一种底泥取样机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种底泥取样机器人，包括外壳、照明灯、旋转摄像头、电池密封罩、锂电池、控制模块、桁架模块、取样探测模块、驱动模块、取样口、样品装载箱，砝码调节模块、牵引座、牵引环和牵引绳，所述外壳上方安装有照明灯，所述外壳前端面上方安装有旋转摄像头，所述旋转摄像头后端面设置有电池密封罩，本发明专利技术结构新颖，设计科学，结构合理，本装置自动化程度高，集自行移动、探测、采集样品、摄像功能，进行防水防锈处理，使用寿命长，通过压力传感器，探测器，保障了取样的准确性，同时，取样方便快捷，节约了人力成本，遥控式底泥取样大大降低河道内部取样的难度，提高安全性及取样深度的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种底泥取样机器人
本专利技术涉及机器人领域，具体涉及一种底泥取样机器人。
技术介绍
河道尾砂及底泥取样一直是流域调查工作的难题，通常都是人工划船到河中心或湖中心进行取样，取样存在很大的安全隐患，且取样往往深度不准确，作业难度大，浪费人力同时，目前市场上的取样设备，取样往往深度不准确，自动化程度不高，过于依赖人力等缺点，目前实际工作中常用抓泥斗采样工具(彼得逊采泥器)是能深入泥层采集河流、湖泊、水库的水下沉积物、底泥的抓斗式采泥器，但在实际过程中，由于河流流速、沉积物性质、水压等问题导致采样效果不佳，且当下底泥取样设备，在河底采集时，移动不稳，且在水流湍急处容易被水流冲走，取样时，不能记录采集样品的位置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自动化程度高，使用方便安全的底泥取样机器人。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种底泥取样机器人，包括外壳、照明灯、旋转摄像头、电池密封罩、锂电池、控制模块、桁架模块、取样探测模块、驱动模块、取样口、样品装载箱，砝码调节模块、牵引座、牵引环和牵引绳，所述外壳上方安装有照明灯，所述外壳前端面上方安装有旋转摄像头，所述旋转摄像头后端面设置有电池密封罩，所述电池密封罩内部安装有锂电池；所述外壳内部左侧端面安装有控制模块，所述控制模块包括密封箱、单片机、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器、第五伺服驱动器、第六伺服驱动器、第七伺服驱动器、信号发射器、信号接收器和GPS定位器612，所述单片机分别与第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器、第五伺服驱动器、第六伺服驱动器、第七伺服驱动器、信号发射器、信号接收器和GPS定位器通过信号线连接；所述外壳内部前端面与后端面之间安装有桁架模块，所述桁架模块包括水平板、第一齿轮、第一电机、滑动块、第二电机、第二齿轮和竖直板，所述水平板安装在外壳内部前端面与后端面之间，所述水平板上方与第一齿轮啮合，所述第一齿轮安装在第一电机上，所述第一电机安装在滑动块左侧，所述滑动块右侧安装有第二电机，所述第二电机上安装有第二齿轮，所述第二齿轮与竖直板上的齿啮合；所述桁架模块下方安装有取样探测模块，所述取样探测模块包括压力传感器、固定柱、安装板、探测固定杆、探测器、钻头、取样器主体、取样滑动杆、滑动板、滑动杆、第一手爪杆、第二手爪杆、手爪滑动座、螺纹丝杠和第三电机，所述竖直板下端面安装有压力传感器，所述压力传感器下端面安装有固定柱，所述固定柱下端面安装有安装板，所述安装板右侧下方安装有探测固定杆，所述探测固定杆下方安装有探测器，所述探测器下方安装有钻头，所述安装板左侧安装有取样器主体，所述取样器主体上方设置有取样滑动杆，所述取样滑动杆上端连接滑动板，所述滑动板开有圆孔与固定柱间隙配合，所述滑动板下端设置有关于固定柱对称安装的滑动杆，所述滑动杆下方滑动连接第一手爪杆，所述第一手爪杆的另一端滑动连接第二手爪杆，所述第二手爪杆上端滑动连接手爪滑动座，所述手爪滑动座安装在安装板上，所述滑动板左侧设置有螺纹孔，所述螺纹孔与螺纹丝杠连接，所述螺纹丝杠与第三电机通过联轴器连接；所述外壳左右两侧各设置有一个驱动模块，所述驱动模块包括第四电机、第一链轮、履带、第二链轮和第五电机，所述第四电机安装在外壳左右两侧前端，所述第四电机与第一链轮连接，所述第一链轮与履带一端啮合，所述履带另一端与第五电机啮合，所述第五电机安装在外壳左右两侧后端，所述外壳下端面开有取样口，所述外壳内部底板上安装有样品装载箱，所述外壳下端面安装有砝码配重模块，所述电池密封罩右上方安装有牵引座，所述牵引座嵌套安装有牵引环，所述牵引环连接有牵引绳。作为上述技术的进一步改进，所述锂电池通过逆变器为整个设备供电。作为上述技术的进一步改进，所述单片机输出端通过第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器、第五伺服驱动器、第六伺服驱动器、第七伺服驱动器分别控制第一电机、第二电机、第三电机、两个第四电机、两个第五电机。作为上述技术的进一步改进，所述单片机通过继电器控制照明灯。作为上述技术的进一步改进，所述旋转摄像头将数据传输至单片机，并由单片机存储于储存器中。作为上述技术的进一步改进，所述压力传感器一路随时间将信号传输至单片机，单片机并据此转化成第二伺服驱动器的信号控制第二电机。作为上述技术的进一步改进，所述第一电机、第二电机、第三电机、两个第四电机、两个第五电机表面进行防水防锈处理。作为上述技术的进一步改进，所述砝码配重模块包括砝码配重箱和砝码，所述砝码配重箱内可添加或减少砝码数量。作为上述技术的进一步改进，所述GPS定位器可通过卫星扫所经纬度和海拔高程并将信号传输至单片机并存储于储存器中。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术结构新颖，设计科学，结构合理，本装置自动化程度高，集自行移动、探测、采集样品、摄像功能，进行防水防锈处理，使用寿命长，通过压力传感器，探测器，保障了取样的准确性，同时，取样方便快捷，节约了人力成本，遥控式底泥取样大大降低河道内部取样的难度，提高安全性及取样深度的准确性，所述砝码配重箱内可添加或减少砝码数量，保证行走稳固，质量越大越稳，所述GPS定位器可通过卫星扫所经纬度和海拔高程并将信号传输至单片机并存储于储存器中，准确掌握设备取样位置，添加了牵引绳，在水流湍急处防止机器人被水流冲走。附图说明图1为本专利技术的右侧结构示意图。图2为本专利技术的正视结构示意图。图3为本专利技术的控制模块结构示意图。图4为本专利技术的桁架结构示意图。图5为本专利技术的取样探测模块结构示意图。图中：1-外壳、2-照明灯、3-旋转摄像头、4-电池密封罩、5-锂电池、6-控制模块、601-密封箱、602-单片机、603-第一伺服驱动器、604-第二伺服驱动器、605-第三伺服驱动器、606-第四伺服驱动器、607-第五伺服驱动器、608-第六伺服驱动器、609-第七伺服驱动器、610-信号发射器、611-信号接收器、612-GPS定位器、7-桁架模块、701-水平板、702-第一齿轮、703-第一电机、704-滑动块、705-第二电机、706-第二齿轮、707-竖直板、8-取样探测模块、801-压力传感器、802-固定柱、803-安装板、804-探测固定杆、805-探测器、806-钻头、807-取样器主体、808-取样滑动杆、809-滑动板、810-滑动杆、811-第一手爪杆、812-第二手爪杆、813-手爪滑动座、814-螺纹丝杠、815-第三电机、9-驱动模块、901-第四电机、902-第一链轮、903-履带、904-第二链轮、905-第五电机、10-取样口、11-样品装载箱、12-砝码配重模块、13-牵引座、14-牵引环、15-牵引绳。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1，本专利技术实施例中，一种底泥取样机器人，包括外壳1、照明灯2、旋转摄像头3、电池密封罩4、锂电池5、控制模块6、桁架模块7、取样探测模块8、驱动模块9、取样口10、样品装载箱11、砝码调节模块12、牵引座13、牵引环14和牵引绳15，所述外壳1上方安装有照明灯2，所述外壳1前端面上方安装有旋转摄像头3，所述旋转摄像头3后端面设置有电池密封罩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种底泥取样机器人，包括外壳(1)、照明灯(2)、旋转摄像头(3)、电池密封罩(4)、锂电池(5)、控制模块(6)、桁架模块(7)、取样探测模块(8)、驱动模块(9)、取样口(10)、样品装载箱(11)、砝码调节模块(12)、牵引座(13)、牵引环(14)和牵引绳(15)，其特征在于，所述外壳(1)上方安装有照明灯(2)，所述外壳(1)前端面上方安装有旋转摄像头(3)，所述旋转摄像头(3)后端面设置有电池密封罩(4)，所述电池密封罩(4)内部安装有锂电池(5)；所述外壳(1)内部左侧端面安装有控制模块(6)，所述控制模块(6)包括密封箱(601)、单片机(602)、第一伺服驱动器(603)、第二伺服驱动器(604)、第三伺服驱动器(605)、第四伺服驱动器(606)、第五伺服驱动器(607)、第六伺服驱动器(608)、第七伺服驱动器(609)、信号发射器(610)、信号接收器(611)和GPS定位器(612)，所述单片机(602)分别与第一伺服驱动器(603)、第二伺服驱动器(604)、第三伺服驱动器(605)、第四伺服驱动器(606)、第五伺服驱动器(607)、第六伺服驱动器(608)、第七伺服驱动器(609)、信号发射器(610)、信号接收器(611)和GPS定位器(612)通过信号线连接；所述外壳(1)内部前端面与后端面之间安装有桁架模块(7)，所述桁架模块(7)包括水平板(701)、第一齿轮(702)、第一电机(703)、滑动块(704)、第二电机(705)、第二齿轮(706)和竖直板(707)，所述水平板(701)安装在外壳(1)内部前端面与后端面之间，所述水平板(701)上方与第一齿轮(702)啮合，所述第一齿轮(702)安装在第一电机(703)上，所述第一电机(703)安装在滑动块(704)左侧，所述滑动块(704)右侧安装有第二电机(705)，所述第二电机(705)上安装有第二齿轮(706)，所述第二齿轮(706)与竖直板(707)上的齿啮合；所述桁架模块(7)下方安装有取样探测模块(8)，所述取样探测模块(8)包括压力传感器(801)、固定柱(802)、安装板(803)、探测固定杆(804)、探测器(805)、钻头(806)、取样器主体(807)、取样滑动杆(808)、滑动板(809)、滑动杆(810)、第一手爪杆(811)、第二手爪杆(812)、手爪滑动座(813)、螺纹丝杠(814)和第三电机(815)，所述竖直板(707)下端面安装有压力传感器(801)，所述压力传感器(801)下端面安装有固定柱(802)，所述固定柱(802)下端面安装有安装板(803)，所述安装板(803)右侧下方安装有探测固定杆(804)，所述探测固定杆(804)下方安装有探测器(805)，所述探测器(805)下方安装有钻头(806)，所述安装板(803)左侧安装有取样器主体(807)，所述取样器主体(807)上方设置有取样滑动杆(808)，所述取样滑动杆(808)上端连接滑动板(809)，所述滑动板(809)开有圆孔与固定柱(802)间隙配合，所述滑动板(809)下端设置有关于固定柱(802)对称安装的滑动杆(810)，所述滑动杆(810)下方滑动连接第一手爪杆(811)，所述第一手爪杆(811)的另一端滑动连接第二手爪杆(812)，所述第二手爪杆(812)上端滑动连接手爪滑动座(813)，所述手爪滑动座(813)安装在安装板(803)上，所述滑动板(809)左侧设置有螺纹孔，所述螺纹孔与螺纹丝杠(814)连接，所述螺纹丝杠(814)与第三电机(815)通过联轴器连接；所述外壳(1)左右两侧各设置有一个驱动模块(9)，所述驱动模块(9)包括第四电机(901)、第一链轮(902)、履带(903)、第二链轮(904)和第五电机(905)，所述第四电机(901)安装在外壳(1)左右两侧前端，所述第四电机(901)与第一链轮(902)连接，所述第一链轮(902)与履带(903)一端啮合，所述履带(903)另一端与第五电机(905)啮合，所述第五电机(905)安装在外壳(1)左右两侧后端，所述外壳(1)下端面开有取样口(10)，所述外壳(1)内部底板上安装有样品装载箱(11)，所述外壳(1)下端面安装有砝码配重模块(12)，所述电池密封罩(4)右上方安装有牵引座(13)，所述牵引座(13)嵌套安装有牵引环(14)，所述牵引环(14)连接有牵引绳(15)。...

【技术特征摘要】
1.一种底泥取样机器人，包括外壳(1)、照明灯(2)、旋转摄像头(3)、电池密封罩(4)、锂电池(5)、控制模块(6)、桁架模块(7)、取样探测模块(8)、驱动模块(9)、取样口(10)、样品装载箱(11)、砝码调节模块(12)、牵引座(13)、牵引环(14)和牵引绳(15)，其特征在于，所述外壳(1)上方安装有照明灯(2)，所述外壳(1)前端面上方安装有旋转摄像头(3)，所述旋转摄像头(3)后端面设置有电池密封罩(4)，所述电池密封罩(4)内部安装有锂电池(5)；所述外壳(1)内部左侧端面安装有控制模块(6)，所述控制模块(6)包括密封箱(601)、单片机(602)、第一伺服驱动器(603)、第二伺服驱动器(604)、第三伺服驱动器(605)、第四伺服驱动器(606)、第五伺服驱动器(607)、第六伺服驱动器(608)、第七伺服驱动器(609)、信号发射器(610)、信号接收器(611)和GPS定位器(612)，所述单片机(602)分别与第一伺服驱动器(603)、第二伺服驱动器(604)、第三伺服驱动器(605)、第四伺服驱动器(606)、第五伺服驱动器(607)、第六伺服驱动器(608)、第七伺服驱动器(609)、信号发射器(610)、信号接收器(611)和GPS定位器(612)通过信号线连接；所述外壳(1)内部前端面与后端面之间安装有桁架模块(7)，所述桁架模块(7)包括水平板(701)、第一齿轮(702)、第一电机(703)、滑动块(704)、第二电机(705)、第二齿轮(706)和竖直板(707)，所述水平板(701)安装在外壳(1)内部前端面与后端面之间，所述水平板(701)上方与第一齿轮(702)啮合，所述第一齿轮(702)安装在第一电机(703)上，所述第一电机(703)安装在滑动块(704)左侧，所述滑动块(704)右侧安装有第二电机(705)，所述第二电机(705)上安装有第二齿轮(706)，所述第二齿轮(706)与竖直板(707)上的齿啮合；所述桁架模块(7)下方安装有取样探测模块(8)，所述取样探测模块(8)包括压力传感器(801)、固定柱(802)、安装板(803)、探测固定杆(804)、探测器(805)、钻头(806)、取样器主体(807)、取样滑动杆(808)、滑动板(809)、滑动杆(810)、第一手爪杆(811)、第二手爪杆(812)、手爪滑动座(813)、螺纹丝杠(814)和第三电机(815)，所述竖直板(707)下端面安装有压力传感器(801)，所述压力传感器(801)下端面安装有固定柱(802)，所述固定柱(802)下端面安装有安装板(803)，所述安装板(803)右侧下方安装有探测固定杆(804)，所述探测固定杆(804)下方安装有探测器(805)，所述探测器(805)下方安装有钻头(806)，所述安装板(803)左侧安装有取样器主体(807)，所述取样器主体(807)上方设置有取样滑动杆(808)，所述取样滑动杆(808)上端连接滑动板(809)，所述滑动板(809)开有圆孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁贞玉，孙宁，朱文会，孙添伟，周欣，
申请(专利权)人：环境保护部环境规划院，
类型：发明
国别省市：北京,11