[发明专利]一种潮间带沉积物分析采样智能机器人

权利要求书

1.一种潮间带沉积物分析采样智能机器人，其特征在于，包括观察模块(1)、通讯及定位模块(2)、分析模块(3)、采样模块(4)、数据采集控制模块(5)、供电模块(6)和履带车底盘(8),所述履带车底盘中间区域为设备承载区，所述观察模块(1)、通讯及定位模块(2)、分析模块(3)、采样模块(4)、数据采集控制模块(5)、供电模块(6)均设置在设备承载区上；

所述履带车底盘(8)包括设备承载区、位于设备承载区两侧的两个履带单元，每个履带单元均包括履带、履带驱动机构、至少一个主动轮和若干从动轮；履带驱动机构与所述主动轮相连驱动履带运动；

所述观察模块布置在设备承载区的前部，用于获取图像信息；

所述的分析模块、采样模块、供电模块均位于设备承载区的中下部，使机器人重心降低，其中分析模块包括第一直线推杆电机和多参数传感器,所述第一直线推杆电机设置在设备承载区的底部，多参数传感器位于第一直线推杆电机的推杆端部；所述采样模块包括第二直线推杆电机和沉积物柱状采样器，所述第二直线推杆电机设置在设备承载区的底部，沉积物柱状采样器位于第二直线推杆电机的推杆端部；

所述供电模块为智能机器人各用电模块供电，

所述通讯定位模块和数据采集控制模块位于设备承载区的后部，其中通讯定位模块与岸上操作终端进行无线通信；所述数据采集控制模块(5)分别与观察模块(1)、分析模块(3)、采样模块(4)相连获取各模块采集的信息并进行控制，所述数据采集控制模块(5)还分别与通讯及定位模块(2)、履带驱动机构相连。

2.根据权利要求1所述的潮间带沉积物分析采样智能机器人，其特征在于，所述的观察模块包括广角摄像头和无线通信模块，所述无线通信模块可直接与岸上操作终端进行无线连接以实时传输广角摄像头拍摄的图像信息。

3.根据权利要求1所述的潮间带沉积物分析采样智能机器人，其特征在于，所述的机器人还包括清洗模块，所述清洗模块安装于设备承载区的底部，并位于所述采样模块和分析模块的侧方，所述清洗模块包括高压龙头和水箱，所述高压龙头朝向多参数传感器和沉积物柱状采样器。

4.根据权利要求1所述的潮间带沉积物分析采样智能机器人，其特征在于，所述的履带为橡胶材料，履带表面具有凸起花纹；所述主动轮和从动轮为尼龙材料。

5.根据权利要求1所述的潮间带沉积物分析采样智能机器人，其特征在于，两个履带单元上的两个履带驱动机构均为直流减速电机，且各自独立驱动其连接的主动轮，两个直流减速电机可实现差速转向；电机出轴处采用机械密封结构。

6.根据权利要求1所述的潮间带沉积物分析采样智能机器人，其特征在于，所述的沉积物柱状采样器的前端为内凹莲花瓣式弹片结构；内凹莲花瓣式结构的后端连接中空的采样管。

7.根据权利要求6所述的潮间带沉积物分析采样智能机器人，其特征在于，所述的第二直线推杆电机的前端设有多个沉积物柱状采样器。

8.一种权利要求1所述的潮间带沉积物分析采样智能机器人的自动采集方法，其特征在于包括：

预先设置采样经纬度，岸上终端与机器人通过通讯及定位模块进行信号传输，由机器人实时发回行进轨迹、位置、数据信息；

机器人按预先设置的行进路线行进；观察模块持续工作，采集图像信息，当图像信息中的前方物体高度高于设定的安全过障阈值时，判断为前方存在障碍物，此时数据采集控制模块(5)控制两个履带单元做差速运动进行转向，转向后前进设定距离，再重新转向定位至指定站位方向并行驶；若检测到的前方物体低于设定的安全过障阈值时，则直接按原路线行进；

至指定站位后，根据预设需求，分析模块中的第一直线步进电机带动多参数传感器由安全高度缓缓下降至测定高度，使得多参数传感器插入水潭或沉积物中，多参数传感器获得的环境数据被采集至数据采集模块中，并通过通讯及定位模块发送至岸上终端；完成测定时，分析模块中的第一直线步进电机再次带动传感器上升至安全高度

根据预设需要，若需采样，采样模块中的第二直线步进电机驱动柱状采样器插入沉积物一定深度，沉积物将通过沉积物柱状采样器进入采样管中；沉积物柱状采样器为内凹弹钢片莲花瓣结构，沉积物挤压进入采样管后受弹钢片支撑只进不出；采样后，第二直线电机驱动采样器上升收缩至履带车内部，完成一次沉积物采样；

机器人继续前进至下一个指定站位，按任务进行采样或分析。