[发明专利]一种基于遥控水下机器人的水样采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水样采集装置，特别是一种基于遥控水下机器人的水样采集装置。

背景技术

遥控水下机器人（Remote Operated Vehicle ,以下简称ROV）是一种有缆式水下机器人，它通过遥控方式，代替人进入危险、情况不明或者人无法直接到达的水域，利用自身携带的各类传感器进行目标物的探测和记录，可以有效保障人员的生命安全，提高工作效率。ROV动力充足，可以支持长时间的工作，并且由于它通过线缆在人的控制下运行，所以有更高的执行能力，信息和数据的传递交换也更快捷方便。在海洋资源开发和水下生产系统愈发重要的今天，各国都致力于ROV技术的研究，以使它能够在水下建筑物勘察、水质监测、侦查巡逻、应急救援等方面有更完善的应用。

随着我国人口的不断增加，城市数量与规模也日益扩张，水环境问题也越发严重，因此水质监测在保护环境方面有着至关重要的作用。但是传统的水质监测采样手段存在很大的缺陷，取样人员将有配重的采样瓶直接放入水中采取水样，采样区域相对局限，即使是在船只上操作，也无法准确判断采样深度，影响采样的准确性。

通过将采样装置安装在ROV上，就可以很好的解决这一问题。

发明内容

本发明目的是提供一种基于遥控水下机器人的水样采集装置，该装置结构简单，可嵌入安装在水下机器人的控制舱上，也可独立安装于水下机器人外部，它通过线缆与水下机器人主控制器连接，可接收控制指令，执行并完成水样的采集任务。

本发明的目的是这样实现的，一种基于遥控水下机器人的水样采集装置，包括支架、底座、遥控水下机器人，底座置于支架的下部，遥控水下机器人内设有主控制器；其特征是：

所述支架的顶部设有若干采集管安装槽，若干采集管安装槽的槽孔内均螺纹旋紧有水样采集管；所述水样采集管包括水样采集管空桶、活塞推杆、挡片，所述活塞推杆置于水样采集管空桶内，且活塞推杆上设有挡片，当活塞推杆头部伸入到水样采集管最底部时，由于有挡片的限制，可以防止活塞推杆进一步伸入水样采集管，从而防止活塞推杆从水样采集管内脱出；所述水样采集管空桶远离活塞推杆的一端设有吸水口；

所述伺服电机安装在底座的中心，支架的内侧切割有轨道，轨道内安装有转盘，且转盘置于伺服电机的正上方，伺服电机上的转轴与转盘固定连接，转盘随着伺服电机上转轴的转动而转动，当伺服电机的转轴转动一定的角度时，转盘会跟随转轴在轨道中转动相同的角度；

所述转盘上安装有电动推杆，且电动推杆与水样采集管空桶处于同轴心的位置；所述电动推杆一端与转盘固定，另一端设有卡扣；所述水样采集管的活塞推杆卡于卡扣内，活塞推杆通过卡扣与电动推杆连接；电动推杆伸缩运动，可带动卡扣上下运动，从而带动活塞推杆在水样采集管空桶中上下运动；当电动推杆回缩时，带动卡扣向下运动，从而拉动活塞推杆在水样采集管空桶中向下运动，水样经水样采集管空桶上的吸水口抽取到水样采集管内，当电动推杆伸长时，带动卡扣向上运动，从而推动活塞推杆在水样采集管空桶中向上运动，水样经水样采集管空桶上的吸水口抽排出水样采集管；当转盘转动时，带动电动推杆转动，电动推杆的转动也带动卡扣转动，使得活塞推杆嵌入到卡扣中；

所述支架的顶部设有耐压筒，耐压筒上设有若干单向阀，若干单向阀与水样采集管上的吸水口相连接，用于防止在耐压筒内部由于气体压缩后使得水样被排出，从而确保水样的采集完成；

所述底座的底部设有电机驱动控制箱，电机驱动控制箱内设有单片机模块、电机驱动模块，电机驱动模块电压输出端分别与伺服电机和电动推杆的电压输入端相连接；单片机模块与遥控水下机器人的主控制器连接，单片机模块根据遥控水下机器人的主控制器采集到的信息，向电机驱动模块输出伺服电机驱动信号，实现伺服电机的正向或反向运动，并根据伺服电机反馈的运动角度信号来向电机驱动模块输出电动推杆的驱动信号，实现电动推杆伸缩运动，然后根据电动推杆反馈的运动位置信号，单片机模块向电机驱动模块发出电动推杆定点运行或停止信号，实现电动推杆定点运行或停止。

所述底座为圆形底座。

所述伺服电机上的转轴与转盘的中心固定，伺服电机上的转轴与转盘为同轴心配合连接。

所述水样采集管的一端设有螺纹，水样采集管设有螺纹的一端旋紧于采集管安装槽的槽孔内。

所述水样采集管的外壁上套有密封圈，密封圈旋紧安装于采集管安装槽中。

所述若干采集管安装槽的槽孔按圆周分布于支架的顶部。

所述电动推杆上配备电位器，通过电位器可以控制电动推杆运行的位置。