一种抓手式水草采集装置及水草采集方法技术领域
本发明涉及一种采集装置及其方法，特别是涉及水草采集装置及水草采
集方法。
背景技术
水草一般是指可以生长在水中的草本植物。水生植物指生理上依附于水
环境、至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群。水草是许多水生
动物的栖身地和庇护所，水草与鱼类相互配合、相辅相成，相得益彰。水草
在光照下吸收水中的二氧化碳进行光合作用，放出氧气，供水生动物呼吸；
水草还通过吸收水中的养料，降低有机物污染，起到净化水质的功效。
湿地以及湖泊是重要的自然资源和生态系统，具有不可替代的综合功能。
尤其湿地不仅为人类提供大量资源，而且在维持生态平衡、保持生物多样性
和珍稀物种资源以及蓄洪防旱、降解污染调节气候、控制土壤侵蚀等方面均
起到重要作用。中国拥有湿地面积6500多万公顷，约占世界湿地面积的10％，
居亚洲第一位。
水草作为湿地和湖泊生态系统的主要组成部分，是一种非常重要的自然
资源。对水草资源状况的调查与研究对环境保护、渔业水产、新资源的开发
等具有深远的意义。目前鲜有专门的水草采集装置，且现有的装置很难同时
具备结构简单、使用方便等特点。
发明内容
本发明的目的在于提供结构简单、使用方便的采集装置及水草采集方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种采集装置，其特点在于，包括：
一伸缩臂，由多节可伸缩地连接的伸缩杆构成，其中至少包括一首端伸
缩杆以及一末端伸缩杆；
一操作手柄，设置于所述首端伸缩杆的首端，所述操作手柄包括一固定
手柄以及一活动手柄；
一传动机构，包括一卷簧以及一传动绳，其中所述卷簧设置于所述首端，
所述传动绳的一端连接至所述卷簧并由所述卷簧收集；
一操作按钮，活动套装于所述首端伸缩杆内，并能在一按下位置与一弹
起位置之间移动，其中所述活动手柄与所述操作按钮活动安装；
一执行机构，设置于所述末端伸缩杆的末端，所述执行机构包括多个间
隔分布的执行爪以及与每一所述执行爪滑动安装的曲柄滑块机构，所述曲柄
滑块机构与所述传动绳的另一端连接；
其中，在所述操作按钮处于所述按下位置时，所述活动手柄与所述传动
绳处于脱开状态，所述传动绳处于自由伸缩状态；在所述操作按钮处于所述
弹起位置时，所述活动手柄与所述传动绳处于连接状态，所述传动绳处于张
紧状态，且所述执行爪处于张开状态，且当捏紧所述活动手柄时，所述传动
绳被拉紧并拉动所述曲柄滑块机构驱动所述执行爪闭合。
在本发明的一实施例中，所述操作按钮包括朝向所述首端伸缩杆的首端
突出的按钮部、以及朝向所述首端伸缩杆的末端延伸的第一延伸部和第二延
伸部，且所述第二延伸部延伸出所述首端伸缩杆的末端外。
在本发明的一实施例中，所述伸缩臂还包括至少一中间伸缩杆，设置于
所述首端伸缩杆和所述末端伸缩杆之间，且从末端至首端布置的所述末端伸
缩杆、所述中间伸缩杆及所述首端伸缩杆的内径是依次变小。
在本发明的一实施例中，所述伸缩臂的所述多节伸缩杆是通过述第一弹
性固定装置与对应设置在所述伸缩杆上的第一固定孔配合、以及通过第二弹
性固定装置与对应设置在所述伸缩杆上的第二固定孔配合实现可伸缩地连
接。
在本发明的一实施例中，所述第一弹性固定装置设置在所述首端伸缩杆
的首端内，其包括第一弹簧和第一凸柱，所述第一弹簧的一端是固定在所述
首端伸缩杆的内壁上，所述第一凸柱是固定在所述第一弹簧的另一端上；所
述第一固定孔包括设置在所述首端伸缩杆的首端和所述中间伸缩杆的首端上
的孔，用以与所述第一凸柱对应配合；所述第一延伸部延伸至于与所述第一
凸柱相接触；所述第二弹性固定装置设置在相邻两个伸缩杆中内径较小的伸
缩杆的末端内，其包括第二弹簧和第二凸柱，所述第二弹簧的一端是固定在
所述内径较小的伸缩杆的内壁上，所述第二凸柱是固定在所述第二弹簧的另
一端上；所述第二固定孔包括设置在所述首端伸缩杆的末端、所述中间伸缩
杆的首端和末端、所述末端伸缩杆的首端和末端、以及所述第二延伸部上的
孔，用以与所述第二凸柱对应配合。
在本发明的一实施例中，所述中间伸缩杆为两节；所述第二延伸部的末
端的内侧形成有三个间隔布置的突出部；所述第一凸柱和所述第二凸柱为L
形结构，所述L形结构包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分是与所
述第一固定孔或所述第二固定孔配合，所述第二部分是与所述第一延伸部或
所述第二延伸部配合。
在本发明的一实施例中，所述第二部分与所述第一延伸部或所述第二延
伸部配合处形成有斜面。
在本发明的一实施例中，所述执行机构为三个，并互相呈120°分布；每
一所述执行爪的一端与所述末端伸缩杆的末端转动连接，并具有一滑槽，所
述执行爪的另一端呈圆弧状；所述曲柄滑块机构的一端形成有与所述传动绳
连接的连接部，另一端形成有与每一所述执行爪的所述滑槽滑动安装的滑块。
为了实现上述目的，本发明另提供一种水草采集方法，其特点在于，采
用上述的采集装置对一水域进行水草采集。
在本发明的另一实施例中，在进行水草采集之前，还包括调节所述采集
装置的伸缩臂的长度。
本发明的采集装置，结构简单、操作简便、对水草的采集效果好。
附图说明
图1为本发明的采集装置的结构示意图；
图2为图1中A部分结构的放大示意图；
图3为图1中B部分结构的放大示意图；
图4A～图4F是图1中的伸缩臂由最长伸展长度缩回至最小收缩长度的
过程的简单结构示意图。
具体实施方式
下面，将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进
行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅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
造性劳动的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。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变
体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品
或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是
还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
如图1所示，本发明的采集装置100主要包括伸缩臂10、操作手柄20、
传动机构30、操作按钮40以及执行机构50。
所述伸缩臂10可由多节可伸缩地连接的伸缩杆构成，在图1所示实施例
中，其共有四节伸缩杆，包括一节首端伸缩杆11、两节中间伸缩杆12和13、
以及一节末端伸缩杆14。并且，从末端至首端布置的末端伸缩杆14、中间伸
缩杆12和13、及首端伸缩杆11的内径是依次变小，这样，在使用的时候可
以根据实际操作情况进行伸缩以拉出相应的长度来进行水草采集。当然，在
其它实施例中，所述伸缩臂10也可以仅包括一节首端伸缩杆11和一节末端
伸缩杆14，或者还包括其它数量的中间伸缩杆，这些并不作为对本发明的限
制。
其中，所述伸缩臂10的所述多节伸缩杆11～14是通过述第一弹性固定
装置C1与对应设置在所述伸缩杆11～13上的第一固定孔配合、以及通过第
二弹性固定装置C2与对应设置在所述伸缩杆11～14上的第二固定孔配合实
现可伸缩地连接。
具体地，结合参考图1及图4A，所述第一弹性固定装置C1是设置在所
述首端伸缩杆11的首端内，其包括第一弹簧113和第一凸柱111，所述第一
弹簧113的一端是固定在所述首端伸缩杆11的内壁上，所述第一凸柱111
是固定在所述第一弹簧113的另一端上。所述第一固定孔包括设置在所述首
端伸缩杆的首端上的孔115、设置在所述中间伸缩杆12的首端上的孔127、
以及设置在所述中间伸缩杆13的首端上的孔137，用以与所述第一凸柱111
对应配合。所述第二弹性固定装置C2是设置在相邻两个伸缩杆中内径较小
的伸缩杆的末端内，例如在所述首端伸缩杆11以及所述中间伸缩杆12和13
上均设置有所述第二弹性固定装置C2。所述第二弹性固定装置C2包括第二
弹簧17和第二凸柱112/122/132，所述第二弹簧17的一端是固定在所述内径
较小的伸缩杆11～13的内壁上，所述第二凸柱112/122/132是固定在所述第
二弹簧117的另一端上。所述第二固定孔包括设置在所述首端伸缩杆11的末
端上的孔116、设置在所述中间伸缩杆12的首端上的孔125和设置在所述中
间伸缩杆12的末端上的孔126与128、设置在所述中间伸缩杆13的首端上
的孔135和设置在所述中间伸缩杆13的末端上的孔136与138、设置在所述
末端伸缩杆14的首端上的孔145和设置在所述末端伸缩杆14的末端上的孔
148、以及设置在所述操作按钮40的第二延伸部43上的孔435(如图3所示)，
用以与所述第二凸柱112/122/132对应配合。
所述操作手柄20是设置于所述首端伸缩杆11的首端，其主要包括一固
定手柄21以及一活动手柄22。所述操作手柄20主要用于控制所述执行机构
50的闭合。
所述传动机构30主要包括一卷簧31以及一传动绳32，其中所述卷簧31
是设置于所述首端伸缩杆11的首端的一侧，所述传动绳32的一端是连接至
所述卷簧31并由所述卷簧31收集。较佳地，所述卷簧31可置于一保护盒
33内，所述传动绳32例如可为钢丝绳。所述卷簧31能够在任何时候保持所
述传动绳32的张力，使所述传动绳32处于张紧状态。
所述操作按钮40是活动套装于所述首端伸缩杆11内，并能在一按下位
置与一弹起位置之间移动。具体地，所述操作按钮40包括朝向所述首端伸缩
杆11的首端突出的按钮部41、以及朝向所述首端伸缩杆11的末端延伸且相
对设置的第一延伸部42和第二延伸部43，且所述第一延伸部42进一步延伸
至与所述第一弹性固定装置C1的第一凸柱111相接触，所述第二延伸部43
进一步延伸出所述首端伸缩杆11的末端外。并且，所述操作手柄20的活动
手柄22是与所述第一延伸部42配合活动安装。较佳地，所述第二延伸部43
的末端的内侧上还形成有三个间隔布置的突出部431、432、433。
所述执行机构50是设置于所述末端伸缩杆14的末端，其包括多个间隔
分布的执行爪51以及与每一所述执行爪51滑动安装的曲柄滑块机构52。在
图1所示实施例中，共有三个执行爪51a、51b、51c互相呈120°分布。并且，
每一所述执行爪51a、51b、51c的一端与所述末端伸缩杆14的末端通过一枢
轴514转动连接，并分别具有一滑槽512；每一所述执行爪51a、51b、51c
的另一端则呈圆弧状且其厚度是呈递减趋势。所述曲柄滑块机构52的一端形
成有与所述传动绳32连接的连接部523，另一端则形成有滑块521，用以与
每一所述执行爪51a、51b、51c上的滑槽512滑动安装。
如此，在所述操作按钮40处于按下位置时，所述操作手柄20的活动手
柄22是与所述传动绳32处于脱开状态，此时所述传动绳32处于自由伸缩状
态。而在所述操作按钮40处于弹起位置时，所述活动手柄22与所述传动绳
32是处于连接状态，此时所述传动绳32处于张紧状态，且所述执行爪51a、
51b、51c是处于张开状态，当捏紧所述活动手柄22时，所述传动绳32被拉
紧并拉动所述曲柄滑块机构52驱动所述执行爪51a、51b、51c闭合。
在进行水草采集时，首先要根据操作深度来调节伸缩杆的长度。在操作
前，伸缩臂10的四节伸缩杆11、12、13、14是相互套在一起，其实际长度
只有伸缩臂的最大伸展长度(如图1所示四节伸缩杆全部处于伸开状态时的
长度)的1/4长，操作时需要根据操作深度来拉长伸缩杆。而在水草采集完
成后，需要将伸缩杆缩回到最短长度，即最大伸展长度的1/4。
以下结合图1及图4A～4F，详细说明所述伸缩杆10缩回的操作方法：
如图4A所示，其示出了四节伸缩杆11～14处于最长伸展长度的状态，
此时四节伸缩杆11～14相邻两个伸缩杆之间是通过第二弹性固定装置C2与
第二固定孔的配合来固定，其中首端伸缩杆11上的第二弹性固定装置C2的
第二凸柱112是穿过孔116、125和第二延伸部43上的孔435(图中省略)，
中间伸缩杆12上的第二弹性固定装置C2的第二凸柱122是穿过孔126和
135，中间伸缩杆13上的第二弹性固定装置C2的第二凸柱132是穿过孔136
和145。且此时第一弹性固定装置C1的第一凸柱111是穿过孔115，操作按
钮40的第一延伸部42是与所述第一凸柱111相接触(如图1所示)。
按下操作按钮40，会使第一凸柱111和第二凸柱112缩回，使首端伸缩
杆11顺畅按下。按下一段后，第二凸柱112遇到中间伸缩杆12上的孔128，
由于第二弹簧的作用第二凸柱112弹出，使首端伸缩杆11和中间伸缩杆12
固定在一起，此时长度为原长(即最长伸展长度)的3/4，如图4B所示。
继续按下操作按钮40，会使第一凸柱111和第二凸柱112缩回，使首端
伸缩杆11继续被按下一段较小距离，此时第一凸柱111遇到中间伸缩杆12
首端上的孔127，由于第一弹簧的作用第一凸柱111弹出，使首端伸缩杆11
和中间伸缩杆12固定在一起，此时长度仍大约为原长的3/4，如图4C所示，
且此时操作按钮40的第二延伸部43上的突出部433接触到中间伸缩杆12
上的第二弹性固定装置C2的第二凸柱122。
继续按下操作按钮40，会使第一凸柱111和第二凸柱122缩回，按下一
段距离后，第二凸柱122遇到中间伸缩杆13上的孔138，由于第二弹簧的作
用第二凸柱122弹出，使中间伸缩杆13和中间伸缩杆12连接在一起，此时
首端伸缩杆11、中间伸缩杆12和中间伸缩杆13固定在一起，长度为原长的
1/2，如图4D所示。
继续按下操作按钮40，使第一凸柱111和第二凸柱122缩回，使固定在
一起的首端伸缩杆11和中间伸缩杆12被继续被按下一段较小距离，此时第
一凸柱111遇到中间伸缩杆13上的孔137，由于第一弹簧的作用第一凸柱111
弹出，使首端伸缩杆11、中间伸缩杆12和中间伸缩杆13同时由第一凸柱111
固定在一起，此时长度仍大约为原长的1/2，如图4E所示，且此时操作按钮
40的第二延伸部43的突出部43接触到第二凸柱132。
继续按下操作按钮40，会使第一凸柱111和第二凸柱132缩回，按下一
段距离后，第二凸柱132遇到末端伸缩杆14上的孔148，由于第二弹簧的作
用第二凸柱132弹出，使末端伸缩杆14和中间伸缩杆13连接在一起，此时
首端伸缩杆11、中间伸缩杆12、中间伸缩杆13和末端伸缩杆14固定在一起，
长度变为原长的1/4，如图4F所示，此时伸缩臂10的长度缩为最短。
伸缩臂10由最短拉伸至最长的操作方法与上述图4A～图4F的操作方法
相反。在操作时，需要按下操作按钮40，首先由1/4长度恢复到1/2长度，
此时首端伸缩杆11、中间伸缩杆12、中间伸缩杆13通过第一凸柱115和第
二凸柱112、122套接固连在一起并与末端伸缩杆14通过第二凸柱132固定，
如图4D或图4E所示。如需继续增加长度，则继续按下操作按钮40，长度
恢复到3/4长度，此时首端伸缩杆11、中间伸缩杆12通过第一凸柱111或
第二凸柱112套接固连在一起并与中间伸缩杆13通过第二凸柱122固定，如
图4B或图4C所示。如需继续增加长度，则需继续按下操作按钮40，长度
恢复到最长，此时首端伸缩杆11、中间伸缩杆12、中间伸缩杆13、末端伸
缩杆14全部伸出，如图4A所示。
在进行采集操作时，按下采集装置一端的操作按钮40后，操作手柄20
的活动手柄22和传动绳32处于脱开状态，传动绳32能够根据实际使用长度
自由伸缩；当操作按钮40弹起时，操作手柄20的活动手柄22和传动绳32
处于连接状态，捏紧活动手柄22，会拉紧传动绳32，同时拉动末端的滑块运
动来驱动三个执行爪的张合，从而进行水草的采集工作。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的
情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，
但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。