近年来,海洋勘探与采集逐渐成为了国内外研究热点之一,由于水下采集作业相对较为危险。因此,迫切需要一款可以代替人工的水下采集产品,以此来解决水下样本采集和提高样本完整性的问题。对于水下采集产品来说,采集模块设计尤为重要。以采集模块设计为主、整体设计方案为辅,从仿生机制与折纸方面入手提高水下样本采集的完整性成为了该课题研究的重点。首先,提出功能性要求,并以螺旋式仿生设计流程为主设计脉络。搜集二十六种生物的开合方式、捕捉机理或轮廓线条,并对其进行分类整理以表格的方式呈现。将整理后的仿生对象进行筛选,选定其中四种对象进行开合机理分析对比,最终确定仿生设计原型。寻找原型机制的相似性,确定为折纸机构可以模拟设计原型的生物机制;其次,构建数学模型,并通过四种不同角度开合比的折纸机构模型进行验证,得出开合比的影响因素。选择较为合适的开合比进行样机设计,提取折纸机构中的结构骨架,使其结构连杆化,将设计完成的简易样机进行水下测试实验;最后,设计三个水下可观探采集器的整体方案,从中确定最后的使用方案,并对其构建产品的3D模型和使用场景模块。基于仿生机制与V型折纸“魔术球”,对采集模块进行创新设计,使其能够更完整、有效的采集生物样本,在一定程度上也为水下采集器的抓取方式以及软体抓持方面的设计提供了新思路。