一种水下作业机器人

1.本实用新型涉及水下作业机器人技术领域，具体涉及一种水下作业机器人。


背景技术：

2.机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或替代人类的部分工作，例如生产业、建筑业，尤其是具有危险性工作；
3.由于科技的不断发展，机器人也被广泛的应用于各行各业之中，在进行水下作业时，由于水下作业具有一定的危险性，而且水下作业阻力较大，导致作业效率非常低，因此水下作业机器人替代人们进行作业，而现有的水下作业机器人不方便进行水下取样，导致取样效率较低，同时现有的取样机器人在取样完成机器人上浮的过程中，水体容易进入取样筒中，对取样土壤造成污染，影响后续土壤检测数据的准确性。


技术实现要素：

4.针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种水下作业机器人，能够有效解决现有技术中水下作业机器人不方便进行水下取样的问题。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
6.本实用新型提供一种水下作业机器人，包括壳体、设置于壳体顶部的安装筒，所述安装筒的内部设有电机，所述电机的输出端连接有转轴，所述安装筒的内侧面设有取样柱，所述转轴远离电机的一端延伸至靠近取样柱的位置，并与取样柱螺纹连接，所述取样柱的内部靠近边缘位置开设有第一安装槽，所述第一安装槽靠近转轴的侧面中部开设有第二安装槽，所述第一安装槽的侧面对应第二安装槽的位置连接有第一转杆，所述第一转杆远离第一安装槽的侧面通过连接杆弹性连接有取样盒，所述第一安装槽的内部靠近第一转杆的位置设有驱动组件，所述第二安装槽的侧面靠近取样盒的位置设有第一辅助组件，所述取样盒处于第一辅助组件与连接杆之间，所述取样柱远离电机的端部呈圆锥状，所述取样柱的侧面靠近圆锥状端部的位置设有第二辅助组件。
7.进一步地，所述取样盒靠近连接杆的侧面螺纹连接有第二转杆，所述第二转杆远离连接杆的一端延伸至取样盒的内部，并连接有挤压板，所述第二转杆与挤压板之间转动连接。
8.进一步地，所述驱动组件包括开设于取样柱内部靠近第一安装槽位置的连接槽，所述第一安装槽与连接槽之间贯穿连接，所述连接槽处于取样柱内部靠近电机处的位置，所述第一转杆的侧面靠近第一安装槽的位置连接有齿板，所述第一安装槽远离电机的内侧面弹性连接有齿板，所述齿板与齿轮之间连接，所述齿板靠近连接槽的一端连接有第一磁体，所述连接槽的侧面靠近第一磁体的位置连接有电磁铁，所述取样柱的内部靠近连接槽的位置开设有缓存槽，所述缓存槽远离第一磁体的侧面弹性连接有活动板，所述连接槽的侧面靠近第一磁体的位置开设有通孔，所述连接槽与缓存槽之间通过通孔相通连接。
9.进一步地，所述第一辅助组件包括开设于第二安装槽靠近电机侧面的滑动槽，所述取样盒处于滑动槽与连接杆之间，所述滑动槽远离第二安装槽的侧面弹性连接有密封板，所述滑动槽远离第二安装槽的侧面贯穿连接有第一连接管，所述第一连接管远离滑动槽的一端延伸至靠近电磁铁的位置，并与连接槽贯穿连接，所述第一连接管远离第二安装槽的端部位于第一磁体与电磁铁之间。
10.进一步地，所述第二安装槽远离滑动槽的对应密封板的位置开设有第三安装槽，所述第三安装槽的内部固定连接有弹性层。
11.进一步地，所述第二辅助组件包括电磁铁远离第一磁体侧面弹性连接的第二磁体，所述取样柱的侧面靠近取样柱圆锥形端部的位置连接有气囊，所述气囊的内侧面贯穿连接有第二连接管，所述第二连接管远离气囊的一端延伸至靠近第二磁体的位置，并与连接槽贯穿连接，所述第二连接管与连接槽连接的端部位于第二磁体远离电磁铁的一侧。
12.本实用新型提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
13.本实用新型在使用的过程中，可以方便快捷的完成对水体下部土壤的取样工作，同时，取样完成后，通过设置第一辅助组件与第二辅助组件，可以避免在壳体从水中上浮的过程中，水体进入取样盒的内部与取样的土壤混合在一起，对土壤造成污染，影响后续对土壤检测数据准确性的问题。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本实用新型的完整结构示意图；
16.图2为本实用新型取样柱处局部结构示意图；
17.图3为本实用新型图2中a处放大图；
18.图4为本实用新型图2中b处放大图。
19.图中的标号分别代表：1、壳体；2、安装筒；3、电机；4、转轴；5、取样柱；6、驱动组件；61、连接槽；62、齿轮；63、齿板；64、第一磁体；65、电磁铁；66、缓存槽；67、活动板；68、通孔；7、第一辅助组件；71、滑动槽；72、密封板；73、第一连接管；74、第三安装槽；75、弹性层；8、第二辅助组件；81、气囊；82、第二连接管；83、第二磁体；9、第一安装槽；10、第二安装槽；11、第一转杆；12、连接杆；13、取样盒；15、第二转杆；16、挤压板。
具体实施方式
20.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
22.参照图1至图4，实施例：一种水下作业机器人，包括壳体1、设置于壳体1顶部的安装筒2，安装筒2的内部设有电机3，电机3的输出端连接有转轴4，安装筒2的内侧面设有取样柱5，转轴4远离电机3的一端延伸至靠近取样柱5的位置，并与取样柱5螺纹连接，取样柱5的内部靠近边缘位置开设有第一安装槽9，第一安装槽9靠近转轴4的侧面中部开设有第二安装槽10，第一安装槽9的侧面对应第二安装槽10的位置连接有第一转杆11，第一转杆11远离第一安装槽9的侧面通过连接杆12弹性连接有取样盒13，第一安装槽9的内部靠近第一转杆11的位置设有驱动组件6，第二安装槽10的侧面靠近取样盒13的位置设有第一辅助组件7，取样盒13处于第一辅助组件7与连接杆12之间，取样柱5远离电机3的端部呈圆锥状，取样柱5的侧面靠近圆锥状端部的位置设有第二辅助组件8；
23.第二辅助组件8包括电磁铁65远离第一磁体64侧面弹性连接的第二磁体83，取样柱5的侧面靠近取样柱5圆锥形端部的位置连接有气囊81，气囊81的内侧面贯穿连接有第二连接管82，第二连接管82远离气囊81的一端延伸至靠近第二磁体83的位置，并与连接槽61贯穿连接，第二连接管82与连接槽61连接的端部位于第二磁体83远离电磁铁65的一侧；
24.驱动组件6包括开设于取样柱5内部靠近第一安装槽9位置的连接槽61，第一安装槽9与连接槽61之间贯穿连接，连接槽61处于取样柱5内部靠近电机3处的位置，第一转杆11的侧面靠近第一安装槽9的位置连接有齿板63，第一安装槽9远离电机3的内侧面弹性连接有齿板63，齿板63与齿轮62之间连接，齿板63靠近连接槽61的一端连接有第一磁体64，连接槽61的侧面靠近第一磁体64的位置连接有电磁铁65，取样柱5的内部靠近连接槽61的位置开设有缓存槽66，缓存槽66远离第一磁体64的侧面弹性连接有活动板67，连接槽61的侧面靠近第一磁体64的位置开设有通孔68，连接槽61与缓存槽66之间通过通孔68相通连接；
25.第一辅助组件7包括开设于第二安装槽10靠近电机3侧面的滑动槽71，取样盒13处于滑动槽71与连接杆12之间，滑动槽71远离第二安装槽10的侧面弹性连接有密封板72，滑动槽71远离第二安装槽10的侧面贯穿连接有第一连接管73，第一连接管73远离滑动槽71的一端延伸至靠近电磁铁65的位置，并与连接槽61贯穿连接，第一连接管73远离第二安装槽10的端部位于第一磁体64与电磁铁65之间；
26.当需要进行取样时，先将壳体1放入需要取样的水域，在通过控制壳体1上的桨叶使壳体1带动安装筒2移动至需要取样的位置，移动完成后，先向电磁铁65通电，由于电磁铁65与第二磁体83之间相靠近面的磁性相反，电磁铁65与第一磁体64之间的磁性相通，电磁铁65与第二磁体83之间的吸引力大小可以通过控制向电磁铁65通入的电流大小控制，电磁铁65与第一磁体64之间的相斥力大小可以通过控制向电磁铁65通入的电流大小控制，向电磁铁65通电，控制电流大小，直至，电磁铁65与第二磁体83之间的吸引力克服第二磁体83与电磁铁65之间的弹力，使第二磁体83向靠近电磁铁65的方向移动，气囊81内部的气体通过第二连接管82进入连接槽61的内部，气囊81与安装筒2之间取消抵紧状态；
27.值得注意的是，此时，电磁铁65与第一磁体64之间的相斥力并不足以使第一磁体64发生移动，此时，在向电机3通电，电机3的输出轴带动转轴4发生转动，转轴4与取样柱5之间的螺纹传动使取样柱5向靠近土壤的方向移动，逐渐进入土壤的内部，直至，取样盒13位于土壤内部需要取样的位置时，停止向电机3通电，加大通入电磁铁65内部的电流，直至，电磁铁65与第一磁体64之间的相斥力可以使齿板63克服与第一安装槽9之间的弹力向靠近齿轮62的移动，值得注意的，随着齿板63、第一磁体64移动工作的进行，电磁铁65与第一磁体
64之间的间隙增大，滑动槽71内部的气体通过第一连接管73进入连接槽61内部，此时，气体对密封板72的挤压力消失，密封板72与滑动槽71之间恢复弹性形变的弹力带动密封板72向靠近滑动槽71的内部方向移动，直至，密封板72完全进入滑动槽71的内部，此时齿板63上的齿块移动至靠近齿轮62的位置，在齿板63移动的过程中，缓存槽66内部的气体也会进入连接槽61的内部，保证齿板63移动工作的正常进行，直至齿板63上的齿块移动至可以齿轮62的位置，逐渐与齿轮62之间啮合，随着移动的进行，齿板63带动齿轮62发生转动，齿轮62带动第一转杆11转动，第一转杆11转动时通过螺纹转动带动连接杆12、取样盒13向远离齿轮62的方向移动，逐渐进入至土壤的内部，进行取样工作；
28.当取样完成后，逐渐减小通入电磁铁65的电流，电磁铁65与第一磁体64之间的相斥力减小，齿板63与第一安装槽9之间恢复弹性形变的弹力带动齿板63、第一磁体64向靠近电磁铁65的方向移动，齿轮62逐渐回转，通过连接杆12带动取样盒13向靠近第二安装槽10内部的方向移动，在第一磁体64移动的过程中，对气体进行挤压，挤压力使气体通孔68进入缓存槽66的内部对活动板67进行挤压，使之克服与缓存槽66之间的弹力向远离第一磁体64的方向移动，到达储存气体的目的，直至，取样盒13回到初始位置，取样盒13对密封板72的阻碍消失，此时，随着第一磁体64移动的进行，第一磁体64的挤压使第一磁体64与电磁铁65之间的气体通过第一连接管73进入滑动槽71的内部对密封板72进行挤压，挤压力使密封板72克服与滑动槽71之间的弹力向远离滑动槽71的方向移动，直至，密封板72与第二安装槽10侧壁之间相抵紧，避免在壳体1从水中上浮的过程中，水体进入取样盒13的内部与取样的土壤混合在一起，影响后续对土壤检测数据准确性的问题，当第一磁体64回到初始状态时，向电机3通电，使之通过转轴4带动取样柱5回到初始状态，当取样柱5初始状态时，停止向电磁铁65通电，电磁铁65与第二磁体83之间的吸引力消失，第二磁体83与电磁铁65之间恢复弹性形变的弹力带动第二磁体83向远离电磁铁65的方向移动，对连接槽61内部气体进行挤压，挤压力使气体通过第二连接管82进入气囊81的内部，使气囊81发生膨胀与安装筒2的内壁相贴紧，进一步方便外界水体进入取样盒13内部对土壤造成污染的问题。
29.参照图3，取样盒13靠近连接杆12的侧面螺纹连接有第二转杆15，第二转杆15远离连接杆12的一端延伸至取样盒13的内部，并连接有挤压板16，第二转杆15与挤压板16之间转动连接，当需要将取样盒13内部的土壤取出时，重复上述操作，直至，取样盒13处于取样柱5的外部，此时，转动第二转杆15，使之带动挤压板16向取样盒13的外部移动，此时，可以方便快捷的将取样盒13内部取样的土壤推出。
30.参照图3，第二安装槽10远离滑动槽71的对应密封板72的位置开设有第三安装槽74，第三安装槽74的内部固定连接有弹性层75，密封板72可以移动至第三安装槽74的内部对弹性层75进行挤压，弹性层75可以发生弹性形变与密封板72之间相贴合，进一步提高密封板72与第二安装槽10之间抵紧后的密封程度。
31.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种水下作业机器人，包括壳体（1）、设置于壳体（1）顶部的安装筒（2），其特征在于，所述安装筒（2）的内部设有电机（3），所述电机（3）的输出端连接有转轴（4），所述安装筒（2）的内侧面设有取样柱（5），所述转轴（4）远离电机（3）的一端延伸至靠近取样柱（5）的位置，并与取样柱（5）螺纹连接，所述取样柱（5）的内部靠近边缘位置开设有第一安装槽（9），所述第一安装槽（9）靠近转轴（4）的侧面中部开设有第二安装槽（10），所述第一安装槽（9）的侧面对应第二安装槽（10）的位置连接有第一转杆（11），所述第一转杆（11）远离第一安装槽（9）的侧面通过连接杆（12）弹性连接有取样盒（13），所述第一安装槽（9）的内部靠近第一转杆（11）的位置设有驱动组件（6），所述第二安装槽（10）的侧面靠近取样盒（13）的位置设有第一辅助组件（7），所述取样盒（13）处于第一辅助组件（7）与连接杆（12）之间，所述取样柱（5）远离电机（3）的端部呈圆锥状，所述取样柱（5）的侧面靠近圆锥状端部的位置设有第二辅助组件（8）。2.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于，所述取样盒（13）靠近连接杆（12）的侧面螺纹连接有第二转杆（15），所述第二转杆（15）远离连接杆（12）的一端延伸至取样盒（13）的内部，并连接有挤压板（16），所述第二转杆（15）与挤压板（16）之间转动连接。3.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于，所述驱动组件（6）包括开设于取样柱（5）内部靠近第一安装槽（9）位置的连接槽（61），所述第一安装槽（9）与连接槽（61）之间贯穿连接，所述连接槽（61）处于取样柱（5）内部靠近电机（3）处的位置，所述第一转杆（11）的侧面靠近第一安装槽（9）的位置连接有齿板（63），所述第一安装槽（9）远离电机（3）的内侧面弹性连接有齿板（63），所述齿板（63）与齿轮（62）之间连接，所述齿板（63）靠近连接槽（61）的一端连接有第一磁体（64），所述连接槽（61）的侧面靠近第一磁体（64）的位置连接有电磁铁（65），所述取样柱（5）的内部靠近连接槽（61）的位置开设有缓存槽（66），所述缓存槽（66）远离第一磁体（64）的侧面弹性连接有活动板（67），所述连接槽（61）的侧面靠近第一磁体（64）的位置开设有通孔（68），所述连接槽（61）与缓存槽（66）之间通过通孔（68）相通连接。4.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于，所述第一辅助组件（7）包括开设于第二安装槽（10）靠近电机（3）侧面的滑动槽（71），所述取样盒（13）处于滑动槽（71）与连接杆（12）之间，所述滑动槽（71）远离第二安装槽（10）的侧面弹性连接有密封板（72），所述滑动槽（71）远离第二安装槽（10）的侧面贯穿连接有第一连接管（73），所述第一连接管（73）远离滑动槽（71）的一端延伸至靠近电磁铁（65）的位置，并与连接槽（61）贯穿连接，所述第一连接管（73）远离第二安装槽（10）的端部位于第一磁体（64）与电磁铁（65）之间。5.根据权利要求4所述的一种水下作业机器人，其特征在于，所述第二安装槽（10）远离滑动槽（71）的对应密封板（72）的位置开设有第三安装槽（74），所述第三安装槽（74）的内部固定连接有弹性层（75）。6.根据权利要求1所述的一种水下作业机器人，其特征在于，所述第二辅助组件（8）包括电磁铁（65）远离第一磁体（64）侧面弹性连接的第二磁体（83），所述取样柱（5）的侧面靠近取样柱（5）圆锥形端部的位置连接有气囊（81），所述气囊（81）的内侧面贯穿连接有第二连接管（82），所述第二连接管（82）远离气囊（81）的一端延伸至靠近第二磁体（83）的位置，并与连接槽（61）贯穿连接，所述第二连接管（82）与连接槽（61）连接的端部位于第二磁体
（83）远离电磁铁（65）的一侧。

技术总结
本实用新型涉及水下作业机器人技术领域，具体涉及一种水下作业机器人，包括壳体、设置于壳体顶部的安装筒，所述安装筒的内部设有电机，所述电机的输出端连接有转轴，所述安装筒的内侧面设有取样柱，所述转轴远离电机的一端延伸至靠近取样柱的位置，并与取样柱螺纹连接，所述取样柱的内部靠近边缘位置开设有第一安装槽，本实用新型在使用的过程中，可以方便快捷的完成对水体下部土壤的取样工作，同时，取样完成后，通过设置第一辅助组件与第二辅助组件，可以避免在壳体从水中上浮的过程中，水体进入取样盒的内部与取样的土壤混合在一起，对土壤造成污染，影响后续对土壤检测数据准确性的问题。性的问题。性的问题。


技术研发人员：赵可昕 吴广峰 何军
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/6/27