[發明專利]一種水陸兩棲采樣機器人

有效

• 申請號: 202011141859.6
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112319158B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 肖娟;蔣祖斌
• 申請（專利權）人: 四川嘉納環保咨詢有限公司
• 主分類號: B60F3/00
• 分類號: B60F3/00;G01N1/14
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本申請公開了一種水陸兩棲采樣機器人，用于一次性大體量水體采樣，包括用于作為機器人主體結構并用于盛裝/放出水樣的水樣盒，所述水樣盒由隔板依次分割成獨立的前水樣倉、電器倉和后水樣倉，所述前水樣倉和后水樣倉通過貫穿所述電器倉的均壓管連通；所述電器倉內安裝有用于接收遙控信號并發出驅動指令的主控板，為主控板供電的鋰電池，以及與主控板電連接的驅動機構、供水機構和采樣機構；本發明提供的采樣機器人可實現兩棲運行，能夠根據預設要求，精準采集指定區域和深度的水樣，客觀，準確的反應水質情況，一次性采集足量水樣用于全水樣分析且成本投入低，可推廣性和實用性強。

技術領域

本發明涉及環保設備領域，尤其涉及水體采樣設備，具體涉及一種水陸兩棲采樣機器人。

背景技術

現有的人工采樣方式及使用的工具情況大致如下：

第一種：橋邊放下圓柱形人工采樣器采樣，此方式所采水樣，在水面位置上符合技術規范要求，對小河而言最大差異通常在10米或5米甚至3米之內，但在水深方面不符合“表層水采集位置為水面下50厘米”規范要求，只能采集到水面下1～25厘米之間的水。

第二種：就近租用民船用圓柱形人工采樣器采樣，此方式主要的弊端是采樣的深度往往過淺，不能采集到指定深度的水樣。一般水樣采集深度為水下50公分。同時，野外水體周圍并不能快捷的租借到合適的船只，存在明顯局限性。

第三種：在岸邊將圓柱形人工采樣器拋甩到水面采樣，拋甩的結果，采樣器往往還在水岸附近，采樣器入水位置的水流明顯比小河的流水中心線的水流緩慢，技術規范要求小河采樣點位是流水中心線，這是真正代表河水水質的水，所謂流水不腐，拋甩的采樣器入水位置與小河的流水中心線相距甚遠(6～20米)且流速明顯低于中心線流速，顯然這樣的水樣代表性很差，通常會劣于中心線水質。

第四種：移動式橡皮船用圓柱形人工采樣器采樣，此方式采樣點位代表性與租船方式相同，由于需要借助船只，因此便捷程度低，費時費力。

第五種：利用采樣無人機進行水質采樣，這種方式的局限性在于：1、需要較高的成本投入，無人機的價格非常昂貴，同時需要專業的人員進行操作，否則將很可能將無人機墜毀，導致巨大的財產損失；2、無人機的載重非常有限，一般在2-4千克，對于全分析水樣需要多次進行采樣，流程繁瑣，推廣價值低。

第六種：采樣船和無人艇采樣，這是一種直接通過自動航行或遠程遙控以實現正常航行、操控及作業的無人艇，包括平臺、任務載荷、通信系統、操控系統和顯示控制基站。分為采樣艇、監測艇和采樣/監測艇。這種采樣方式充分利用現有網絡和控制技術，對于水樣的采集而言十分便捷，但是實際設備體型大，入水和出水非常不便，且投入成本和使用成本高，難以推廣。

綜上，現有技術存在的采樣成本和便捷性均存在明顯弊端，具體如下表所示：

鑒于現有技術情況，綜合現有問題，需要一種成本均衡，使用便捷和利于廣泛推廣的采樣設備用于大小湖泊、河流的水樣采集。

發明內容

為了解決背景技術中提及的現有技術中存在的取樣不準，成本投入高，使用不便捷等問題，本申請提供一種水陸兩棲采樣機器人，能夠實現陸地行走和水中航行，根據遙控采樣機器人到達指定地區和深度進行水質采樣。本發明提供的機器人專門為泥濘、顛簸的野外路況設計，大大提高了通勤能力，避免現有技術中，無法利用小汽車搬運時只能采用人工方式搬運的麻煩和不便；同時，通過行走單元的增設，能夠大大提升設備下水和回收時的便捷性，無需人工搬運，快捷方便。通過采樣機構能夠將采樣的水咀至于指定深度進行精準采樣，避免現有技術中采樣水質深度不符合要求導致監測結論失真的問題。最重要的是，本發明能夠滿足全向分析要求，能夠一次性將所需水樣全部采足，避免了多次采樣的繁瑣。

為了達到上述目的，本申請所采用的技術方案為：