝杆(91)，所述监测丝杆(91)外表面螺纹连接有螺纹筒(8)，所述螺纹筒(8)上侧末端固定连接有安装柱(7)，所述安装柱(7)与所述转动筒(89)上内均设有监测齿轮腔(43)，所述监测齿轮腔(43)底壁上设有驱动齿轮腔(42)，所述驱动齿轮腔(42)端壁间转动连接有驱动齿轮轴(39)，所述驱动齿轮轴(39)与监测电机(38)动力连接，所述监测电机(38)固定安装在所述安装柱(7)内，所述驱动齿轮轴(39)的外表面固定安装有驱动齿轮(40)，所述驱动齿轮(40)与监测环形齿条(37)啮合，所述监测环形齿条(37)转动安装在所述监测齿轮腔(43)端壁间，所述监测环形齿条(37)与监测齿轮(35)啮合，所述监测齿轮(35)固定安装在吸附环(36)的外表面，所述吸附环(36)与电磁铁(34)吸附连接，所述电磁铁(34)固定安装在电动伸缩转轴(92)的外表面，所述电动伸缩转轴(92)贯穿转动安装在所述监测齿轮腔(43)端壁上，所述电动伸缩转轴(92)远离所述电磁铁(34)一侧末端固定连接有凹槽架(4)，所述凹槽架(4)端壁间转动连接有电动转轴(25)，所述电动转轴(25)外表面固定安装有筒体(6)，所述筒体(6)内固定安装有传输器(33)，所述传输器(33)上固定安装有pH监测仪(32)，所述筒体(6)内固定安装有溶解氧监测仪，所述筒体(6)内固定安装有含盐量监测仪，所述筒体(6)底壁上固定连接有监测摄像头(45)。
2.根据权利要求1所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：所述筒体(6)底壁上固定安装有光源(44)，所述筒体(6)上固定连接有进水泵 (5)，所述筒体(6)端壁上设有排水通道(9)，所述排水通道(9)与排出泵(82)连通，所述排出泵(82)固定安装在所述筒体(6)内，所述筒体(6)底壁上固定连接有防护罩(11)，所述光源(44)与所述监测摄像头(45)位于所述防护罩(11)内部。
3.根据权利要求1所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：所述水下机器人(1)内设有方向调节机构，所述方向调节机构包括所述水下机器人(1)内设有的空腔(56)，所述空腔(56)端壁间转动连接有主动齿轮轴(46)，所述主动齿轮轴(46)与电机(48)动力连接，所述电机(48)固定安装在所述水下机器人(1)内，所述主动齿轮轴(46)的外表面固定安装有主动齿轮(47)，所述主动齿轮(47)与从动齿轮(55)啮合，所述从动齿轮(55)固定安装在所述转动筒(89)外表面，所述转动筒(89)延伸到所述空腔(56)内；
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)端壁上固定连接的夹持环(26)，所述夹持环(26)内部均匀固定连接有夹持电动推杆(72)，所述夹持电动推杆(72)之间夹持有蓄水罐(3)，所述蓄水罐(3)的输入端固定连接有抽水泵(2)，所述蓄水罐(3)的输出端固定连接有排水泵(16)。
4.根据权利要求3所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：所述水下机器人(1)上设有运动机构，所述运动机构包括所述水下机器人(1)底部固定连接的支撑架(15)，所述支撑架(15)末端固定连接有运动架(17)，所述运动架(17)上设有运动齿轮腔(75)，所述运动齿轮腔(75)端壁间转动连接有运动齿轮轴(76)，所述运动齿轮轴(76)与运动电机动力连接，所述运动电机固定安装在所述运动架(17)内，所述运动齿轮轴(76)外表面固定安装有运动齿轮(77)，所述运动齿轮(77)与环形齿条(19)啮合，所述环形齿条(19)转动安装在所述运动架(17)端壁上，所述运动架(17)的外表面固定安装有运动板(18)，所述运动板(18)沿所述环形齿条(19)的环线方向布置。
5.根据权利要求4所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：所述水下机器人(1)上设有沉积物检测机构，所述沉积物检测机构包括所述水下机器人(1)上固定安装的固定板(12)，所述固定板(12)底壁上固定安装有固定筒(13)，所述固定筒(13)内设有沉积物监测滑槽(50)，所述沉积物监测滑槽(50)端壁上转动连接有沉积物监测丝杆(49)，所述沉积物监测丝杆(49)外表面螺纹连接有滑筒(51)，所述滑筒(51)下侧末端固定连接有插块(14)，所述插块(14)下侧表面加工成楔形，所述插块(14)内固定安装有沉积物Eh监测仪(22)，所述插块(14)内固定安装有沉积物pH监测仪(23)，所述插块(14)端壁上加工有排出通道(53)，所述排出通道(53)端壁上固定安装有沉积物监测排水电机(52)。
6.根据权利要求5所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：所述水下机器人(1)上设有洋流监测机构，所述洋流监测机构包括所述水下机器人(1)上部固定连接的流速监测仪(29)，所述水下机器人(1)上部固定连接有流向监测仪(28)，所述水下机器人(1)上部固定连接有水温监测仪(27)。
7.根据权利要求6所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：所述水下机器人(1)内设有信息储存机构，所述信息储存机构包括所述水下机器人(1)上设有储存腔(83)，所述储存腔(83)底壁上设有存储滑槽(86)，所述存储滑槽(86)端壁间转动连接有存储螺母块(88)，所述存储螺母块(88)外表面螺纹连接有存储丝杆(87)，所述存储丝杆(87)滑动安装在所述存储滑槽(86)端壁间，所述存储丝杆(87)上部固定连接有L形滑动架(30)，所述L形滑动架(30)滑动安装在所述储存腔(83)端壁间，所述L形滑动架(30)上安装有控制处理器(84)，所述控制处理器(84)上插入有存储卡(85)。
8.根据权利要求7所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：所述水下机器人(1)上设有水质抽取机构，所述水质抽取机构包括所述水下机器人(1)内设有收集腔(61)，所述收集腔(61)上侧端壁上设有第一收集滑槽(68)，所述第一收集滑槽(68)端壁间转动连接有第一收集电动丝杆(69)，所述第一收集电动丝杆(69)外表面螺纹连接有第一收集螺母块(93)，所述第一收集螺母块(93)滑动安装在所述第一收集滑槽(68)端壁间，所述第一收集螺母块(93)底壁上固定连接有移动架(70)，所述移动架(70)上加工有第二收集滑槽(74)，所述第二收集滑槽(74)端壁间转动连接有第二收集丝杆(71)，所述第二收集丝杆(71)外表面螺纹连接有第二收集螺母块(73)，所述第二收集螺母块(73)滑动安装在所述第二收集滑槽(74)端壁间，所述第二收集螺母块(73)底壁上固定连接有收集电动推杆(78)，所述收集电动推杆(78)下侧末端固定连接有收集插块(79)，所述收集插块(79)上固定连接有输送管(62)，所述输送管(62)与进水通道(80)固定连接，所述进水通道(80)加工在所述收集腔(61)端壁上，所述水下机器人(1)内固定安装有收集抽取泵(81)，所述收集抽取泵(81)与所述进水通道(80)连通，所述水下机器人(1)上固定安装有网格板(20)。
9.根据权利要求8所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于：所述水下机器人(1)内设有升降滑槽(58)，所述升降滑槽(58)端壁上转动连接有升降丝杆(59)，所述升降丝杆(59)外表面螺纹连接有升降螺纹筒(60)，所述升降螺纹筒(60)滑动安装在所述升降滑槽(58)端壁间，所述升降螺纹筒(60)底部固定连接有固定块(21)，所述固定块(21)之间固定连接有收集板(66)，所述收集板(66)上部均匀固定安装有收集筒(67)，所述水下机器人(1)端壁上固定安装有路径监测摄像头(31)。
10.一种用于海洋水质生态监测的水下机器人的使用方法，基于上述权利要求1-9任一所述的一种用于海洋水质生态监测的水下机器人，其特征在于，步骤包括：
步骤一：将水下机器人(1)放入到海洋中；
步骤二：升降机构运动，从而带动所述水下机器人(1)在海洋中进行升降，便于进行水质的监测；
步骤三：在海洋中运动，运动机构运动，从而实现带动所述水下机器人(1)运动，便于进行大范围的监测；
步骤四：水质监测机构运动，从而实现对水质进行监测，实现了对海水水质的浑浊度的监测，实现了对海洋水质pH值的监测以及海水含盐量和含氧量的监测；
步骤五：洋流监测机构运动，从而实现了对海洋中洋流的监测；
步骤六：沉积物检测机构运动，从而实现了对沉积物中的pH值检测和Eh值的检测；
步骤七：信息储存机构运动，从而对获得数据进行储存；
步骤八：水质抽取机构运动，从而实现对海洋中的水质进行抽取，并且对抽取的水质进行收集。
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