一种长续航海底样品采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种长续航海底样品采集装置，包括运动机构、底座和浮力机构，所述的运动机构上设置底座，底座上设置浮力机构；浮力机构下设有声学释放器，底座或浮力机构上设有样品采集机构；浮力机构上设有水流发电机构。本发明专利技术采集装置能够在海底利用万向水流发电机构利用不同方向的海底水流进行发电，为采集装置内部的锂电池储能箱蓄能，以满足采集装置长时间的工作需要，使得采集装置活动范围扩大，观测时间延长，样品采集和运动行走都能获得足够的能量供应；既能实现单独回收也能实现整体回收，尽可能的降低了观测费用，也保证一旦底座因海底异物卡住，能够获得宝贵的观测数据，在海底探测领域具有广泛的适用性。

A Long-endurance Submarine Sample Acquisition Device

【技术实现步骤摘要】
一种长续航海底样品采集装置
本专利技术涉及海底监测装置
，更具体的说，涉及一种海底观测采集装置

技术介绍
随着世界各国对海洋资源的不断深入研究，对海洋的争夺重点从近海转向深海。深海无人潜航器是实现深海开发利用的重要海洋工程装备。它通过搭载各种电子设备、机械装置，快速地潜浮于深海复杂环境中，实现对海洋的勘探、科考、开发、作业等，其技术水平在一定程度上标志着国家海洋资源勘探开发甚至海洋权益维护能力。对深海海底的观测，目前较为成熟的技术有沉积物捕获器、锚系潜标系统、载人潜水器(HOV)、缆控无人遥控潜水器(ROV)等，无人潜航器主要分为AUV(自主水下潜航器)和ROV(有缆遥控式潜水器)，这些设备对海底的水文、地质数据的采集有较好的效果，但都存在一些问题，例如沉积物捕获器，仅具有收集浮游沉积物的功能，锚系潜标系统安装布放过程复杂，设备回收成功率也较低，这两种设备也仅具有定点观测的能力；载人潜水器(HOV)与缆控无人遥控潜水器(ROV)单次设备运行船时时间长，成本较高，AUV通常具有良好的水动力外形设计，具备快速机动航行能力，一般用于水下快速巡游探测，不具备精细作业能力。ROV由于主要针对复杂作业使用，需要搭载机械臂等附体机构，从而难以保证其水动力外形，快速机动能力差，巡航能耗高，不满足机动大范围作业需求。
技术实现思路
针对现有技术中沉积物捕获器仅具有收集浮游沉积物的功能，锚系潜标系统安装布放过程复杂，设备回收成功率也较低；载人潜水器(HOV)与缆控无人遥控潜水器(ROV)单次设备运行船时时间长，成本较高，不满足机动大范围作业需求的技术问题，本专利技术提供了一种长续航海底样品采集装置，能够利用水流运动发电，为自身提供长时间工作的续航能量，并能够利用履带运动机构进行自主移动，扩大观测范围，获得区域海底水文动态，将单点观测提升值面观测水平，底质样本舱与生物捕获舱可储藏海底的岩石、沉积物与生物样本，高分子浮体材料的制造的浮体机构与底座模块的充气浮力机构，可以实现采集装置的整体回收或者单独回收，既能节省研究成本也能保证在底座卡壳时回收数据，在海洋探测领域具有广泛的适应性。本专利技术提供了一种长续航海底样品采集装置，包括运动机构、底座和浮力机构，所述的运动机构上设置底座，底座上设置浮力机构；底座和浮力机构之间设有声学声学释放器，底座和/或浮力机构上设有样品采集机构，样品采集机构包括机械手、底质样本舱和生物捕获舱；浮力机构上设有水流发电机构。本专利技术中，浮力机构四周设有底质样本舱和传感器舱，底质样本舱外部设有浮体弹性盖板，传感器舱外部设有防拖侧板。本专利技术中，浮力机构上设有支撑架，支撑架上部设有万向节，万向节上设有水流发电机构。本专利技术中，水流发电机构包括水流导轮、水轮叶片和叶片支撑轴，水流发电机构外部设有水流导轮，水流导轮内部一端设有叶片支撑轴，叶片支撑轴上发电线圈，发电线圈外部设有防水外壳，发电线圈内部设有电刷，电刷前端设有若干组水轮叶片。本专利技术中，水流发电机构通过牵引绳和电池电性连接。本专利技术中，浮力机构上部设有海流计。本专利技术中，传感器舱内设有第一声学释放器和第二声学释放器。本专利技术中，底座内部设有连接环、电池和固定环，固定环位于底座中部，固定环上固定有牵引绳，连接环固定在底座内部两侧，连接环分别第一声学释放器和第二声学释放器相适应设置。本专利技术中，底座外部设有生物捕获舱，生物捕获舱外部设有弹性盖板，底座一侧设有机械手，生物捕获舱、机械手和底质样本舱构成样品采集机构。本专利技术中，浮体弹性盖板和弹性盖板上都设有对开门电机。本专利技术中，机械手设有三组以上的旋转机构，至少有一组旋转机构与其他旋转机构旋转方向呈90°，机械手每个旋转机构都设有防水电机，机械手前端设有钳子，防水电机和电池电性连接，钳子中部设有螺杆，螺杆前面套接有横梁，横梁上设有定位销，定位销插入钳子两侧的定位槽中，螺杆带动定位销前后移动能够实现钳子开合，所述螺杆由防水电机控制，防水电机和电池电性连接；而且所述防水电机均设有无线发射模块，与无线发射模块连接的继电器控制电机开合。本专利技术中，底座四周设有漏沙孔和吊耳。本专利技术中，运动机构为履带轮，履带轮背面设有气囊，气囊之间设有高压气瓶。本专利技术中，履带轮的电机前面设有无线控制模块，无线控制模块包括无线接受模块、无线发射模块和继电器。本专利技术中，履带轮和电池电性连接。本专利技术的有益效果:本专利技术提供的一种长续航海底样品采集装置，能够在海底利用万向水流发电机构利用不同方向的海底水流进行发电，为采集装置内部的锂电池储能箱蓄能，以满足采集装置长时间的工作需要，使得采集装置活动范围扩大，观测时间延长，样品采集和运动行走都能获得足够的能量供应；也能够实现浮体机构与底座脱离，利用密度差和浮力机构既能实现单独回收也能实现整体回收，尽可能的降低了观测费用，也保证一旦底座因海底异物卡住，能够获得宝贵的观测数据，在海底探测领域具有广泛的适用性。附图说明图1为本专利技术的立体结构示意图一；图2为本专利技术的立体结构示意图二；图3为本专利技术的俯视结构示意图；图4为本专利技术的左视结构示意图；图5为本专利技术不含盖板的结构示意图；图6为本专利技术的后视结构示意图；图7为本专利技术浮力模块结构示意图。图1-7中，1-履带轮、2-底座、3-浮力机构、4-浮体弹性盖板、5-水流发电机构、6-防拖侧板、7-连接环、8-机械手、9-水轮叶片、10-支撑架、11-万向节、12-底质样本舱、13-牵引绳、14-声学释放器、15-漏沙孔、16-吊耳、17-生物捕获舱、18-弹性盖板、19-电池、20-固定环、21-海流计、22-气囊、23-第一声学释放器、24-第二声学释放器、25-叶片支撑轴。具体实施方式下面结合附图1-7和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述，但本专利技术装置不限于下述实施例。在本专利技术中，为了便于描述，对本专利技术装置中，各部件的相对位置关系的描述是根据附图1的布图方式来进行描述的，如：上、下、左、右等位置关系是依据附图1的布图方向来确定的。本专利技术中所使用的履带轮1、底座2、浮力机构3、防拖侧板6、连接环7、机械手8、水轮叶片9、支撑架10、万向节11、底质样本舱12、牵引绳13、声学释放器14、漏沙孔15、吊耳16、生物捕获舱17、电池19、固定环20、海流计21、气囊22、第一声学释放器23和第二声学释放器24都能通过普通市场途径采购或者定制获得，声学释放器14采用型号为R2K释放器，海流计21采用Aanderaa多普勒海流计4420，履带轮1采用恒顺机械的电动遥控履带底盘HS-02，履带底部安装有TELESKY五路寻迹避障传感器，机械手8选用开源6自由度机械手臂STM32。本专利技术提供了一种长续航海底样品采集装置，包括运动机构、底座2和浮力机构3，所述的运动机构上设置底座2，底座2上设置浮力机构3；浮力机构3下设有声学释放器14，底座和/或浮力机构14上设有样品采集机构；浮力机构3上设有水流发电机构5。本专利技术中，浮力机构3四周设有底质样本舱12和传感器舱，底质样本舱12外部设有浮体弹性盖板4，浮体弹性盖板4里面设有弹簧，机械手8从外部按压时可以打开，放入采集样品松开时自动回弹封闭，传感器舱外部设有防拖侧板6，可以保护声学释放器14不被人工作业或者其他生物拖挂损坏。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长续航海底样品采集装置，包括运动机构、底座和浮力机构，其特征在于，所述的运动机构上设置底座，底座上设置浮力机构；底座和浮力机构之间设有声学声学释放器，底座和/或浮力机构上设有样品采集机构，样品采集机构包括机械手、底质样本舱和生物捕获舱；浮力机构上设有水流发电机构。

【技术特征摘要】
1.一种长续航海底样品采集装置，包括运动机构、底座和浮力机构，其特征在于，所述的运动机构上设置底座，底座上设置浮力机构；底座和浮力机构之间设有声学声学释放器，底座和/或浮力机构上设有样品采集机构，样品采集机构包括机械手、底质样本舱和生物捕获舱；浮力机构上设有水流发电机构。2.如权利要求1所述的长续航海底样品采集装置，其特征在于，所述底座和声学释放器之间设有牵引绳，浮力机构四周设有底质样本舱和传感器舱，底质样本舱外部设有浮体弹性盖板，传感器舱外部设有防拖侧板。3.如权利要求2所述的长续航海底样品采集装置，其特征在于，所述浮力机构上设有支撑架，支撑架上部设有万向节，万向节上设有水流发电机构。4.如权利要求3所述的长续航海底样品采集装置，其特征在于，所述水流发电机构包括水流导轮、水轮叶片和叶片支撑轴，水流发电机构外部设有水流导轮，水流导轮内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，张登，邬宾杰，李佳，金颖，马云龙，
申请(专利权)人：自然资源部第二海洋研究所，
类型：发明
国别省市：浙江,33