CN113607463B - 基于rov的深海采样*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于ROV的深海采样***，涉及海洋科学研究采样设备的技术领域，包括主体框架、活动底盘、第一采样装置和驱动机构；利用遥控无人潜水器带动主体框架深入至深海环境中；当主体框架进入深海需要进行采样时，通过活动底盘相对于主体框架伸出，利用驱动机构带动伸出主体框架的第一采样装置进行采样操作，主体框架和第一采样装置远离ROV水下主体推进器，主体框架能够在触底取样时对ROV起到良好支撑作用，缓解了现有技术中存在的多个取样工具集成于ROV时，会对ROV水下主体推进器周围形成遮挡，增加ROV水下作业危险性，以及ROV水下主体搭载取样工具直接进行触底取样时，容易造成ROV本体破坏的技术问题。

Description

基于ROV的深海采样***
技术领域
本发明涉及海洋科学研究采样设备技术领域，尤其是涉及一种基于ROV的深海采样***。
背景技术
科考型深海遥控无人潜水器(ROV)是海洋科学综合考察船必备的重要深海调查装备之一，能在复杂海底情况下实现精准的目标观测、探测、取样等，为开展深海极端环境与生命过程、地球深部过程及动力学等前沿领域的研究与探测提供技术手段和平台；深海遥控无人潜水器(ROV)配备设计合理、性能优良的灯光照明装置将更好的为深海调查、探测、取样以及海底观测网建设、安装和维护等作业提供技术手段。
近年来，运用ROV开展深海极端环境探测、深海资源探测、海洋科学及地球***科学等领域的研究成为各海洋研究机构争相追逐的热点，为此开发了种类繁多的ROV专用取样工具。
但是，现有技术中的深海ROV是以海洋石油工程应用为目标而设计，其在搭载取样工具进行海洋科学研究时会面临以下问题：ROV水下主体单次下潜携带采样工具单一，单次下潜作业效率低；当利用取样工具集成于ROV水下主体时，会对ROV水下主体推进器周围形成遮挡，增加ROV水下作业危险性；另外，当ROV水下主体搭载取样工具直接进行触底取样时，容易造成ROV本体破坏，导致科学考察任务无法进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于ROV的深海采样***，以缓解现有技术中存在的当多个取样工具集成于ROV水下主体时，会对ROV水下主体推进器周围形成遮挡，增加ROV水下作业危险性，以及ROV水下主体搭载取样工具直接进行触底取样时，容易造成ROV本体破坏的技术问题。
本发明提供的一种基于ROV的深海采样***，包括：主体框架、活动底盘、第一采样装置和驱动机构；
所述主体框架与遥控无人潜水器连接，所述遥控无人潜水器用于带动所述主体框架深入至深海环境中；
所述活动底盘位于所述主体框架的一端，且所述活动底盘与所述主体框架滑动连接，所述第一采样装置位于所述活动底盘上，所述驱动机构位于所述主体框架靠近所述活动底盘的一端，所述活动底盘用于带动所述第一采样装置相对于所述主体框架伸出，所述驱动机构用于带动伸出所述主体框架的所述第一采样装置进行采样操作。
在本发明较佳的实施例中，所述活动底盘包括伸缩驱动机构、采样托盘、托盘滑道和托盘滑轨；
所述托盘滑轨至少设置有两条，其中两条所述托盘滑轨分别位于所述采样托盘的两端，所述托盘滑轨与所述采样托盘固定连接；
所述托盘滑道的数量与所述托盘滑轨的数量对应设置，所述托盘滑道与所述主体框架固定连接，所述托盘滑轨与所述托盘滑道滑动连接，所述伸缩驱动机构的两端分别与所述主体框架和所述采样托盘连接，所述伸缩驱动机构用于向所述采样托盘施加往复作用力，以使所述采样托盘通过所述托盘滑轨沿着所述托盘滑道相对于所述主体框架往复滑动。
在本发明较佳的实施例中，所述活动底盘还包括外挂托盘；
所述外挂托盘位于所述采样托盘远离所述主体框架的一端，所述外挂托盘与所述采样托盘可拆卸连接。
在本发明较佳的实施例中，所述采样托盘包括第一放置区、第二放置区和第三放置区，所述第一放置区、第二放置区和第三放置区沿着所述采样托盘垂直于往复移动的方向依次布置。
在本发明较佳的实施例中，所述第一采样装置包括宏生物取样器、沉积物采样器、样品箱和气密流体保压取样器；
所述宏生物取样器、沉积物采样器和样品箱依次布置于所述第一放置区、第二放置区和所述第三放置区内，且所述宏生物取样器、沉积物采样器和样品箱分别与所述采样托盘的表面连接；所述气密流体保压取样器位于所述外挂托盘上，所述宏生物取样器、沉积物采样器、样品箱和所述气密流体保压取样器用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部；
所述驱动机构能够作用于所述宏生物取样器的采集端，以使所述宏生物取样器能够获取活体海洋生物；所述驱动机构能够作用于所述沉积物采样器上，以使所述沉积物采样器能够获取深海海底表层沉积物；所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内；所述驱动机构能够作用于气密流体保压取样器的采集端，以使所述气密流体保压取样器抽取取样位置的流体样品。
在本发明较佳的实施例中，所述第一采样装置包括样品箱；
所述样品箱设置有至少两个，所述第一放置区和所述第二放置区的面积总和等于所述第三放置区的面积，其中一个所述样品箱放置于所述第一放置区和第二放置区上，其中另一个所述样品箱放置于所述第三放置区上，且每个所述样品箱分别与所述采样托盘的表面连接，所述样品箱用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部，所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内。
在本发明较佳的实施例中，所述第一采样装置包括沉积物采样器、样品箱和气密流体保压取样器；
所述沉积物采样器设置有至少两个，多个所述沉积物采样器呈并排布置，且其中两个所述沉积物采样器分别布置于所述第一放置区和所述第二放置区内，所述样品箱布置于所述第三放置区内，且所述样品箱和多个所述沉积物采样器分别与所述采样托盘的表面连接；所述气密流体保压取样器位于所述外挂托盘上，所述沉积物采样器、样品箱和所述气密流体保压取样器用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部；
所述驱动机构能够作用于所述沉积物采样器上，以使所述沉积物采样器能够获取深海海底表层沉积物；所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内；所述驱动机构能够作用于气密流体保压取样器的采集端，以使所述气密流体保压取样器抽取取样位置的流体样品。
在本发明较佳的实施例中，所述第一采样装置包括沉积物采样器、样品箱和气密流体保压取样器；
所述气密流体保压取样器设置有至少两个，且其中两个所述沉积物采样器分别布置于所述第二放置区和所述外挂托盘上，所述沉积物采样器布置于所述第一放置区内，所述样品箱布置于所述第三放置区内，所述沉积物采样器、样品箱和所述气密流体保压取样器用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部；
所述驱动机构能够作用于所述沉积物采样器上，以使所述沉积物采样器能够获取深海海底表层沉积物；所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内；所述驱动机构能够作用于气密流体保压取样器的采集端，以使所述气密流体保压取样器抽取取样位置的流体样品。
在本发明较佳的实施例中，所述第一采样装置包括宏生物取样器、样品箱和气密流体保压取样器；
所述气密流体保压取样器设置有至少两个，且其中两个所述沉积物采样器分别布置于所述第二放置区和所述外挂托盘上，所述宏生物取样器布置于所述第一放置区内，所述样品箱布置于所述第三放置区内，所述宏生物取样器、样品箱和所述气密流体保压取样器用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部；
所述驱动机构能够作用于所述宏生物取样器的采集端，以使所述宏生物取样器能够获取活体海洋生物；所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内；所述驱动机构能够作用于气密流体保压取样器的采集端，以使所述气密流体保压取样器抽取取样位置的流体样品。
在本发明较佳的实施例中，所述宏生物取样器包括轴流泵、宏生物取样管和宏生物样品箱；
所述宏生物样品箱通过所述轴流泵与所述宏生物取样管连接，所述宏生物取样管能够相对于所述轴流泵伸出或收缩，所述驱动机构用于带动宏生物取样管朝向取样品位置，所述轴流泵用于通过所述宏生物取样管向所述宏生物样品箱抽取活体海洋生物。
在本发明较佳的实施例中，所述沉积物采样器包括沉积物采样基座和沉积物采样管；
所述沉积物采样管设置有多个，多个所述沉积物采样管均匀布置于所述沉积物采样基座上，所述沉积物采样基座与所述采样托盘连接，所述驱动机构用于抓取单个所述沉积物采样管伸入至深海海底的表层位置，以通过所述沉积物采样管能够获取深海海底表层沉积物。
在本发明较佳的实施例中，所述驱动机构包括第一机械手和第二机械手；
所述第一机械手和所述第二机械手分别位于所述主体框架呈相对的两侧，且所述第一机械手和所述第二机械手用于分别作用于伸出所述主体框架的所述活动底盘上，以通过所述第一机械手和所述第二机械手分别对所述第一采样装置进行采样操作。
在本发明较佳的实施例中，还包括第二采样装置；
所述第二采样装置位于所述主体框架上，且所述第二采样装置与所述主体框架连接。
在本发明较佳的实施例中，所述第二采样装置包括液压沉积物取样器、微生物过滤取样器和生物取样器；
所述生物取样器位于所述主体框架内部，所述生物取样器的采集端伸出所述主体框架朝向所述活动底盘的一端，所述生物取样器用于对生物样品取样；
所述微生物过滤取样器位于所述主体框架远离所述活动底盘的一端，所述微生物过滤取样器与所述主体框架连接，所述微生物过滤取样器用于对微生物过滤取样；
所述液压沉积物取样器位于所述主体框架的侧壁上，且所述液压沉积物取样器与所述主体框架的侧壁连接，所述液压沉积物取样器用于获取1米柱状沉积物。
在本发明较佳的实施例中，所述生物取样器包括旋转取样器、水泵、管路收缩器和伸缩取样管；
所述旋转取样器和所述水泵布置于所述主体框架内，所述水泵的入水口与所述旋转取样器连接，所述水泵用于向所述旋转取样器吸取样品提供动力及供水；
所述伸缩取样管的一端与所述旋转取样器连接，所述伸缩取样管的另一端穿过所述管路收缩器伸向所述活动底盘的一端，所述管路收缩器与所述主体框架连接，所述管路收缩器用于调节所述伸缩取样管的延伸长度，所述驱动机构用于带动所述伸缩取样管远离所述旋转取样器的一端，以使所述伸缩取样管的端部朝向待取样位置，所述伸缩取样管用于将待取样位置的生物输送至所述旋转取样器位置处。
在本发明较佳的实施例中，还包括离底高度计；
所述离底高度计位于所述主体框架远离所述遥控无人潜水器的一端，所述离底高度计与所述主体框架连接，且所述离底高度计与所述遥控无人潜水器电信号连接，所述离底高度计用于向所述遥控无人潜水器输送离底高度信息。
在本发明较佳的实施例中，还包括惯导***；
所述惯导***位于所述主体框架远离所述遥控无人潜水器的一端，所述惯导***与所述主体框架连接，且所述惯导***与所述遥控无人潜水器电信号连接，所述惯导***用于向所述遥控无人潜水器输送所述主体框架的姿态和艏向的信息。
在本发明较佳的实施例中，所述主体框架包括支撑框架、连接机构、防撞格栅、缓冲条、固定销和防腐锌块；
所述防撞格栅与所述支撑框架远离所述遥控无人潜水器的一侧连接，所述防撞格栅与所述支撑框架固定连接，所述防撞格栅和所述支撑框架形成用于放置所述第二采样装置的容置空间，所述缓冲条沿着所述支撑框架的圆周方向均匀布置，且所述缓冲条与所述支撑框架的侧壁固定连接；
所述支撑框架通过所述连接机构与所述遥控无人潜水器连接，所述旋转取样器安装于所述旋转取样器安装基座上，固定销位于支撑框架靠近所述遥控无人潜水器一端的中间位置，所述固定销的两端分别与支撑框架和所述遥控无人潜水器连接，所述固定销用于限制所述遥控无人潜水器和所述支撑框架止动；
所述防腐锌块设置有多个，多个所述防腐锌块分别布置于所述支撑框架上，且每个所述防腐锌块均与所述支撑框架连接。
在本发明较佳的实施例中，所述主体框架还包括旋转取样器安装基座、离地高度计安装夹具、惯导***安装夹具、采样托盘安装区、液压沉积物取样器安装夹具、微生物过滤取样器安装夹具、驱动机构安装基座、监控***安装夹具、水泵安装夹具和伸缩取样管取样口固定夹具；
所述旋转取样器安装基座、离地高度计安装夹具、惯导***安装夹具、所述采样托盘安装区和水泵安装夹具均位于所述支撑框架内，所述旋转取样器安装于所述旋转取样器安装基座内，所述水泵安装于所述水泵安装夹具内，所述离地高度计安装于所述离地高度计安装夹具内，所述惯导***安装于所述惯导***安装夹具内，所述活动底盘滑动安装于所述采样托盘安装区内，且所述活动底盘与所述采样托盘安装区的之间布置有填充物；
所述液压沉积物取样器安装夹具位于所述支撑框架的侧壁，所述液压沉积物取样器安装于所述液压沉积物取样器安装夹具内；所述微生物过滤取样器安装夹具位于所述支撑框架远离所述采样托盘安装区的一端，所述微生物过滤取样器安装于所述微生物过滤取样器安装夹具内；所述驱动机构安装基座位于所述支撑框架的侧壁上，所述驱动机构安装于所述驱动机构安装基座内；所述监控***安装夹具位于所述支撑框架远离所述采样托盘安装区的一端，所述监控***安装夹具用于安装外部监控摄像头；所述伸缩取样管取样口固定夹具位于所述支撑框架的靠近所述采样托盘安装区的一端，所述伸缩取样管取样口固定夹具用于夹持固定所述伸缩取样管的取样口。
本发明提供的一种基于ROV的深海采样***，包括：主体框架、活动底盘、第一采样装置和驱动机构；通过主体框架与遥控无人潜水器连接，利用遥控无人潜水器能够带动主体框架深入至深海环境中；进一步地，其中主体框架可以作为采样工具的集成平台，并且通过活动底盘位于主体框架的一端，且活动底盘与主体框架滑动连接，第一采样装置位于活动底盘上，当主体框架进入深海需要进行采样时，此时通过活动底盘相对于主体框架伸出，再利用驱动机构带动伸出主体框架的第一采样装置进行采样操作，即能够在不影响ROV水下主体运行的基础上，实现了对第一采样装置的集成，由于主体框架和第一采样装置远离ROV水下主体推进器，对ROV推进、姿态控制影响较小，增加ROV水下作业安全性，同时，主体框架能够在触底取样时对ROV起到良好支撑作用，保护ROV本体不受损坏，缓解了现有技术中存在的当多个取样工具集成于ROV水下主体时，会对ROV水下主体推进器周围形成遮挡，增加ROV水下作业危险性，以及ROV水下主体搭载取样工具直接进行触底取样时，容易造成ROV本体破坏的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的正面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的主体框架的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的主体框架的整体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的活动底盘的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的第一采样装置在深海环境中的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的第一采样装置在岩石样品取样环境中的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的第一采样装置在热液区探测取样环境中的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的第一采样装置在冷泉区环境中的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***的第一采样装置在冷泉区生物样品获取环境中的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的基于ROV的深海采样***位于遥控无人潜水器上的结构示意图。
图标：100-遥控无人潜水器；200-主体框架；201-支撑框架；202-连接机构；203-防撞格栅；204-缓冲条；205-固定销；206-防腐锌块；207-旋转取样器安装基座；208-离地高度计安装夹具；209-惯导***安装夹具；210-采样托盘安装区；211-液压沉积物取样器安装夹具；212-微生物过滤取样器安装夹具；213-驱动机构安装基座；214-监控***安装夹具；215-水泵安装夹具；216-伸缩取样管取样口固定夹具；300-活动底盘；301-伸缩驱动机构；302-采样托盘；312-第一放置区；322-第二放置区；332-第三放置区；303-托盘滑道；304-托盘滑轨；305-外挂托盘；400-第一采样装置；401-宏生物取样器；411-轴流泵；421-宏生物取样管；431-宏生物样品箱；402-沉积物采样器；412-沉积物采样基座；422-沉积物采样管；403-样品箱；404-气密流体保压取样器；500-驱动机构；501-第一机械手；502-第二机械手；600-第二采样装置；601-液压沉积物取样器；602-微生物过滤取样器；603-生物取样器；613-旋转取样器；623-水泵；633-管路收缩器；643-伸缩取样管；700-离底高度计；800-惯导***。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图11所示，本实施例提供的一种基于ROV的深海采样***，包括：主体框架200、活动底盘300、第一采样装置400和驱动机构500；主体框架200与遥控无人潜水器100连接，遥控无人潜水器100用于带动主体框架200深入至深海环境中；活动底盘300位于主体框架200的一端，且活动底盘300与主体框架200滑动连接，第一采样装置400位于活动底盘300上，驱动机构500位于主体框架200靠近活动底盘300的一端，活动底盘300用于带动第一采样装置400相对于主体框架200伸出，驱动机构500用于带动伸出主体框架200的第一采样装置400进行采样操作。
需要说明的是，本实施例提供的基于ROV的深海采样***，是基于科考型ROV的深海极端环境探测平台，适用于完成深海极端环境下的生物、化学、地质、海水等样品的取样，具体地，主体框架200能够安装多种取样工具，并且通过能够相对于主体框架200往复滑动的活动底盘300集成第一采样装置400，即当主体框架200在遥控无人潜水器100的作用下进入到深海环境后，活动底盘300能够相对于主体框架200伸出，此时第一采样装置400延伸出主体框架200外部，驱动机构500能够对不同采样环境中的第一采样装置400进行驱动操作，从而能够使得第一采样装置400完成生物、化学、地质、海水等多种样品的取样，提高了ROV海洋科考水下作业效率；进一步地，主体框架200可以安装于ROV本体的底部，通过主体框架200以及第一采样装置400能够远离ROV推进器等部分，对ROV本体推进、姿态控制影响较小，增加ROV水下作业安全性；同时主体框架200采用框架结构，当触底取样时，会对ROV本体起到良好支撑作用，保护ROV本体不受损坏，使得设计更加合理。
本实施例提供的一种基于ROV的深海采样***，包括：主体框架200、活动底盘300、第一采样装置400和驱动机构500；通过主体框架200与遥控无人潜水器100连接，利用遥控无人潜水器100能够带动主体框架200深入至深海环境中；进一步地，其中主体框架200可以作为采样工具的集成平台，并且通过活动底盘300位于主体框架200的一端，且活动底盘300与主体框架200滑动连接，第一采样装置400位于活动底盘300上，当主体框架200进入深海需要进行采样时，此时通过活动底盘300相对于主体框架200伸出，再利用驱动机构500带动伸出主体框架200的第一采样装置400进行采样操作，即能够在不影响ROV水下主体运行的基础上，实现了对第一采样装置400的集成，由于主体框架200和第一采样装置400远离ROV水下主体推进器，对ROV推进、姿态控制影响较小，增加ROV水下作业安全性，同时，主体框架200能够在触底取样时对ROV起到良好支撑作用，保护ROV本体不受损坏，缓解了现有技术中存在的当多个取样工具集成于ROV水下主体时，会对ROV水下主体推进器周围形成遮挡，增加ROV水下作业危险性，以及ROV水下主体搭载取样工具直接进行触底取样时，容易造成ROV本体破坏的技术问题。
在上述实施例的基础上，进一步地，在本发明较佳的实施例中，活动底盘300包括伸缩驱动机构301、采样托盘302、托盘滑道303和托盘滑轨304；托盘滑轨304至少设置有两条，其中两条托盘滑轨304分别位于采样托盘302的两端，托盘滑轨304与采样托盘302固定连接；托盘滑道303的数量与托盘滑轨304的数量对应设置，托盘滑道303与主体框架200固定连接，托盘滑轨304与托盘滑道303滑动连接，伸缩驱动机构301的两端分别与主体框架200和采样托盘302连接，伸缩驱动机构301用于向采样托盘302施加往复作用力，以使采样托盘302通过托盘滑轨304沿着托盘滑道303相对于主体框架200往复滑动。
本实施例中，伸缩驱动机构301可以采用液压油缸，具体地，液压油缸的管路一端连接ROV水下主体液压阀箱，另一端连接液压油缸，通过液压油缸的伸缩驱动带动采样托盘302能够相对于主体框架200往复移动；进一步地，液压油缸以及液压油缸的管路可以安装于采样托盘302正后方居中的位置，即液压油缸能够在采样托盘302的中线位置向采样托盘302施加作用力，保证了采样托盘302伸缩过程的稳定性；另外，托盘滑轨304和托盘滑道303用于构成托盘进出轨道，托盘滑轨304安装于采样托盘302左右两侧其虽采样托盘302一同移动，托盘滑道303固定安装于主框架的左右两侧，其中，托盘滑道303和托盘滑道303可以采用T型滑轨滑槽配合连接。
在本发明较佳的实施例中，活动底盘300还包括外挂托盘305；外挂托盘305位于采样托盘302远离主体框架200的一端，外挂托盘305与采样托盘302可拆卸连接。
本实施例中，采样托盘302能够搭载第一采样装置400，即通过采样托盘302能够对取样工具进行安装，并且第一采样装置400中的各个取样工具的位置可以根据空间进行调整；进一步地，为了保证不同取样工具的放置空间，可以在采样托盘302的外部安装有外挂托盘305，外挂托盘305与采样托盘302可以为可拆卸连接，即当采样托盘302的放置空间无法满足第一采样装置400的放置时，可以在采样托盘302远离主体框架200的一端安装有外挂托盘305，外挂托盘305可以搭载可移动取样的工具。
由于采样托盘302容置于主体框架200内部，即采样托盘302的面积需要根据主体框架200的面积进行设置，同时，考虑到科考型遥控无人潜水器100的功率，采样托盘302的搭载空间受到了限制，为了能够保证采样托盘302的搭载空间利用最大，在本发明较佳的实施例中，采样托盘302包括第一放置区312、第二放置区322和第三放置区332，第一放置区312、第二放置区322和第三放置区332沿着采样托盘302垂直于往复移动的方向依次布置。
需要说明的是，由于海底环境中的不同，以及针对每次不同的采样目的，第一采样装置400的具体采样工具可以设置有不同的方案。
如图6所示，在标准的深海环境中进行采样时，在本发明较佳的实施例中，第一采样装置400包括宏生物取样器401、沉积物采样器402、样品箱403和气密流体保压取样器404；宏生物取样器401、沉积物采样器402和样品箱403依次布置于第一放置区312、第二放置区322和第三放置区332内，且宏生物取样器401、沉积物采样器402和样品箱403分别与采样托盘302的表面连接；气密流体保压取样器404位于外挂托盘305上，宏生物取样器401、沉积物采样器402、样品箱403和气密流体保压取样器404用于随着采样托盘302伸出主体框架200的外部；驱动机构500能够作用于宏生物取样器401的采集端，以使宏生物取样器401能够获取活体海洋生物；驱动机构500能够作用于沉积物采样器402上，以使沉积物采样器402能够获取深海海底表层沉积物；驱动机构500能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于样品箱403内；驱动机构500能够作用于气密流体保压取样器404的采集端，以使气密流体保压取样器404抽取取样位置的流体样品。
如图7所示，当只需要完成岩石样品取样时，在本发明较佳的实施例中，第一采样装置400包括样品箱403；样品箱403设置有至少两个，第一放置区312和第二放置区322的面积总和等于第三放置区332的面积，其中一个样品箱403放置于第一放置区312和第二放置区322上，其中另一个样品箱403放置于第三放置区332上，且每个样品箱403分别与采样托盘302的表面连接，样品箱403用于随着采样托盘302伸出主体框架200的外部，驱动机构500能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于样品箱403内。
如图8所示，当需要对深海环境中的海底热液区进行采样时，在本发明较佳的实施例中，第一采样装置400包括沉积物采样器402、样品箱403和气密流体保压取样器404；沉积物采样器402设置有至少两个，多个沉积物采样器402呈并排布置，且其中两个沉积物采样器402分别布置于第一放置区312和第二放置区322内，样品箱403布置于第三放置区332内，且样品箱403和多个沉积物采样器402分别与采样托盘302的表面连接；气密流体保压取样器404位于外挂托盘305上，沉积物采样器402、样品箱403和气密流体保压取样器404用于随着采样托盘302伸出主体框架200的外部；驱动机构500能够作用于沉积物采样器402上，以使沉积物采样器402能够获取深海海底表层沉积物；驱动机构500能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于样品箱403内；驱动机构500能够作用于气密流体保压取样器404的采集端，以使气密流体保压取样器404抽取取样位置的流体样品。
如图9所示，当需要对深海环境中的冷泉区进行采样时，在本发明较佳的实施例中，第一采样装置400包括沉积物采样器402、样品箱403和气密流体保压取样器404；气密流体保压取样器404设置有至少两个，且其中两个沉积物采样器402分别布置于第二放置区322和外挂托盘305上，沉积物采样器402布置于第一放置区312内，样品箱403布置于第三放置区332内，沉积物采样器402、样品箱403和气密流体保压取样器404用于随着采样托盘302伸出主体框架200的外部；驱动机构500能够作用于沉积物采样器402上，以使沉积物采样器402能够获取深海海底表层沉积物；驱动机构500能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于样品箱403内；驱动机构500能够作用于气密流体保压取样器404的采集端，以使气密流体保压取样器404抽取取样位置的流体样品。
如图10所示，当需要对深海环境中的冷泉区的生物进行采样时，在本发明较佳的实施例中，第一采样装置400包括宏生物取样器401、样品箱403和气密流体保压取样器404；气密流体保压取样器404设置有至少两个，且其中两个沉积物采样器402分别布置于第二放置区322和外挂托盘305上，宏生物取样器401布置于第一放置区312内，样品箱403布置于第三放置区332内，宏生物取样器401、样品箱403和气密流体保压取样器404用于随着采样托盘302伸出主体框架200的外部；驱动机构500能够作用于宏生物取样器401的采集端，以使宏生物取样器401能够获取活体海洋生物；驱动机构500能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于样品箱403内；驱动机构500能够作用于气密流体保压取样器404的采集端，以使气密流体保压取样器404抽取取样位置的流体样品。
在本发明较佳的实施例中，驱动机构500包括第一机械手501和第二机械手502；第一机械手501和第二机械手502分别位于主体框架200呈相对的两侧，且第一机械手501和第二机械手502用于分别作用于伸出主体框架200的活动底盘300上，以通过第一机械手501和第二机械手502分别对第一采样装置400进行采样操作。
其中，第一机械手501可以采用开关式机械手，第二机械手502可以采用伺服式机械手，第一机械手501和第二机械手502可以与遥控无人潜水器100，即遥控无人潜水器100能够分别操控第一机械手501和第二机械手502，通过利用第一机械手501和第二机械手502能够实现抓取样品、夹持取样工具获取样品的操作。
具体地，深海宏生物是深海的重要资源，主要是指体积在5mm以上的鱼虾等生物，其独特的生活环境使其具有极高的科学研究价值，其中，宏生物取样器401主要用于获取活体海洋生物，在本发明较佳的实施例中，宏生物取样器401包括轴流泵411、宏生物取样管421和宏生物样品箱431；宏生物样品箱431通过轴流泵411与宏生物取样管421连接，宏生物取样管421能够相对于轴流泵411伸出或收缩，驱动机构500用于带动宏生物取样管421朝向取样品位置，轴流泵411用于通过宏生物取样管421向宏生物样品箱431抽取活体海洋生物。
本实施例中，宏生物取样管421的取样口处于自由状态，当需要对宏生物进行采样时，此时可以利用第一机械手501夹持宏生物取样管421的取样口朝向待取样品的位置，通过控制开启轴流泵411，通过轴流泵411的抽吸远离，能够将宏生物吸入至宏生物样品箱431内，完成对宏生物的取样。
其中，样品箱403可以采用箱体结构，当主体框架200触底后，此时第一机械手501和第二机械手502可以对深海底部的岩石进行夹持，并且将岩石放置于样品箱403，以对岩石样品进行存放。
进一步地，气密流体保压取样器404可以为热液流体保压取样器，能够针对深海海底热液流体的保压取样，具体地，通过第一机械手501或者第二机械手502夹持设备整体对准取样位置，抽取流体进行取样。
在本发明较佳的实施例中，沉积物采样器402包括沉积物采样基座412和沉积物采样管422；沉积物采样管422设置有多个，多个沉积物采样管422均匀布置于沉积物采样基座412上，沉积物采样基座412与采样托盘302连接，驱动机构500用于抓取单个沉积物采样管422伸入至深海海底的表层位置，以通过沉积物采样管422能够获取深海海底表层沉积物。
需要说明的是，本实施例提供的沉积物采样器402(PUSH CORE)能够对获取深海海底表层沉积物，具体地，当需要进行采样时，通过第一机械手501或者第二机械手502夹持沉积物采样管422与沉积物采样基座412分离，利用将沉积物采样管422与深海海底表层沉积物进行接触采样；其中，沉积物采样器402的安装及采样步骤如下：在采样前，一个坚硬的切割头安装在沉积物采样管422底部，一个垫圈安装在沉积物采样管422顶部，切割头和垫圈用带子紧密连接，沉积物采样管422被它们夹紧；一个橡胶隔膜装在切割头里，可以在一定压力下膨胀并完全关闭切割头，可以保证沉积物采样管422提起时，样品完好保存；通过使用扩展连接杆和顶部的锤击头，可以将沉积物采样管422***到底泥中；采样前，将活塞装在切割头里，当切割头位于沉积物上时，活塞保持在一个固定高度，当沉积物采样管422下降时，活塞保持静止状态，沉积物采样管422被推，入沉积物中，环绕着活塞；沉积物采样管422被密封以后，通过使用水-气动排放和分离***，样品可以再细分成更小的、非破坏性的样品，完成采样。
在本发明较佳的实施例中，还包括第二采样装置600；第二采样装置600位于主体框架200上，且第二采样装置600与主体框架200连接。
在本发明较佳的实施例中，第二采样装置600包括液压沉积物取样器601、微生物过滤取样器602和生物取样器603；生物取样器603位于主体框架200内部，生物取样器603的采集端伸出主体框架200朝向活动底盘300的一端，生物取样器603用于对生物样品取样；微生物过滤取样器602位于主体框架200远离活动底盘300的一端，微生物过滤取样器602与主体框架200连接，微生物过滤取样器602用于对微生物过滤取样；液压沉积物取样器601位于主体框架200的侧壁上，且液压沉积物取样器601与主体框架200的侧壁连接，液压沉积物取样器601用于获取1米柱状沉积物。
其中，微生物过滤取样器602可以用于微生物过滤，液压沉积物取样器601主要用于获取1米柱状沉积物；由于液压沉积物取样器601和微生物过滤取样器602属于海洋采样工具的常规设备，此处对液压沉积物取样器601和微生物过滤取样器602的具体结构不再赘述。
在本发明较佳的实施例中，生物取样器603包括旋转取样器613、水泵623、管路收缩器633和伸缩取样管643；旋转取样器613和水泵623布置于主体框架200内，水泵623的入水口与旋转取样器613连接，水泵623用于向旋转取样器613吸取样品提供动力及供水；伸缩取样管643的一端与旋转取样器613连接，伸缩取样管643的另一端穿过管路收缩器633伸向活动底盘300的一端，管路收缩器633与主体框架200连接，管路收缩器633用于调节伸缩取样管643的延伸长度，驱动机构500用于带动伸缩取样管643远离旋转取样器613的一端，以使伸缩取样管643的端部朝向待取样位置，伸缩取样管643用于将待取样位置的生物输送至旋转取样器613位置处。
本实施例中，旋转取样器613能够完成生物样品取样，水泵623可以采用高功率水泵623，具体的，水泵623安装于主体框架200内，其入水口连接旋转取样器613，出水口无连接，主要为旋转取样器613吸取样品提供动力及后续加装的过滤取样工具供水；伸缩取样管643中间部分安装于管路收缩器633内，其后端连接旋转取样器613，前端的取样口通过下述的伸缩取样管取样口固定夹具216固定于样品箱403的前端盖，工作时由第一机械手501或第二机械手502夹持取样口把手，将伸缩取样管643从管路收缩器633内拉出，取样完成后伸缩取样管643自动缩回，伸缩取样管643工作长度等于第一机械手501或第二机械手502的最大作业半径。
在本发明较佳的实施例中，还包括离底高度计700；离底高度计700位于主体框架200远离遥控无人潜水器100的一端，离底高度计700与主体框架200连接，且离底高度计700与遥控无人潜水器100电信号连接，离底高度计700用于向遥控无人潜水器100输送离底高度信息。
在本发明较佳的实施例中，还包括惯导***800；惯导***800位于主体框架200远离遥控无人潜水器100的一端，惯导***800与主体框架200连接，且惯导***800与遥控无人潜水器100电信号连接，惯导***800用于向遥控无人潜水器100输送主体框架200的姿态和艏向的信息。
本实施例中，离底高度计700和惯导***800用途是实时为科考型ROV提供离底高度、姿态和艏向等数据；通过将离底高度计700和惯导***800安装在主体框架200上，避免了科考型ROV自身搭载离底高度计700和惯导***800会对两设备声学信号造成遮挡，导致无法使用，通过利用在主体框架200的具体的安装位置，保证了使用环境的可靠性。
其中，惯导***800是一种用于地球科学、工程与技术科学基础学科、水利工程、交通运输工程领域的海洋仪器，通过自主式导航***，利用定位、姿态、罗经惯性导航***提供高精度定位，惯导功能，用以弥补GPS数据丢失时利用姿态传感器和方向进行推算位置。
在本发明较佳的实施例中，主体框架200包括支撑框架201、连接机构202、防撞格栅203、缓冲条204、固定销205和防腐锌块206；防撞格栅203与支撑框架201远离遥控无人潜水器100的一侧连接，防撞格栅203与支撑框架201固定连接，防撞格栅203和支撑框架201形成用于放置第二采样装置600的容置空间，缓冲条204沿着支撑框架201的圆周方向均匀布置，且缓冲条204与支撑框架201的侧壁固定连接；支撑框架201通过连接机构202与遥控无人潜水器100连接，旋转取样器613安装于旋转取样器安装基座207上，固定销205位于支撑框架201靠近遥控无人潜水器100一端的中间位置，固定销205的两端分别与支撑框架201和遥控无人潜水器100连接，固定销205用于限制遥控无人潜水器100和支撑框架201止动；防腐锌块206设置有多个，多个防腐锌块206分别布置于支撑框架201上，且每个防腐锌块206均与支撑框架201连接。
本实施例中，支撑框架201为主体框架200的主要结构，支撑框架201包含多条交叉横梁、竖梁及斜拉梁，其底部安装底部防撞格栅203，侧壁位置安装缓冲条204，内部安装第二采样装置600的各种取样工具，可选地，缓冲条204可以采用橡胶条；进一步地，连接机构202可以包括多个连接螺栓，通过连接螺栓能够将ROV水下主体与支撑框架201连接，另外还能够保证ROV水下主体与支撑框架201对接时的参考定位；具体地，四个连接螺栓安装于支撑框架201端面的4个顶角位置，再利用四个连接螺栓安装于支撑框架201端面的中间横梁上，固定销205可以位于支撑框架201靠近遥控无人潜水器100的一端的正中位置，用于ROV水下主体和支撑框架201对接后的止动，保护连接螺栓不受横向剪切力破坏；位于支撑框架201底部的防撞格栅203安装于支撑框架201的底面，用于触底取样时保护第一采样装置400和第二采样装置600；防腐锌块206位于支撑框架201的内部横梁上，作用是作为牺牲阳极保护整体结构。
在本发明较佳的实施例中，主体框架200还包括旋转取样器安装基座207、离地高度计安装夹具208、惯导***安装夹具209、采样托盘安装区210、液压沉积物取样器安装夹具211、微生物过滤取样器安装夹具212、驱动机构安装基座213、监控***安装夹具214、水泵安装夹具215和伸缩取样管取样口固定夹具216；旋转取样器安装基座207、离地高度计安装夹具208、惯导***安装夹具209、采样托盘安装区210和水泵安装夹具215均位于支撑框架201内，旋转取样器613安装于旋转取样器安装基座207内，水泵623安装于水泵安装夹具215内，离地高度计安装于离地高度计安装夹具208内，惯导***800安装于惯导***安装夹具209内，活动底盘300滑动安装于采样托盘安装区210内，且活动底盘300与采样托盘安装区210的之间布置有填充物；液压沉积物取样器安装夹具211位于支撑框架201的侧壁，液压沉积物取样器601安装于液压沉积物取样器安装夹具211内；微生物过滤取样器安装夹具212位于支撑框架201远离采样托盘安装区210的一端，微生物过滤取样器602安装于微生物过滤取样器安装夹具212内；驱动机构安装基座213位于支撑框架201的侧壁上，驱动机构500安装于驱动机构安装基座213内；监控***安装夹具214位于支撑框架201远离采样托盘安装区210的一端，监控***安装夹具214用于安装外部监控摄像头；伸缩取样管取样口固定夹具216位于支撑框架201的靠近采样托盘安装区210的一端，伸缩取样管取样口固定夹具216用于夹持固定伸缩取样管643的取样口。
具体地，旋转取样器安装基座207包括有2个梯形基座板和2条橡胶条组成，梯形基座板和橡胶条组成一个平面安装旋转取样器613；离地高度计安装夹具208和惯导***安装夹具209用于安装离地高度计和惯导***800；采样托盘安装区210用于安装组装好的活动底盘300，其与活动底盘300之间间隙用可以用橡胶条填充；液压沉积物取样器安装夹具211位于支撑框架201外部一侧的前端，用于安装液压沉积物取样器601；驱动机构安装基座213可以采用机械手安装基座，位于支撑框架201的前端，分别位于支撑框架201左右两侧各一个，其中，一侧安装伺服式机械手，另一侧安装开关式机械手；微生物过滤取样器安装夹具212位于支撑框架201外后端的正中处，用于安装微生物过滤取样器602；监控***安装夹具214位于支撑框架201内右后端，提供监控摄像头安装位置；水泵安装夹具215位于支撑框架201内后端右侧，用于安装大功率水泵623；伸缩取样管取样口固定夹具216位于支撑框架201的前端，用于固定伸缩取样管643的取样口。
如图11所示，本实施例提供的基于ROV的深海采样***的组装、使用方法包括以下步骤：
第一步：主体框架200的组装，首先将支撑框架201翻转使底部向上，然后用连接螺栓将防撞格栅203固定，安装完成后将支撑框架201翻转恢复正常状态；将支撑框架201的边框位置外侧、旋转取样器安装基座207及采样托盘安装区210三处安装缓冲条204；通过离地高度计安装夹具208安装离地高度计、惯导***安装夹具209安装惯导***800；接着进行活动底盘300的组装，首先将部件液压油缸伸出杆连接采样托盘302，然后将液压油缸伸出杆与液压油缸管路连接，最后安装外挂托盘305，接下来将托盘滑道303安装在采样托盘安装区210，然后从主体框架200的前端安装组装好的活动底盘300，将托盘滑轨304与托盘滑道303对接，此时液压油缸后端不固定，最后用监控***安装夹具214安装取样工具的监控***，将防腐锌块206安装于横梁，将伸缩取样管取样口固定夹具216安装于主体框架200的右侧，完成主体框架200底盘的组装。
第二步：首先将旋转取样器613从主体框架200的后端推入旋转取样器安装基座207，用螺栓固定旋转取样器613；接着将水泵623安装于水泵安装夹具215；接着将水泵623的进水口与旋转取样器613出水口相连；接着将伸缩取样管643安装到管路收缩器633内，管路收缩器633固定在主体框架200上，伸缩取样管643的出水口与旋转取样器613入水口连接；接着用微生物过滤取样器安装夹具212将微生物过滤取样器602安装在主体框架200上；接着用液压沉积物取样器安装夹具211将液压沉积物取样器601安装在主体框架200的左侧；手动将采样托盘302从主体框架200内推出，将样品箱403安装在采样托盘302右侧，将PUSH CORE(沉积物采样器402)安装在采样托盘302中间，将宏生物取样器401安装在采样托盘302的左侧；接着将伸缩取样管取样口固定夹具216安装在样品箱403前端盖，然后用伸缩取样管取样口固定夹具216固定伸缩取样管643的取样口；将采样托盘302手动推入主体框架200内，接着将气密流体保压取样器404安装在外挂托盘305上；接着将开关式机械手安装在驱动机构安装基座213的左侧、将伺服式机械手安装在驱动机构安装基座213右侧；最后将采样托盘302后端的液压油缸后端固定，完成组装。
第三步：首先将组装好的深海采样***形成的探测平台水平放置，然后将ROV水下主体吊起；ROV水下主体四个顶角通过连接螺栓外侧四个螺栓对准定位。当ROV水下主体安装孔对准连接螺栓后将ROV水下主体落下；接着将ROV水下主体与主体框架200的固定销205完成连接，最后拧紧连接螺栓，完成基于ROV的深海采样***所有设备组装。
本实施例提供的基于ROV的深海采样***，提高了ROV水下作业样品获取能力，可以实现获取海底热液、冷泉、深渊等深海极端环境下的生物、化学、地质样品获得，使研究人员获得更为完整的科研数据。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种基于ROV的深海采样***，其特征在于，包括：主体框架、活动底盘、第一采样装置和驱动机构；
所述主体框架与遥控无人潜水器连接，所述遥控无人潜水器用于带动所述主体框架深入至深海环境中；
所述活动底盘位于所述主体框架的一端，且所述活动底盘与所述主体框架滑动连接，所述第一采样装置位于所述活动底盘上，所述驱动机构位于所述主体框架靠近所述活动底盘的一端，所述活动底盘用于带动所述第一采样装置相对于所述主体框架伸出，所述驱动机构用于带动伸出所述主体框架的所述第一采样装置进行采样操作；
还包括第二采样装置；所述第二采样装置位于所述主体框架上，且所述第二采样装置与所述主体框架连接；
所述主体框架包括支撑框架、连接机构、防撞格栅、缓冲条、固定销和防腐锌块；
所述防撞格栅与所述支撑框架远离所述遥控无人潜水器的一侧连接，所述防撞格栅与所述支撑框架固定连接，所述防撞格栅和所述支撑框架形成用于放置所述第二采样装置的容置空间，所述缓冲条沿着所述支撑框架的圆周方向均匀布置，且所述缓冲条与所述支撑框架的侧壁固定连接；
所述支撑框架通过所述连接机构与所述遥控无人潜水器连接，所述固定销位于支撑框架靠近所述遥控无人潜水器一端的中间位置，所述固定销的两端分别与支撑框架和所述遥控无人潜水器连接，所述固定销用于限制所述遥控无人潜水器和所述支撑框架止动；
所述防腐锌块设置有多个，多个所述防腐锌块分别布置于所述支撑框架上，且每个所述防腐锌块均与所述支撑框架连接。
2.根据权利要求1所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述活动底盘包括伸缩驱动机构、采样托盘、托盘滑道和托盘滑轨；
所述托盘滑轨至少设置有两条，其中两条所述托盘滑轨分别位于所述采样托盘的两端，所述托盘滑轨与所述采样托盘固定连接；
所述托盘滑道的数量与所述托盘滑轨的数量对应设置，所述托盘滑道与所述主体框架固定连接，所述托盘滑轨与所述托盘滑道滑动连接，所述伸缩驱动机构的两端分别与所述主体框架和所述采样托盘连接，所述伸缩驱动机构用于向所述采样托盘施加往复作用力，以使所述采样托盘通过所述托盘滑轨沿着所述托盘滑道相对于所述主体框架往复滑动。
3.根据权利要求2所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述活动底盘还包括外挂托盘；
所述外挂托盘位于所述采样托盘远离所述主体框架的一端，所述外挂托盘与所述采样托盘可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述采样托盘包括第一放置区、第二放置区和第三放置区，所述第一放置区、第二放置区和第三放置区沿着所述采样托盘垂直于往复移动的方向依次布置。
5.根据权利要求4所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述第一采样装置包括宏生物取样器、沉积物采样器、样品箱和气密流体保压取样器；
所述宏生物取样器、沉积物采样器和样品箱依次布置于所述第一放置区、第二放置区和所述第三放置区内，且所述宏生物取样器、沉积物采样器和样品箱分别与所述采样托盘的表面连接；所述气密流体保压取样器位于所述外挂托盘上，所述宏生物取样器、沉积物采样器、样品箱和所述气密流体保压取样器用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部；
所述驱动机构能够作用于所述宏生物取样器的采集端，以使所述宏生物取样器能够获取活体海洋生物；所述驱动机构能够作用于所述沉积物采样器上，以使所述沉积物采样器能够获取深海海底表层沉积物；所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内；所述驱动机构能够作用于气密流体保压取样器的采集端，以使所述气密流体保压取样器抽取取样位置的流体样品。
6.根据权利要求4所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述第一采样装置包括样品箱；
所述样品箱设置有至少两个，所述第一放置区和所述第二放置区的面积总和等于所述第三放置区的面积，其中一个所述样品箱放置于所述第一放置区和第二放置区上，其中另一个所述样品箱放置于所述第三放置区上，且每个所述样品箱分别与所述采样托盘的表面连接，所述样品箱用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部，所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内。
7.根据权利要求4所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述第一采样装置包括沉积物采样器、样品箱和气密流体保压取样器；
所述沉积物采样器设置有至少两个，多个所述沉积物采样器呈并排布置，且其中两个所述沉积物采样器分别布置于所述第一放置区和所述第二放置区内，所述样品箱布置于所述第三放置区内，且所述样品箱和多个所述沉积物采样器分别与所述采样托盘的表面连接；所述气密流体保压取样器位于所述外挂托盘上，所述沉积物采样器、样品箱和所述气密流体保压取样器用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部；
所述驱动机构能够作用于所述沉积物采样器上，以使所述沉积物采样器能够获取深海海底表层沉积物；所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内；所述驱动机构能够作用于气密流体保压取样器的采集端，以使所述气密流体保压取样器抽取取样位置的流体样品。
8.根据权利要求4所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述第一采样装置包括沉积物采样器、样品箱和气密流体保压取样器；
所述气密流体保压取样器设置有至少两个，且其中两个所述沉积物采样器分别布置于所述第二放置区和所述外挂托盘上，所述沉积物采样器布置于所述第一放置区内，所述样品箱布置于所述第三放置区内，所述沉积物采样器、样品箱和所述气密流体保压取样器用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部；
所述驱动机构能够作用于所述沉积物采样器上，以使所述沉积物采样器能够获取深海海底表层沉积物；所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内；所述驱动机构能够作用于气密流体保压取样器的采集端，以使所述气密流体保压取样器抽取取样位置的流体样品。
9.根据权利要求4所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述第一采样装置包括宏生物取样器、样品箱和气密流体保压取样器；
所述气密流体保压取样器设置有至少两个，且其中两个所述气密流体保压取样器分别布置于所述第二放置区和所述外挂托盘上，所述宏生物取样器布置于所述第一放置区内，所述样品箱布置于所述第三放置区内，所述宏生物取样器、样品箱和所述气密流体保压取样器用于随着所述采样托盘伸出所述主体框架的外部；
所述驱动机构能够作用于所述宏生物取样器的采集端，以使所述宏生物取样器能够获取活体海洋生物；所述驱动机构能够采集深海海底的岩石或生物样品，并将此岩石或生物样品放置于所述样品箱内；所述驱动机构能够作用于气密流体保压取样器的采集端，以使所述气密流体保压取样器抽取取样位置的流体样品。
10.根据权利要求5或9所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述宏生物取样器包括轴流泵、宏生物取样管和宏生物样品箱；
所述宏生物样品箱通过所述轴流泵与所述宏生物取样管连接，所述宏生物取样管能够相对于所述轴流泵伸出或收缩，所述驱动机构用于带动宏生物取样管朝向取样品位置，所述轴流泵用于通过所述宏生物取样管向所述宏生物样品箱抽取活体海洋生物。
11.根据权利要求5、7-8任一项所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述沉积物采样器包括沉积物采样基座和沉积物采样管；
所述沉积物采样管设置有多个，多个所述沉积物采样管均匀布置于所述沉积物采样基座上，所述沉积物采样基座与所述采样托盘连接，所述驱动机构用于抓取单个所述沉积物采样管伸入至深海海底的表层位置，以通过所述沉积物采样管能够获取深海海底表层沉积物。
12.根据权利要求1-9任一项所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述驱动机构包括第一机械手和第二机械手；
所述第一机械手和所述第二机械手分别位于所述主体框架呈相对的两侧，且所述第一机械手和所述第二机械手用于分别作用于伸出所述主体框架的所述活动底盘上，以通过所述第一机械手和所述第二机械手分别对所述第一采样装置进行采样操作。
13.根据权利要求1所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述第二采样装置包括液压沉积物取样器、微生物过滤取样器和生物取样器；
所述生物取样器位于所述主体框架内部，所述生物取样器的采集端伸出所述主体框架朝向所述活动底盘的一端，所述生物取样器用于对生物样品取样；
所述微生物过滤取样器位于所述主体框架远离所述活动底盘的一端，所述微生物过滤取样器与所述主体框架连接，所述微生物过滤取样器用于对微生物过滤取样；
所述液压沉积物取样器位于所述主体框架的侧壁上，且所述液压沉积物取样器与所述主体框架的侧壁连接，所述液压沉积物取样器用于获取1米柱状沉积物。
14.根据权利要求13所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述生物取样器包括旋转取样器、水泵、管路收缩器和伸缩取样管；
所述旋转取样器和所述水泵布置于所述主体框架内，所述水泵的入水口与所述旋转取样器连接，所述水泵用于向所述旋转取样器吸取样品提供动力及供水；
所述伸缩取样管的一端与所述旋转取样器连接，所述伸缩取样管的另一端穿过所述管路收缩器伸向所述活动底盘的一端，所述管路收缩器与所述主体框架连接，所述管路收缩器用于调节所述伸缩取样管的延伸长度，所述驱动机构用于带动所述伸缩取样管远离所述旋转取样器的一端，以使所述伸缩取样管的端部朝向待取样位置，所述伸缩取样管用于将待取样位置的生物输送至所述旋转取样器位置处。
15.根据权利要求14所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，还包括离底高度计；
所述离底高度计位于所述主体框架远离所述遥控无人潜水器的一端，所述离底高度计与所述主体框架连接，且所述离底高度计与所述遥控无人潜水器电信号连接，所述离底高度计用于向所述遥控无人潜水器输送离底高度信息。
16.根据权利要求15所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，还包括惯导***；
所述惯导***位于所述主体框架远离所述遥控无人潜水器的一端，所述惯导***与所述主体框架连接，且所述惯导***与所述遥控无人潜水器电信号连接，所述惯导***用于向所述遥控无人潜水器输送所述主体框架的姿态和艏向的信息。
17.根据权利要求16所述的基于ROV的深海采样***，其特征在于，所述主体框架还包括旋转取样器安装基座、离地高度计安装夹具、惯导***安装夹具、采样托盘安装区、液压沉积物取样器安装夹具、微生物过滤取样器安装夹具、驱动机构安装基座、监控***安装夹具、水泵安装夹具和伸缩取样管取样口固定夹具；
所述旋转取样器安装基座、离地高度计安装夹具、惯导***安装夹具、所述采样托盘安装区和水泵安装夹具均位于所述支撑框架内，所述旋转取样器安装于所述旋转取样器安装基座内，所述水泵安装于所述水泵安装夹具内，所述离地高度计安装于所述离地高度计安装夹具内，所述惯导***安装于所述惯导***安装夹具内，所述活动底盘滑动安装于所述采样托盘安装区内，且所述活动底盘与所述采样托盘安装区的之间布置有填充物；
所述液压沉积物取样器安装夹具位于所述支撑框架的侧壁，所述液压沉积物取样器安装于所述液压沉积物取样器安装夹具内；所述微生物过滤取样器安装夹具位于所述支撑框架远离所述采样托盘安装区的一端，所述微生物过滤取样器安装于所述微生物过滤取样器安装夹具内；所述驱动机构安装基座位于所述支撑框架的侧壁上，所述驱动机构安装于所述驱动机构安装基座内；所述监控***安装夹具位于所述支撑框架远离所述采样托盘安装区的一端，所述监控***安装夹具用于安装外部监控摄像头；所述伸缩取样管取样口固定夹具位于所述支撑框架的靠近所述采样托盘安装区的一端，所述伸缩取样管取样口固定夹具用于夹持固定所述伸缩取样管的取样口。
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