[发明专利]一种基于无人船的高成功率型回转挖掘式淤泥采样装置

说明书

本发明涉及无人船装备技术领域，具体涉及一种基于无人船的高成功率型回转挖掘式淤泥采样装置。包括：框架，所述框架上端连接有吊拉绳索，所述框架上转动设有挖爪，所述挖爪爪腔开口处设有密封盖，所述密封盖远离挖爪一端转动固定在框架上；所述框架上固定有密封箱，所述密封箱内设有驱动电机，所述密封箱上穿设有驱动轴，所述驱动电机与驱动轴传动连接，所述驱动轴与挖爪传动连接；还包括弹簧，所述弹簧一端连接在密封盖远离转动中心一侧，另一端固定在框架上，所述密封盖被弹簧的弹力压合在挖爪开口处。本发明通过一个驱动装置，完成了取样、翻转和密封，控制系统简单，并且能够保证取样淤泥不被水流冲走，提高取样效率以及取样的成功率。

技术领域

本发明涉及无人船装备技术领域，具体涉及一种基于无人船的高成功率型回转挖掘式淤泥采样装置。

背景技术

无人船是一种可以无需遥控，借助精确卫星定位和自身传感即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人，英文缩写为USV。通过无人船进行水质检测，水下淤泥的采样，是无人船应用技术中的一个重要领域。

如中国专利公开号为：CN208902462U，公开的一种基于无人船的双抓斗式分层淤泥采样装置，现有的淤泥取样抓斗，通常都是倒扣设置的，抓斗抓取淤泥后，仍然是倒扣并且开口腔不封口，由于水底情况复杂，可能出现暗流旋涡等，水流流动性较强，抓斗的抓取淤泥很容易被水流冲走，导致取样失败。

专利号为CN 110346176 A的中国发明专利公开了一种基于无人船的双抓斗式分层淤泥采样装置，提供了如下技术方案：包括缆线，所述缆线上固定连接有配重块，所述缆线上固定连接有第一连接耳，所述第一连接耳的底侧固定连接有密封箱，所述密封箱内固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的底端通过传动机构连接有第一钻筒，所述螺纹杆上螺纹连接有螺纹块，所述螺纹块两侧对称固定连接有连接杆，所述连接杆通过限位机构与第一钻筒相连接，所述第一钻筒的底侧设有锯齿，所述配重块的一侧固定连接有固定块，所述固定块上转动连接有导向轮，所述密封箱的左侧固定连接有第二连接耳，所述第二连接耳上固定连接有连接钢绳。该发明中通过缆线将密封箱放入水里后，在配重块的作用下，保证缆线处于竖直状态，然后通过驱动电机带动螺纹杆进行转动，螺纹块在限位板的限位情况下向下滑动，从而在连接杆的连接作用下带动第一钻筒向下进给，使得矩形块在矩形槽内相对滑动，并且由于螺纹杆还会带动传动杆进行转动，同时在矩形块与矩形槽的矩形配合下带动套筒进行转动，从而让第一钻筒向下做进给运动的同时进行转动，从而实现对淤泥的钻取工作，淤泥钻取工作完成后，通过无人船上的驱动机构将连接钢绳收起，在导向轮的导向作用下拉动密封箱，从而使得第一钻筒逐渐旋转180度，让第一钻筒倒置，防止取样淤泥被水冲走，根据第一钻筒的深度就可以得到不同深度层的淤泥样本，使用方便。

该发明通过另设驱动机构使得第一钻筒倒置，防止取样淤泥被水冲走。具有的缺点如下：一方面，另设驱动机构，使得装置整体控制复杂程度高；另一方面，钻筒没有封口，取样淤泥还是会有流失的情况；此外，当该发明所述的采样装置下水后接触取样淤泥，难以保证装置是竖直插设在水下淤泥处的，当装置倾斜时，则无法保证取样的有效性。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于无人船的高成功率型回转挖掘式淤泥采样装置，控制系统简单，并且能够保证取样淤泥不被水流冲走，提高取样效率以及取样的成功率。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于无人船的高成功率型回转挖掘式淤泥采样装置，包括：框架，所述框架上端连接有吊拉绳索，所述框架上转动设有挖爪，所述挖爪爪腔开口处设有密封盖，所述密封盖远离挖爪一端转动固定在框架上；所述框架上固定有密封箱，所述密封箱内设有驱动电机，所述密封箱上穿设有驱动轴，所述驱动电机与驱动轴传动连接，所述驱动轴与挖爪传动连接；还包括弹簧，所述弹簧一端连接在密封盖远离转动中心一侧，另一端固定在框架上，所述密封盖被弹簧的弹力压合在挖爪开口处。

上述装置中，本发明所述的一种基于无人船的高成功率型回转挖掘式淤泥采样装置，其工作步骤是：