[发明专利]一种水中矿石和生物样本采集仿生机器人

说明书

本发明公开了一种水中矿石和生物样本采集仿生机器人，包括主控板、动力装置、浮动装置、抓取装置；浮动装置设在动力装置的顶部，浮动装置包括第一安装盘，第一安装盘通过两个第一导柱与柱形壳体连接，在两个第一导柱上滑动连接有第一法兰盘，在第一安装盘的周向上等间距设有若干泳动触手，泳动触手向下转动的速度大于向上转动的速度时能够使该仿生机器人向上浮动；抓取装置设在动力装置的底部，抓取装置包括第二安装盘，第二安装盘通过两个第二导柱与柱形壳体连接，在两个第二导柱上滑动连接有第二法兰盘，在第二安装盘的周向上等间距设有若干抓手。该仿生机器人能够代替人工完成水中矿石和生物样本的采集，大大降低了人工采集的成本和风险。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种水中矿石和生物样本采集仿生机器人。

背景技术

水下机器人广泛应用于包括海洋工程、港口建设、海洋石油、海事执法取证、科学研究和海军防务等诸多领域，用以完成水下搜救、探测打捞、深海资源调查、海底线管敷设与检查维修、水下考古、电站及水坝大坝检测等各项工作。随着科技的进步和技术的发展，水下机器人逐步向智能化、可靠性和实用性方向发展。浩瀚的海洋中蕴含有丰富的生物资源、矿产资源和能源，人类在水下环境中进行生产、科研等活动越来越频繁，水下任务的要求也不断提高，人工操作的方式从成本、安全性、效率上逐渐不能满足复杂水下任务的要求。水下机器人作为一种可在水中移动，具有一定感知能力，可辅助或代替人类完成多种任务的高技术装备，在海洋研究、海洋开发、海洋环境保护等领域具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的在于提出一种水中矿石和生物样本采集仿生机器人，以解决现有技术中人工在水中采集矿石和生物样本成本高、效率低、安全性差的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术解决方案是：

一种水中矿石和生物样本采集仿生机器人，包括主控板、动力装置、浮动装置、抓取装置和姿态调整装置；

动力装置包括柱形壳体，在柱形壳体的内部设有安装板，在安装板的上表面安装有第一直线电机，第一直线电机的伸缩杆伸出柱形壳体的顶部，在安装板的下表面安装有第二直线电机，第二直线电机的伸缩杆伸出柱形壳体的底部；

浮动装置设在动力装置的顶部，浮动装置包括第一安装盘，第一安装盘通过两个第一导柱与柱形壳体顶部连接，在两个第一导柱上滑动连接有第一法兰盘，在第一安装盘的周向上等间距设有若干泳动触手，每个泳动触手的一端部分别与第一安装盘可转动连接，每个泳动触手的中部分别通过第一连接杆与第一法兰盘铰接，第一直线电机的伸缩杆与第一法兰盘垂直连接，并能够带动第一法兰盘沿着第一导柱上下滑动，泳动触手向下转动的速度大于向上转动的速度时能够使该仿生机器人向上浮动；

抓取装置设在动力装置的底部，抓取装置包括第二安装盘，第二安装盘通过两个第二导柱与柱形壳体底部连接，在两个第二导柱上滑动连接有第二法兰盘，在第二安装盘的周向上等间距设有若干抓手，所述抓手均呈拱形，每个抓手的一端部分别与第二安装盘可转动连接，每个抓手的中部分别通过第二连接杆与第二法兰盘铰接，第二直线电机的伸缩杆与第二法兰盘垂直连接，并能够带动第二法兰盘沿着第二导柱上下滑动，抓手向下转动至闭合能够形成腔体，用于放置所抓取的矿石和生物样本；

姿态调整装置包括水泵和四通电磁阀，在柱形壳体的顶部设有进水口，在柱形壳体的侧壁周向上等间距设有三个出水口，水泵安装在安装板上，水泵的进水端通过水管与进水口连接，水泵的出水端与四通电磁阀的进水端连接，四通电磁阀三个出水端分别通过水管与对应的出水口连接；

主控板安装在第一安装盘的上表面，主控板上集成有电源模块、控制模块和无线接收模块，第一直线电机、第二直线电机、水泵和四通电磁阀分别与主控板电连接，电源模块用于给各部件供电，无线接收模块能够接受外界发出的控制指令并传送给控制模块，控制模块能够根据控制指令控制相应的部件执行该控制指令；

在第一安装盘的上表面安装有半圆形盖板。