一种水土采样机器人的制作方法

本发明涉及采样机器人领域，尤其涉及一种水土采样机器人。

背景技术：

目前市场上可升降摄像头的爬行器，都没有同时对管道泥土和水同时取样的机器人，我公司开发的水土采样机器人具备了这些优点，它与普通爬行器进行搭载，可对管道水和泥土同时进行采样。

技术实现要素：

本发明的所要解决的技术问题是提供一种水土采样机器人，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

为了实现本发明的目的，本发明提供的一种水土采样机器人，包括设置在爬行器上的推拉电机、采样装置和采样瓶，所述采样装置由采样抓斗和机械臂组成，所述机械臂具有旋转与俯仰两个自由度，机械臂下端连接有采样抓斗，所述采样抓斗内设有执行机构，采样抓斗由左右两个弧形铲斗组成，铲斗上方分别与执行机构连接，所述推动电机转轴连接有传动机构，传动机构另一端与机械臂连接，推拉电机尾部设有水泵，水泵后端设有采样瓶，所述采样瓶顶端设有溢流管和吸水管，所述吸水管底部连接有过滤网，吸水管通过水泵连接到采样抓斗外表面，且吸水管的最低点高度均低于采样抓斗高度，所述水泵、推拉电机和执行机构分别通过无线信号与外部控制器连接。

采用以上技术方案的有益效果在于：本机器人采用推拉电机，推动电机前的滚珠丝杆将电机的旋转运动转化为直线运动，从而实现推动机械臂系统水平运动，机械臂具有旋转与俯仰两个自由度，即可由机械臂带动下方采样抓斗的姿态，从而使其与管道内泥土和泥土更好的接触，采样抓斗内执行机构带动连杆末端的抓斗开合来抓取泥土，泥土泵通过连接在机械臂上的吸水管将水吸进尾部的采样瓶里，吸水管底部设有过滤网可避免吸水管吸入较大的杂质，对其造成损坏，进入采样瓶内的液体满了可通过溢流管溢出，此时通过爬行器的视屏看到，可通过外部控制器控制机器人停止取样。

优选的，所述采样瓶顶端设有瓶盖，瓶盖与采样瓶瓶体转动连接。

采用以上技术方案的有益效果在于：设有瓶盖便于采样瓶运出后，将瓶盖拧开，即可取出采样得到的液体。

优选的，所述溢流管和吸水管从左到右均设有卡紧机构，卡紧机构由连接环和固定套组成，所述固定套套接在溢流管和吸水管外表面，连接环一端与固定套通过螺钉固定在采样抓斗、推拉电机等的外表面。

采用以上技术方案的有益效果在于：设有卡紧机构，使用固定套套在吸水管外表面，再通过连接环将其固定在推拉电机等的表面，避免吸水管和溢流管在机器人工作过程中被损坏，同时也能起到定位作用。

优选的，所述采样瓶和水泵底端设有固定座，固定座上方设有拉环。

采用以上技术方案的有益效果在于：设有固定座可将水泵和采样瓶固定在爬行器上，避免与底面的磨损，设有拉环，便于提起整个机器人组件，简单方便。

优选的，所述铲斗为开合式，具有开合或关闭的自由度。

采用以上技术方案的有益效果在于：铲斗为开合式，便于由执行机构控制两铲斗的打开和关闭，从而对管道内污土进行铲取。

优选的，所述爬行器包括设置车身处的车轮，车身沿前进方向的前段设有摄像头。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明主体部分的主视图；

图3是本发明的主视图。

其中，1—机械臂，2—溢流管，3—采样抓斗，4—执行机构，5—铲斗，6—采样瓶，7—水泵，8—推拉电机，9—过滤网，10—瓶盖，11—固定座，12—吸水管，13—拉环，14—连接环，15—固定套，16-连接座，17-车轮，18-车身，19-摄像机头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1、图2和图3出示了本发明的具体实施方式：一种水土采样机器人，包括设置在爬行器上的推拉电机8、采样装置和采样瓶6，所述采样装置由采样抓斗3和机械臂1组成，并由车身18提供搭载安装位置和电力供应。所述推动电机转轴连接有传动机构，传动机构另一端与机械臂1连接，所述机械臂1具有旋转与俯仰两个自由度，机械臂1下端连接有采样抓斗3，所述采样抓斗3内设有执行机构4，该执行机构4为舵机，采样抓斗3由左右两个弧形铲斗5组成，铲斗5上方分别与执行机构4连接，所述推拉电机8尾部通过连接座16设有水泵7，水泵7后端设有采样瓶6，所述采样瓶6顶端设有溢流管2和吸水管12，所述吸水管12底部连接有过滤网9，吸水管12通过水泵7连接到采样抓斗3外表面，且吸水管12的最低点高度均低于采样抓斗3高度，所述水泵7、推拉电机8和执行机构4分别通过无线信号与外部控制器连接。

本机器人采用推拉电机8，传动机构为滚动丝杠，推动电机前的滚珠丝杆将电机的旋转运动转化为直线运动，从而实现推动机械臂1系统水平运动，机械臂1具有旋转与俯仰两个自由度，即可由机械臂1带动下方采样抓斗3的姿态，从而使其与管道内泥土和泥土更好的接触，采样抓斗3内执行机构4带动连杆末端的抓斗开合来抓取泥土，泥土泵通过连接在机械臂1上的吸水管12将水吸进尾部的采样瓶6里，吸水管12底部设有过滤网9可避免吸水管12吸入较大的杂质，对其造成损坏，采样瓶6满了可通过溢流管2溢出，此时通过爬行器的视屏看到，可通过外部控制器控制机器人停止取样，所述采样瓶6顶端设有瓶盖10，瓶盖10与采样瓶6瓶体转动连接，设有瓶盖10便于采样瓶6运出后，将瓶盖10拧开，即可取出采样得到的液体，所述溢流管2和吸水管12从左到右均设有卡紧机构，卡紧机构由连接环14和固定套15组成，所述固定套15套接在溢流管2和吸水管12外表面，连接环14一端与固定套15通过螺钉固定在采样抓斗3、推拉电机8等的外表面，设有卡紧机构，使用固定套15套在吸水管12外表面，再通过连接环14将其固定在推拉电机8等的表面，避免吸水管12和溢流管2在机器人工作过程中被损坏，同时也能起到定位作用，所述采样瓶6和水泵7底端设有固定座11，固定座11上方设有拉环13，设有固定座11可将水泵7和采样瓶6固定在爬行器上，避免与底面的磨损，设有拉环13，便于提起整个机器人组件，简单方便，所述铲斗5为开合式，具有开合或关闭的自由度，铲斗5为开合式，便于由执行机构4控制两铲斗5的打开和关闭，从而对管道内污土进行铲取。

爬行器包括设置车身18处的车轮17，车身18沿前进方向的前段设有摄像头19；车轮17、车身18、摄像机19为可经由有线或无线控制进出作业现场，并通过摄像机19监视及识别作业现场。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现，因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的，所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种水土采样机器人，包括设置在爬行器上的推拉电机、采样装置和采样瓶，所述采样装置由采样抓斗和机械臂组成，所述推动电机转轴连接有传动机构，传动机构另一端与机械臂连接，所述机械臂具有旋转与俯仰两个自由度，机械臂下端连接有采样抓斗，所述采样抓斗内设有执行机构，采样抓斗由左右两个弧形铲斗组成，铲斗上方分别与执行机构连接，所述推拉电机尾部设有水泵，水泵后端设有采样瓶，所述采样瓶顶端设有溢流管和吸水管，可同时对管道泥土和水取样。

技术研发人员：王小桂;王小颖;胡春霞
受保护的技术使用者：深圳市施罗德工业测控设备有限公司
技术研发日：2017.08.03
技术公布日：2017.11.14