当前位置: 首页 > 专利查询>官庆松专利>正文

湿地生态系统智能采样机器人技术方案

技术编号:44583698 阅读:3 留言:0更新日期:2025-03-14 12:45
本技术涉及采样机器人技术领域,具体的为一种湿地生态系统智能采样机器人,包括移动载体,在移动载体上设置有采样机构;采样机构包括多功能机械臂,在多功能机械臂的末端设置有磁吸装置,采样管上设置有与其配合的铁质圆环;移动载体包括底座,底座上设置有履带行走机构和浮力机构;底座上设置有储存箱,储存箱内部的隔仓底部设置有橡胶塞可以密封采样管;本技术能够自主完成取样与封管换管工作,完成取样的采样管密封设置避免了在行动过程中样本泄漏或者互相污染;设置了浮箱和可展开的浮板来满足湿地环境使用时的涉水需要。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及采样机器人,具体的为一种湿地生态系统智能采样机器人


技术介绍

1、截至目前,在我国湿地沉积物采样领域中,仍然处于需要人员抵达、人工采样等采样步骤的阶段;且现阶段市面上的采样器械大多存在环境适应性差、功能单一等问题,而我国在自动化采样的领域,技术与产品仍处于初步阶段,缺乏成熟可靠的现有产品使用;特别是在湿地采样方面,尤为典型且复杂的便是湿湖纵横交错的区域,在进行全方位、大面积定点采样时往往需要工作人员多次换乘各种交通工具,耗费大量时间的同时也大大降低了效率;同时人工采样过程艰苦,湿地环境行动艰难,研究人员采样时双腿容易下陷,存在蚊虫叮咬与难以脱身等潜在危险,使得人工采样难度很大。

2、现有一申请号为cn201921505529.3的专利,公开了一种地质矿产辅助采样机器人,包括机器人主体、自动采样机械臂和行走腿,所述机器人主体的后表面固定连接有采样储存框,且机器人主体的上表面焊接有底座,所述底座的上侧贯穿有承载块;该专利通过自动采样机械臂对不同位置的进行采样,通过设置自动采样机械臂和采样储存框,可连续对样品进行采集;但是该专利缺乏合理的自动封管结构与水面行动结构,在环境恶劣的湿地环境中难以使用,同时容易在采样过程中因颠簸等造成样本泄漏,导致不同样本之间混合污染,影响采样结果。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种适宜湿地环境使用,具备自动采样封管功能的湿地生态系统智能采样机器人。

2、基于上述目的,本技术采用如下技术方案:

3、湿地生态系统智能采样机器人,包括移动载体,与移动载体配合地设置有采样机构,采样机构包括多功能机械臂,多功能机械臂的末端上设置有磁吸装置;移动载体包括底座,多功能机械臂通过安装板固定安装在底座上;底座上设置有样本储存箱,与样本储存箱配合地设置有采样管,采样管的上端设置有铁质圆环结构;在底座的两侧设置有履带行走机构,与履带行走机构配合地设置有浮力机构;安装板上固定设置有监控装置,监控装置包括监控摄像头。

4、优选地,样本储存箱内通过隔板分隔为多个大小相同的隔仓,每个隔仓内均设置有与采样管配合的橡胶塞。

5、优选地,浮力机构包括设置在底座内侧的浮箱,浮箱为中空密封的箱体结构;浮力机构还包括浮板,浮板与底座通过合页结构连接;浮板上设置有与磁吸装置配合的铁质板。

6、优选地,多功能机械臂具有六个自由度,六个自由度均为旋转关节结构;六个自由度包括一轴、二轴、三轴、四轴、五轴和六轴,一轴的工作范围为0°~300°,二轴的工作范围为0°~225°;三轴的工作范围为0°~200°,五轴的工作范围为0°~180°,四轴和六轴均为连续旋转。

7、优选地,一轴、二轴和三轴均为蜗轮蜗杆结构,四轴、五轴和六轴均为非耦合结构;每个自由度均通过行星齿轮减速器连接有伺服电机,伺服电机连接有增量编码器;四轴和六轴处设置有滑环结构。

8、本技术的有益效果有:

9、本技术使用多功能机械臂搭载各种不同的操作手,并且在机械臂的末端设置磁吸装置来拿取、移动采样管;磁吸装置主要为一块电磁铁,在采样管上端设置有留孔的铁质圆环结构,使得电磁铁通电时便可以吸取采样管;在采样完成后,磁吸装置通电使电磁铁带磁,与采样管配合利用磁场吸引并封闭采样管;在底座上设置的样本储存箱中设置有多个隔仓,每个隔仓内均设置有与采样管配合的橡胶塞,将采样管置入隔仓内与橡胶塞接触即可密封橡胶塞,实现完全自动化的封管保存工作。

10、本技术在底座的内部设置有浮箱,并且在两侧设置有浮板,可以为采样机器人提供浮力使其能够漂浮在水面上;配合履带划水提供动力并控制方向,可以实现在水面行动,在水文环境复杂的湿地中也能够顺利行动,抵达各种采样人员不便达到的位置进行采样工作;浮板与底座之间呈合页连接,在使用时可以借助机械臂展开,在不使用时可以再借助机械臂合上,不占用空间增加了机器人的地形适应性。

11、本技术所使用的采样机器人可以实现自主运输,直接跳过采样人员多次、来回提携设备器械的繁杂过程,全自动完成采样与提携装载,并且自主运输,不仅大大降低了人力消耗,并且可以在采样机器人的运输过程中通过监控系统进行实时监测,找寻新的采样点,大大提高了采样效率;本技术机动能力强地形适应性好,可以在复杂的湿地地形中自由移动,不需要将机器人放置在特定的位置,就可以对周围环境实时监测并行进到指定位置进行操作,自主性、可控性高,适用范围广泛。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.湿地生态系统智能采样机器人,包括移动载体,其特征在于:与所述移动载体配合地设置有采样机构,所述采样机构包括多功能机械臂,所述多功能机械臂的末端上设置有磁吸装置;所述移动载体包括底座,所述多功能机械臂通过安装板固定安装在底座上;所述底座上设置有样本储存箱,与所述样本储存箱配合地设置有采样管,所述采样管的上端设置有铁质圆环结构;在所述底座的两侧设置有履带行走机构,与所述履带行走机构配合地设置有浮力机构;所述安装板上固定设置有监控装置,所述监控装置包括监控摄像头。

2.根据权利要求1所述的湿地生态系统智能采样机器人,其特征在于:所述样本储存箱内通过隔板分隔为多个大小相同的隔仓,每个所述隔仓内均设置有与所述采样管配合的橡胶塞。

3.根据权利要求1所述的湿地生态系统智能采样机器人,其特征在于:所述浮力机构包括设置在底座内侧的浮箱,所述浮箱为中空密封的箱体结构;所述浮力机构还包括浮板,所述浮板与所述底座通过合页结构连接;所述浮板上设置有与所述磁吸装置配合的铁质板。

4.根据权利要求1所述的湿地生态系统智能采样机器人,其特征在于:所述多功能机械臂具有六个自由度,六个所述自由度均为旋转关节结构;六个所述自由度包括一轴、二轴、三轴、四轴、五轴和六轴,所述一轴的工作范围为0°~300°,二轴的工作范围为0°~225°;三轴的工作范围为0°~200°,五轴的工作范围为0°~180°,四轴和六轴均为连续旋转。

5.根据权利要求4所述的湿地生态系统智能采样机器人,其特征在于:所述一轴、二轴和三轴均为蜗轮蜗杆结构,所述四轴、五轴和六轴均为非耦合结构;每个所述自由度均通过行星齿轮减速器连接有伺服电机,所述伺服电机连接有增量编码器;所述四轴和六轴处设置有滑环结构。

...

【技术特征摘要】

1.湿地生态系统智能采样机器人,包括移动载体,其特征在于:与所述移动载体配合地设置有采样机构,所述采样机构包括多功能机械臂,所述多功能机械臂的末端上设置有磁吸装置;所述移动载体包括底座,所述多功能机械臂通过安装板固定安装在底座上;所述底座上设置有样本储存箱,与所述样本储存箱配合地设置有采样管,所述采样管的上端设置有铁质圆环结构;在所述底座的两侧设置有履带行走机构,与所述履带行走机构配合地设置有浮力机构;所述安装板上固定设置有监控装置,所述监控装置包括监控摄像头。

2.根据权利要求1所述的湿地生态系统智能采样机器人,其特征在于:所述样本储存箱内通过隔板分隔为多个大小相同的隔仓,每个所述隔仓内均设置有与所述采样管配合的橡胶塞。

3.根据权利要求1所述的湿地生态系统智能采样机器人,其特征在于:所述浮力机构包括设置在底座内侧的浮...

【专利技术属性】
技术研发人员:官庆松刘会贺尹浩田周亦桥李硕杨帆杨黎君许慧豪张可恩
申请(专利权)人:官庆松
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1