本發(fā)明涉及水下采樣，尤其涉及一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚。

背景技術(shù)：

1、魚類環(huán)境dna采樣工具及其應(yīng)用隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，環(huán)境dna（edna）采樣技術(shù)逐漸成為生態(tài)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，作為一種非侵入性的采樣方法，edna技術(shù)通過提取和分析環(huán)境中的dna，可以有效地監(jiān)測和評估水生生物種群的遺傳多樣性、分布范圍和種群動態(tài)；魚類環(huán)境dna采樣工具主要可以分為兩大類：被動采樣工具和主動采樣工具，被動采樣工具主要通過將濾膜、吸附材料等放置在水環(huán)境中，利用水流自然地將環(huán)境中的dna帶到采樣工具上，主動采樣工具則通過機械或電動方式主動收集水中的dna樣本。

2、公開號cn111504704b公開了一種水下采樣用的仿生機器魚，包括水土采樣組件、魚體以及設(shè)置在魚體上的尾部動力系統(tǒng)和頭部探測系統(tǒng)，其中，所述尾部動力系統(tǒng)能夠為魚體提供升降和前進的動力，所述水土采樣組件內(nèi)嵌于魚體的腹部；所述水土采樣組件包括安裝座以及采樣倉，所述安裝座固定于魚體的腹部，所述安裝座采用動力伸縮組件驅(qū)動所述采樣倉伸縮滑動設(shè)置在安裝座中；所述采樣倉采用旋轉(zhuǎn)取樣組件對水下土體進行采樣收集，并且能夠?qū)崿F(xiàn)分開存放，防漏性能好。

3、上述放生魚在實際使用過程中，單次采樣不能采樣同一區(qū)域內(nèi)的不同位置的土體樣本，且為單一的主動采樣方式，采樣效率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請通過提供一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，解決了現(xiàn)有技術(shù)中單次采樣不能采樣同一區(qū)域內(nèi)的不同位置的土體樣本，且為單一的主動采樣方式，采樣效率低的技術(shù)問題，環(huán)形架上設(shè)置有濾膜，并通過圓盤體上設(shè)置有4個采集樣本的收集筒，氣囊的膨脹收縮，控制圓盤體順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了被動采樣和主動采樣二者結(jié)合，且能多組收集筒去采樣同一區(qū)域內(nèi)的不同位置的土體的技術(shù)效果。

2、本申請?zhí)峁┝艘环N用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，包括取樣組件、魚體以及設(shè)置在魚體魚尾上的動力系統(tǒng)和魚頭上的觀測系統(tǒng)；其中，所述動力系統(tǒng)能夠為魚體提供升降和前進的動力，觀測系統(tǒng)能夠觀察路徑中是否有障礙物從而避開，所述動力系統(tǒng)和觀測系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不過多贅述；

3、所述取樣組件內(nèi)嵌于所述魚體的腹部；所述取樣組件包括有機體箱、電動伸縮桿、固定板、對接架、圓盤體、環(huán)形架以及連接管；所述機體箱固定于所述魚體的腹部；所述機體箱內(nèi)部的兩側(cè)對稱固定有所述電動伸縮桿；所述電動伸縮桿的輸出端固定有所述固定板；所述對接架一端固定在所述固定板底部，另一端固定有限位環(huán)塊；所述限位環(huán)塊上轉(zhuǎn)動連接有圓盤體；所述限位環(huán)塊的底部固定有攝像探頭；所述環(huán)形架上設(shè)置有濾膜和氣囊；所述圓盤體上設(shè)置有4個采集樣本的收集筒；

4、所述圓盤體的內(nèi)部周向固定有4個微型電機，所述圓盤體的外截面上固定有4個柱筒，且位置與所述微型電機一一對應(yīng)；所述柱筒的內(nèi)截面上設(shè)有螺紋；所述柱筒還包括圓環(huán)限位板；所述圓環(huán)限位板固定在所述柱筒的內(nèi)截面上，且靠近所述微型電機；

5、所述收集筒的外截面和內(nèi)截面設(shè)置有螺紋；所述微型電機的輸出端穿過所述圓環(huán)限位板并固定有螺旋葉片；

6、所述收集筒內(nèi)開有收集內(nèi)腔，且內(nèi)截面上還開有與所述收集內(nèi)腔連通的收集入口；所述收集筒可拆卸螺紋連接在所述柱筒內(nèi)；所述收集筒的內(nèi)截面還螺紋連接有環(huán)形蓋；

7、所述環(huán)形架固定在4個所述柱筒的外截面上，且所述環(huán)形架與所述圓盤體同軸設(shè)置；所述環(huán)形架的外截面上設(shè)置有濾膜；

8、所述環(huán)形架的內(nèi)截面固定有多個氣囊，且均設(shè)置在兩所述柱筒之間；

9、所述連接管一端密封轉(zhuǎn)動連接在所述限位環(huán)塊上，另一端穿過所述固定板與所述機體箱底部連通；所述機體箱內(nèi)安裝有多個微型兩用氣泵，所述氣囊還包括有第一連管，所述第一連管一端與所述氣囊連通，另一端依次穿過所述圓盤體、限位環(huán)塊、連接管并與所述機體箱內(nèi)的微型兩用氣泵連接。

10、優(yōu)選的，每兩個所述柱筒之間固定有兩個所述氣囊。

11、優(yōu)選的，所述環(huán)形架還包括有水囊和第二連管；所述水囊一端內(nèi)嵌于所述環(huán)形架的內(nèi)截面上；所述機體箱內(nèi)還安裝有多個微型水泵；所述第二連管一端與所述水囊另一端連通，所述第二連管另一端依次穿過所述圓盤體、限位環(huán)塊、連接管并與所述機體箱內(nèi)的水泵連接。

12、優(yōu)選的，所述水囊的兩端穿過所述氣囊，所述水囊被兩個所述氣囊分為中段、第一段以及第二段。

13、本申請中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

14、環(huán)形架上設(shè)置有濾膜，通過圓盤體上設(shè)置有4個采集樣本的收集筒，氣囊的膨脹收縮，控制圓盤體順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)，被動采樣和主動采樣二者結(jié)合，多組收集筒去采樣同一區(qū)域內(nèi)的不同位置的土體，大大提高采樣效率；通過采集和分析不同水域環(huán)境的dna樣本，可以評估魚類物種的多樣性、分布范圍和種群結(jié)構(gòu)，為生態(tài)保護和管理提供科學(xué)依據(jù)的技術(shù)效果。

技術(shù)特征：

1.一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，包括取樣組件（200）、魚體（100）以及設(shè)置在魚體（100）魚尾上的動力系統(tǒng)（110）和魚頭上的觀測系統(tǒng)（120）；其中，所述動力系統(tǒng)（110）為魚體（100）提供升降和前進的動力，觀測系統(tǒng)（120）觀察路徑中是否有障礙物從而避開；

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，所述圓盤體（220）的內(nèi)部周向固定有4個微型電機（230），所述圓盤體（220）的外截面上固定有4個柱筒（231），且位置與微型電機（230）一一對應(yīng)；所述柱筒（231）的內(nèi)截面上設(shè)有螺紋；所述柱筒（231）還包括圓環(huán)限位板（233）；所述圓環(huán)限位板（233）固定在柱筒（231）的內(nèi)截面上，且靠近微型電機（230）。

3.如權(quán)利要求2所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，所述收集筒（234）的外截面和內(nèi)截面設(shè)置有螺紋；所述微型電機（230）的輸出端穿過圓環(huán)限位板（233）并固定有螺旋葉片（232）。

4.如權(quán)利要求3所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，所述收集筒（234）內(nèi)開有收集內(nèi)腔（2341），且內(nèi)截面上還開有與收集內(nèi)腔（2341）連通的收集入口（2342）；所述收集筒（234）可拆卸螺紋連接在柱筒（231）內(nèi)；所述收集筒（234）的內(nèi)截面還螺紋連接有環(huán)形蓋（235）。

5.如權(quán)利要求2所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，所述環(huán)形架（240）固定在4個所述柱筒（231）的外截面上，且環(huán)形架（240）與圓盤體（220）同軸設(shè)置；所述環(huán)形架（240）的外截面上設(shè)置有濾膜（241）。

6.如權(quán)利要求5所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，所述環(huán)形架（240）的內(nèi)截面固定有多個氣囊（250），且均設(shè)置在兩柱筒（231）之間。

7.如權(quán)利要求1所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，所述連接管（260）一端密封轉(zhuǎn)動連接在限位環(huán)塊（214）上，另一端穿過固定板（212）與機體箱（210）底部連通；所述機體箱（210）內(nèi)安裝有多個微型兩用氣泵，所述氣囊（250）還包括有第一連管（2501），所述第一連管（2501）一端與氣囊（250）連通，另一端依次穿過圓盤體（220）、限位環(huán)塊（214）、連接管（260）并與機體箱（210）內(nèi)的微型兩用氣泵連接。

8.如權(quán)利要求6所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，每兩個所述柱筒（231）之間固定有兩個氣囊（250）。

9.如權(quán)利要求8所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，所述環(huán)形架（240）還包括有水囊（270）和第二連管（271）；所述水囊（270）一端內(nèi)嵌于環(huán)形架（240）的內(nèi)截面上；所述機體箱（210）內(nèi)還安裝有多個微型水泵；所述第二連管（271）一端與水囊（270）另一端連通，所述第二連管（271）另一端依次穿過圓盤體（220）、限位環(huán)塊（214）、連接管（260）并與機體箱（210）內(nèi)的水泵連接。

10.如權(quán)利要求9所述的一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，其特征在于，所述水囊（270）的兩端穿過氣囊（250），所述水囊（270）被兩個氣囊（250）分為中段（272）、第一段（273）以及第二段（274）。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種用于海洋水下采樣用的仿生機器魚，涉及水下采樣技術(shù)領(lǐng)域，由魚體、取樣組件以及位于魚體魚尾的動力系統(tǒng)和魚頭的觀測系統(tǒng)構(gòu)成；動力系統(tǒng)為魚體提供升降和前進動力，觀測系統(tǒng)用于避障；取樣組件內(nèi)嵌于魚體腹部，包含機體箱、電動伸縮桿、固定板等；機體箱固定在魚體腹部，內(nèi)部兩側(cè)對稱設(shè)有電動伸縮桿，其輸出端連固定板，固定板底部通過對接架連接限位環(huán)塊，限位環(huán)塊上轉(zhuǎn)動連接圓盤體；圓盤體內(nèi)部周向固定4個微型電機，外截面上對應(yīng)固定4個柱筒；收集筒通過螺紋與柱筒可拆卸連接；環(huán)形架固定在柱筒外，設(shè)有濾膜和氣囊；濾膜用于被動收集，收集筒用于主動收集，氣囊膨脹收縮使圓盤體能轉(zhuǎn)動，從而提高采樣效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王賽,王團團,歐徽龍,覃紫檀,謝鵬飛,吳東海,聞靜,陳春江,于宗玄,許瀟丹,紀冉,封磊,馬淑貞,呂鶴羽,A·漢娜
受保護的技術(shù)使用者：岸芷汀蘭生態(tài)環(huán)境（海南）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15