[发明专利]水下沉积物采样机器人及其采样方法

权利要求书

1.一种水下沉积物采样机器人，包括主舱体以及安装在主舱体上的推进器和采样器，其特征在于：所述主舱体上还设置有配重块和气瓶，所述配重块安装在主舱体下部，所述气瓶位于主舱体外，该气瓶上设置有排气阀。

2.根据权利要求1所述的水下沉积物采样机器人，其特征在于：所述气瓶安装在主舱体顶部外侧，所述排气阀设置在气瓶顶部，所述气瓶底部还设置有进水阀，所述采样器安装在主舱体下部，所述配重块对称地安装在采样器的两侧。

3.根据权利要求2所述的水下沉积物采样机器人，其特征在于：所述气瓶中部设置有隔板，该隔板将气瓶内腔分隔为前后两部分，且前后两部分腔体的容积相同，所述排气阀和进水阀均为两个，分别靠近气瓶前后两端，该排气阀和进水阀由控制器单独控制。

4.根据权利要求2所述的水下沉积物采样机器人，其特征在于：还包括线缆，所述线缆连接在采样器顶部，所述主舱体内密封地设置有姿态传感器、摄像头和声呐，所述摄像头为2个，一个水平设置，另一个朝下设置，所述声呐朝向下方，所述线缆与姿态传感器、摄像头和声呐通信连接。

5.根据权利要求4所述的水下沉积物采样机器人，其特征在于：所述采样器包括、包括采样管，所述采样管上方从上到下依次设置有连接环、固定套、卡紧机构和采样管上盖，连接环与所述主舱体连接，固定套通过固定块与连接环连接，固定套内设置有滑动芯轴，所述线缆连接在滑动芯轴上端，所述滑动芯轴下部设置有与卡紧机构配合的执行块，所述卡紧机构与采样管上盖上的卡接部配合，所述采样管上部竖直设置有导向轴，采样管上盖套在该导向轴上，并能沿导向轴上下运动，采样管上盖与采样管之间设置有拉簧。

6.根据权利要求5所述的水下沉积物采样机器人，其特征在于：所述卡接部为固定在采样管上盖上表面的卡接块，该卡接块侧面开设有多个卡接槽，所述卡紧机构包括竖向设置在固定套侧的拨动块以及连接在拨动块下端的卡接头，卡接头朝向所述固定套，拨动块内侧设置有连接块，所述固定套下部外壁设置有扭簧架，所述连接块和扭簧架通过销轴穿设连接，该销轴上还套有扭簧，该扭簧一端抵在固定套外壁上，另一端抵在连接块下部。

7.根据权利要求6所述的水下沉积物采样机器人，其特征在于：所述滑动芯轴滑动安装在固定套内，固定套外壁沿轴向开设有多条导向通槽，所述固定套外套有安装环，所述执行块通过挡销安装在安装环上，该挡销穿过安装环与滑动芯轴固定，所述执行块下部抵在拨动块内侧，使卡接头保持在卡接槽内。

8.根据权利要求7所述的水下沉积物采样机器人，其特征在于：所述滑动芯轴上部沿轴向开设有限位通槽，该限位槽位于执行件上方，所述限位槽内横向设有限位销，限位销两端穿出所述固定套侧壁，还包括采样管下盖和转动支架，该转动支架第一端与采样管中部铰接，第二端安装所述采样管下盖，该转动支架的第二端上水平设置有限位块，该限位块上有设置有卡孔，其中一个所述拨动块的卡接头伸入卡孔内，将所述转动支架锁定。

9.一种根据权利要求5至8任意一项所述的水下沉积物采样机器人的采样方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、水下沉积物采样机器人水平移动寻找最佳采样位置；

二、确定采样位置后，水下沉积物采样机器人调整姿态，处于水平状态，并缓慢移动至采样管接触到沉积物；

三、开启气瓶上的排气阀和进水阀，将气瓶缓缓注水，水下沉积物采样机器人的净浮力向下并逐渐变大，将采样器压入水底采样；

四、采样器采样完成后，拉起线缆，将采样管封闭；

五、继续收起线缆，将水下沉积物采样机器人拉回。

10.根据权利要求9所述的水下沉积物采样机器人的采样方法，其特征在于：所述步骤三中，先开启气瓶上的排气阀排气产生向下的推动力，再开启进水阀注水形成向下的作用力，并通过控制进水阀的进水量调节水下沉积物采样机器人至水平；

所述步骤四中，采样器采样完成后，通过线缆拉动滑动芯轴上移，使采样管上盖将采样管上端封闭，待离开水底后，将采样管下端封闭。