一种海洋多金属结核采集机器人制造技术

本发明专利技术涉及海洋矿产资源多金属结核的采集领域，具体为一种海洋多金属结核采集机器人，包括壳体、鱼鳍结构、一级分离舱、过渡舱、二级分离舱、收集舱、导流管、尾流分散器、螺旋桨等，其中壳体包括壳体前端和壳体后端，鱼鳍结构固定在壳体外侧，一级分离舱安装在壳体内部，过渡舱和一级分离舱连接，二级分离舱和过渡舱固定连接，收集舱二级分离舱连接，导流管连接在水泵上部，尾流分散器安装在壳体后部，螺旋桨和尾流分散器固定连接。本发明专利技术的鱼鳍结构保证了壳体的平衡和稳定，一级分离舱上的弧形刀片可将坚硬的多金属结核有效刮除，通过两个分离舱能够有效的将泥沙混合物和多金属结核分离，保证了所采集多金属结核的清洁度。保证了所采集多金属结核的清洁度。保证了所采集多金属结核的清洁度。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋多金属结核采集机器人


[0001]本专利技术属于海洋矿产资源多金属结核的采集领域，具体为一种海洋多金属结核采集机器人。

技术介绍

[0002]多金属结核是深海中的一种重要的矿产资源，并且储存量巨大，但多金属结核一般赋存在三千至六千米的海底浅层稀软底质中，开采难度极大。现存的多金属结核采集机器大多结构单一，在采集过程中对多金属结核的筛选不够彻底且在采集过程中对海底环境污染严重。
[0003]现有专利号：CN106194191A公开了一种深海底多金属结核大规模集矿机，包括行走底盘、机架、集矿箱、集矿滚筒、滚筒支架、机械齿式输送带和动力驱动系统，机架固定于行走底盘上，集矿箱固定于机架上，集矿滚筒通过滚筒支架安装于机架上并位于整个集矿机前进方向上的前端，机械齿式输送带设置于集矿滚筒与集矿箱之间，集矿滚筒上设有采集齿且用于将多金属结核挖起后投送至机械齿式输送带上，机械齿式输送带前端的输送方向为由下至上以将多金属结核送至集矿箱内，动力驱动系统驱动行走底盘、集矿滚筒和机械齿式输送带运动，但是该专利申请有以下缺点：其滚筒集矿在将海底表层土挖掘过程中，会造成大面积扬尘悬泥，对海底环境污染严重；该装置所采集的多金属结核含有大量泥沙，影响多金属结核的清洁度；而且其采集效率较低，该装置在工作时需要人工控制，需要大量人工，因此亟需一种装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开一种海洋多金属结核采集机器人，旨在解决
技术介绍
中的如何采集海洋多金属结核的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：包括壳体前端、壳体后端、鱼鳍结构、一级分离舱、过渡舱、二级分离舱、收集舱、导流管、尾流分散器、螺旋桨，所述壳体前端和壳体后端采用焊接的方式固定连接，所述壳体前端内固定四个圆环固定器，所述壳体后端内固定一个圆环固定器，用来固定采集机器人的过渡舱，远离壳体后端的圆环固定器连接导流管且在之间设置密封圈，所述导流管前侧安装超声波探测器，另一侧安装一号水泵，所述超声波探测器用来监测机器人运行的水下环境，所述一号水泵采用焊接的方式固定安装在导流管上，所述一级分离舱固定连接在一号水泵的另一侧，在所述一级分离舱的下部固定一个弧形刀片，所述汇流管一侧和二号水泵固定连接，所述汇流管中部设有三号水泵与二级分离舱固定连接，所述收集舱两端固定在二级分离舱和汇流管上，所述鱼鳍结构固定在壳体前端的外侧，所述蓝牙模块和供电模块固定在壳体前端的内部，所述控制模块设置在壳体前端内部另一侧，尾流分散器与壳体后端固定，螺旋桨和尾流分散器固定连接；在使用本专利技术时，一号水泵的工作目的是将海洋中的海水吸到整个采集机器人的内部循环结构，推动由二号水泵吸到一级分离舱内的多金属结核和泥沙等混合物到过渡舱，主要起到推力
的作用。
[0006]优选的，所述导流管一端和超声波探测器固定连接，另一端和一号水泵固定连接，在导流管和壳体接触的位置设有圆环固定器与壳体固定连接，在导流管和圆环固定器中部设有密封圈固定在壳体上，所述导流管与超声波探测器连接的一侧设有小孔；在使用本专利技术时，当超声波探测器探测水下环境后，设备开始工作，所述一号水泵开始工作，此时海水通过导流管进入舱体内部，由于导流管外部有许多小孔，使得海水中的杂质不被推送到舱体内部，为下一步冲洗做准备,所述超声波探测器的目的是为机器人探测清海底的环境，所述的导流管外部的小孔可防止海水中的杂质进入导流管内。
[0007]优选的，所述一号水泵一侧和导流管固定，另一侧采用焊接的方式和一级分离舱固定连接，所述一号水泵上部设有水泵电机，在一号水泵内部设有扇叶和水泵电机固定连接；在本专利技术使用时，当海水从所述导流管流入一号水泵时，一号水泵中的扇叶转动，使得海水顺利从一号水泵的右部流出，为进入一级分离舱的海水提供动力。
[0008]优选的，所述一级分离舱外形中间为球状舱段，下方连接开合装置，所述一级分离舱在上下左右对称的位置开设通孔，上通孔用来连接二号水泵，所述一级分离舱下部设有开合装置，所述开合装置的上侧设有复位圆环，所述开合装置的下部设有弧形刀片和超声波探测器；在使用本专利技术时，所述超声波探测器探测海床表面的多金属结核以及监控海床表面的环境后，所述弧形刀片用来切除海床表面的多金属结核和海草等混合物，切下的混合物在二号水泵的吸力作用下，到达复位圆环处，在二号水泵的作用下开合装置上的复位圆环张到最大，混合物进入到一级分离舱内，二号水泵工作一段时间后停止工作，此时开合装置上的复位圆环复原，开合装置保持紧闭，所述开合装置通过和复位圆环控制多金属结核和混合物进入一级分离舱，一号水泵开始工作，一号水泵将海水从导流管吸入到一级分离舱内，当海水进入一级分离舱后，经过海水的冲刷使得一级分离舱内的多金属结核和混合物分离，海水和混合物通过一级分离舱内部的小孔下落到机器人外部。
[0009]优选的，所述一级分离舱右通孔采用焊接的方式固定连接过渡舱，所述过渡舱为左右贯通结构，在其内部设置有多个固定圆杆，所述固定圆杆上设置可以转动的圆柱环，所述过渡舱右侧与二级分离舱固定连接；在使用本专利技术时，当混合物被所述一号水泵从一级分离舱推送过来的多金属结核和泥沙到过渡舱内部后，所述过渡舱的固定圆杆上的圆柱环通过不停地转动，从而将多金属结核表面的混合物敲击下来，在海水的带动下达到清洁筛选的作用，所述一号水泵再次工作，其产生的推力使得混合物到达二级分离舱。
[0010]优选的，所述二级分离舱的左侧采用焊接方式固定连接与过渡舱的右侧，所述二级分离舱左右设置错位通孔，且左右错位通孔上下单侧分别设置隔板，所述隔板设置环形阵列圆形通孔，通孔直径小于多金属结核的平均直径，大于多金属结核的最小直径，所述二级分离舱下通孔设有导流管，所述导流管采用焊接的方式固定连接在采集机器人壳体前端的圆环固定器上，所述圆环固定器上安装密封圈，二级分离舱上通孔固定连接三号水泵；在使用本专利技术时，一号水泵将过渡舱内部的多金属结核泥沙等的混合物推送到二级分离舱，二级分离舱上方设有三号水泵，此时三号水泵开始工作，致使二级分离舱内的多金属结核再一次被冲洗，所述三号水泵为二级分离舱内的海水提供动力。
[0011]优选的，所述的二级分离舱后通孔固定连接收集舱，所述收集舱下通孔设置有弧形弯管，所述弧形弯管下部与壳体固定的位置设有圆环固定器和密封圈，所述弧形弯管末
端设置舱门，所述收集舱后壁位置安装压片式压力式传感器；在使用本专利技术时，一号水泵将经过二级分离舱冲洗过的多金属结核推送至收集舱，此时由于重力的原因，多金属结核落入收集舱下方的弧形弯管下部，所述收集舱的弧形弯管结构使得多金属结核不至于直接落下，有效的保护收集舱的舱体不被多金属结核破环，收集舱下部的小孔可防止下落的多金属结核不至于落到机器人外部，所述水泵均为周期性间歇工作，所述三号水泵与二号水泵同步开启工作，但停止工作时间不同，三号水泵的工作时长小于二号水泵，整个水泵系统的工作方式为二号水泵先开始工作，二号水泵将多金属结核和泥沙混合物吸入到一级分离舱内后，二号水泵停止工作，此时一号水泵开始工作，一号水泵将多金属结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋多金属结核采集机器人，其特征在于：包括壳体前端（1）、壳体后端（2）、鱼鳍结构（28）、一级分离舱（10）、过渡舱（4）、二级分离舱（17）、收集舱（20）、导流管（5）、尾流分散器（25）、螺旋桨（27），所述壳体前端（1）和壳体后端（2）采用焊接的方式固定连接，所述壳体前端（1）内固定四个圆环固定器（3），所述壳体后端（2）内固定一个圆环固定器（3），用来固定采集机器人的过渡舱（4），远离壳体后端（2）的圆环固定器（3）连接导流管（5）且在之间设置密封圈（6），所述导流管（5）前侧安装超声波探测器（7），另一侧安装一号水泵（8），所述超声波探测器（7）用来监测机器人运行的水下环境，所述一号水泵（8）采用焊接的方式固定安装在导流管（5）上，所述一级分离舱（10）固定连接在一号水泵（8）的另一侧，在所述一级分离舱（10）的下部固定一个弧形刀片（14），所述汇流管（12）一侧和二号水泵（9）固定连接，所述汇流管（12）中部设有三号水泵（19）与二级分离舱（17）固定连接，所述收集舱（20）两端固定在二级分离舱（17）和汇流管（12）上，所述鱼鳍结构（28）固定在壳体前端（1）的外侧，所述蓝牙模块（29）和供电模块（30）固定在壳体前端（1）的内部，所述控制模块（31）设置在壳体前端（1）内部另一侧，尾流分散器（25）与壳体后端（2）固定，螺旋桨（27）和尾流分散器（25）固定连接。2.根据权利要求1所述的一种海洋多金属结核采集机器人，其特征在于：所述导流管（5）一端和超声波探测器（7）固定连接，一端和一号水泵（8）固定连接，在导流管（5）和壳体接触的位置设有圆环固定器（3）与壳体固定连接，在导流管（5）和圆环固定器（3）中部设有密封圈（6）固定在壳体上，所述导流管（5）与超声波探测器（7）连接的一侧设有小孔。3.根据权利要求1所述的一种海洋多金属结核采集机器人，其特征在于：所述一号水泵（8）一侧和导流管（5）固定，另一侧采用焊接的方式和一级分离舱（10）固定连接，所述一号水泵（8）上部设有水泵电机（32），在一号水泵（8）内部设有扇叶（33）和水泵电机（32）固定连接。4.根据权利要求1所述的一种海洋多金属结核采集机器人，其特征在于：所述一级分离舱（10）外形中间为球状舱段，下方连接开合装置（11），所述一级分离舱（10）在上下左右对称的位置开设通孔，上通孔用来连接二号水泵（9），所述一级分离舱（10）下部设有开合装置（11），所述开合装置（11）的上侧设有复位圆环（13），所述开合装置（11）的下部设有弧形刀片（14）和超声波探测器（7）。5.根据权利要求1所述的一种海洋多金属结核采集机器人，其特征在于：所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆良，赵铭征，范春永，万丽荣，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：