CN207943163U - 一种土壤采样无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种土壤采样无人机，包括无人机机身，所述无人机机身上表面向上固定安装有旋翼螺旋桨，所述无人机机身下表面向下固定安装有土壤采集装置，所述土壤采集装置包括竖向设置的第一伸缩机构，所述第一伸缩机构固定安装在所述无人机机身下表面中部，所述第一伸缩机构的伸出端向下固定安装有采集箱，所述采集箱下端向下安装有第一钻头，所述采集箱在水平面上的投影落入到第一钻头在水平面上的投影范围内，所述采集箱内设置有土壤采集机构，所述无人机机身下表面向下固定安装有四个支脚，所述支脚下端向斜下方倾斜设置，所述支脚下端安装有用于抓地的抓地机构。

Description

一种土壤采样无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种土壤采样无人机。

背景技术

无人机，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，随着科技的发展，旋翼无人机越来越受欢迎，它可以做军民两用，具有航拍、侦察、农用等功能。

在深山或者其他人们不易进入的地区，需要对当地的土壤进行检测，以确定该地区是否可以开发利用获得人们需要的资源。但是人们无法顺利到达需要检测的位置，需要科考队去采样，这样会存在一定的风险，首先这些地区荒无人烟，科技落后，很多现有设备无法使用，再有如果科考队队员一旦失联，这些地区地形复杂，无法展开及时有效的营救，后果不堪设想。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种土壤采样无人机，解决如何快速、准确、安全的采集特定地区的土壤的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种土壤采样无人机，包括无人机机身，所述无人机机身上表面向上固定安装有旋翼螺旋桨，所述无人机机身下表面向下固定安装有土壤采集装置，所述土壤采集装置包括竖向设置的第一伸缩机构，所述第一伸缩机构固定安装在所述无人机机身下表面中部，所述第一伸缩机构的伸出端向下固定安装有采集箱，所述采集箱下端向下安装有第一钻头，所述采集箱在水平面上的投影落入到第一钻头在水平面上的投影范围内，所述采集箱内设置有土壤采集机构，所述无人机机身下表面向下固定安装有四个支脚，所述支脚下端向斜下方倾斜设置，所述支脚下端安装有用于抓地的抓地机构。

本实用新型的有益效果是：使用时，利用旋翼螺旋桨带动无人机机身飞行至预定位置，然后利用下降，利用抓地机构抓地，然后第一伸缩机构伸出，带动采集箱以及第一钻头向下运动，然后第一钻头钻地向下运动，采集箱下落至地面下方，采集箱内的土壤采集机构动作，将地面下方的土壤采集至采集箱内，然后第一伸缩机构收缩，带动第一钻头运动至地面上方，然后旋翼螺旋桨带动无人机机身飞行，抓地机构收起。利用旋翼螺旋桨带动无人机机身飞行至预定位置，可以更好的到达人们不方便到达的地区，对土壤进行采集，方便使用，可靠性高，安全性高。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述采集箱内水平设置有隔板，所述土壤采集机构包括竖向固定安装在所述采集箱内的安装板，所述安装板设置在所述隔板上方，所述安装板上水平设置有第二伸缩机构，所述第二伸缩机构的伸出端固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴水平设置且固定安装有螺旋钻头，所述采集箱正对所述螺旋钻头的位置水平设置有采集开口，所述采集箱位于所述隔板上方的位置设置有可以打开或者关闭的取料门。

采用上述进一步方案的有益效果是：在第一钻头下降至地面以下一定位置时，第二伸缩机构伸出，第一电机动作，带动螺旋钻头转动，使得螺旋钻头穿过采集开口对地面以下土壤进行旋转采集，采集的土壤在螺旋钻头的作用下进入采集箱内的隔板上方，当需要取出土壤时，只需打开取料门，将土壤取出即可。方便对地面以下的土壤进行采集，更好的提高采集土壤的准确性以及可靠性。

进一步，所述采集箱内固定安装有第二电机，所述第二电机位于所述隔板下方，所述第二电机的输出轴向下设置且穿过所述采集箱底壁并与所述第一钻头固定连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二电机转动，带动第一钻头转动，可以更好的对地面进行钻孔，方便采集箱的下落。

进一步，所述第一伸缩机构和第二伸缩机构均为气缸。

采用上述进一步方案的有益效果是：气缸结构简单，使用方便，可靠性以及稳定性高。

进一步，所述抓地机构包括设置在所述支脚下端外侧的铰接环，所述铰接环内转动配合安装有转轴，所述支脚下端固定安装有第三电机，所述第三电机的输出轴与所述转轴固定连接，所述转轴固定安装在连杆上，所述连杆远离所述转轴的一端固定安装有用于抓地的抓地爪。

采用上述进一步方案的有益效果是：在无人机机身飞行至预定位置时，第三电机转动，带动连杆向下旋转，然后抓地爪对地面进行抓紧，避免在第一钻头向下运动过程中造成无人机机身的倾斜，提高整个装置的可靠性以及稳定性。抓地爪设置有四个，分别安装在支脚下端，抓地爪内部设置有电动推杆，电动推杆的伸出端固定安装有第三电机，第三电机的输出轴同轴固定安装有麻花钻，麻花钻钻头垂直于抓地爪外表面设置。抓地爪外表面还设置有用于抓地的齿牙，第三电机转动时，齿牙与地面实现抓紧。因为待采样地区的地面软硬程度不一，所以可以选择使用齿牙抓地，也可以使用麻花钻旋入地面以下，实现固定。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图；

图2为图1的左视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、无人机机身，2、旋翼螺旋桨，3、支脚，4、抓地爪，41、连杆，42、第三电机，5、采集箱，51、采集开口，52、取料门，6、隔板，61、第二电机，7、第一钻头，8、螺旋钻头，81、第二伸缩机构，82第一电机，9、第一伸缩机构。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和2所示，一种土壤采样无人机，包括无人机机身1，所述无人机机身1上表面向上固定安装有旋翼螺旋桨2，所述无人机机身1下表面向下固定安装有土壤采集装置，所述土壤采集装置包括竖向设置的第一伸缩机构9，所述第一伸缩机构9固定安装在所述无人机机身1下表面中部，所述第一伸缩机构9的伸出端向下固定安装有采集箱5，所述采集箱5下端向下安装有第一钻头7，所述采集箱5在水平面上的投影落入到第一钻头7在水平面上的投影范围内，所述采集箱5内设置有土壤采集机构，所述无人机机身1下表面向下固定安装有四个支脚3，所述支脚3下端向斜下方倾斜设置，所述支脚3下端安装有用于抓地的抓地机构。使用时，利用旋翼螺旋桨2带动无人机机身1飞行至预定位置，然后利用下降，利用抓地机构抓地，然后第一伸缩机构9伸出，带动采集箱5以及第一钻头7向下运动，然后第一钻头7钻地向下运动，采集箱5下落至地面下方，采集箱5内的土壤采集机构动作，将地面下方的土壤采集至采集箱5内，然后第一伸缩机构9收缩，带动第一钻头7运动至地面上方，然后旋翼螺旋桨2带动无人机机身1飞行，抓地机构收起。利用旋翼螺旋桨2带动无人机机身1飞行至预定位置，可以更好的到达人们不方便到达的地区，对土壤进行采集，方便使用，可靠性高，安全性高。

所述采集箱5在水平面上的投影落入到第一钻头7在水平面上的投影范围内，具体而言，第一钻头7和所述采集箱5均大体为圆柱状结构，所述投影只是一个表示方法，实际上是指所述第一钻头7的直径与采集箱的直径之间的关系；第一钻头7钻孔，钻的孔的直径大于所述采集箱5的直径，所述采集箱5便可以顺利下落到所钻的孔内，便于对土壤进行采集。

本实施例中，所述采集箱5内水平设置有隔板6，所述土壤采集机构包括竖向固定安装在所述采集箱5内的安装板，所述安装板设置在所述隔板6上方，所述安装板上水平设置有第二伸缩机构81，所述第二伸缩机构81的伸出端固定安装有第一电机82，所述第一电机82的输出轴水平设置且固定安装有螺旋钻头8，所述采集箱5正对所述螺旋钻头8的位置水平设置有采集开口51，所述采集箱5位于所述隔板6上方的位置设置有可以打开或者关闭的取料门52。在第一钻头7下降至地面以下一定位置时，第二伸缩机构81伸出，第一电机82动作，带动螺旋钻头8转动，使得螺旋钻头8穿过采集开口对地面以下土壤进行旋转采集，采集的土壤在螺旋钻头8的作用下进入采集箱5内的隔板6上方，当需要取出土壤时，只需打开取料门52，将土壤取出即可。方便对地面以下的土壤进行采集，更好的提高采集土壤的准确性以及可靠性。

本实施例中，所述采集箱5内固定安装有第二电机61，所述第二电机61位于所述隔板6下方，所述第二电机61的输出轴向下设置且穿过所述采集箱5底壁并与所述第一钻头7固定连接。第二电机61转动，带动第一钻头7转动，可以更好的对地面进行钻孔，方便采集箱的下落。

本实施例中，所述第一伸缩机构9和第二伸缩机构81均为气缸。气缸结构简单，使用方便，可靠性以及稳定性高。

本实施例中，所述抓地机构包括设置在所述支脚3下端外侧的铰接环，所述铰接环内转动配合安装有转轴，所述支脚3下端固定安装有第三电机42，所述第三电机42的输出轴与所述转轴固定连接，所述转轴固定安装在连杆41上，所述连杆41远离所述转轴的一端固定安装有用于抓地的抓地爪4。在无人机机身1飞行至预定位置时，第三电机42转动，带动连杆41向下旋转，然后抓地爪4对地面进行抓紧，避免在第一钻头7向下运动过程中造成无人机机身1的倾斜，提高整个装置的可靠性以及稳定性。所述无人机机身1下表面向下固定安装有四个支脚3，四个所述支脚3下端均安装有用于抓地的抓地机构，所述抓地机构包括抓地爪，即抓地爪的数量为四个。

工作原理：使用时，利用旋翼螺旋桨2带动无人机机身1飞行至预定位置，然后利用下降，利用抓地机构抓地，然后第一伸缩机构9伸出，带动采集箱以及第一钻头7向下运动，然后第一钻头7钻地向下运动，采集箱5下落至地面下方，采集箱5内的土壤采集机构动作，将地面下方的土壤采集至采集箱5内，然后第一伸缩机构9收缩，带动第一钻头7运动至地面上方，然后旋翼螺旋桨2带动无人机机身1飞行，抓地机构收起。

在本实用新型中，需要解释的是，“上”、“下”等为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种土壤采样无人机，包括无人机机身(1)，所述无人机机身(1)上表面向上固定安装有旋翼螺旋桨(2)，其特征在于，所述无人机机身(1)下表面向下固定安装有土壤采集装置，所述土壤采集装置包括竖向设置的第一伸缩机构(9)，所述第一伸缩机构(9)固定安装在所述无人机机身(1)下表面中部，所述第一伸缩机构(9)的伸出端向下固定安装有采集箱(5)，所述采集箱(5)下端向下安装有第一钻头(7)，所述采集箱(5)在水平面上的投影落入到第一钻头(7)在水平面上的投影范围内，所述采集箱(5)内设置有土壤采集机构，所述无人机机身(1)下表面向下固定安装有四个支脚(3)，所述支脚(3)下端向斜下方倾斜设置，所述支脚(3)下端安装有用于抓地的抓地机构。

2.根据权利要求1所述的一种土壤采样无人机，其特征在于，所述采集箱(5)内水平设置有隔板(6)，所述土壤采集机构包括竖向固定安装在所述采集箱(5)内的安装板，所述安装板设置在所述隔板(6)上方，所述安装板上水平设置有第二伸缩机构(81)，所述第二伸缩机构(81)的伸出端固定安装有第一电机(82)，所述第一电机(82)的输出轴水平设置且固定安装有螺旋钻头(8)，所述采集箱(5)正对所述螺旋钻头(8)的位置水平设置有采集开口(51)，所述采集箱(5)位于所述隔板(6)上方的位置设置有可以打开或者关闭的取料门(52)。

3.根据权利要求2所述的一种土壤采样无人机，其特征在于，所述采集箱(5)内固定安装有第二电机(61)，所述第二电机(61)位于所述隔板(6)下方，所述第二电机(61)的输出轴向下设置且穿过所述采集箱(5)底壁并与所述第一钻头(7)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种土壤采样无人机，其特征在于，所述第一伸缩机构(9)和第二伸缩机构(81)均为气缸。

5.根据权利要求1所述的一种土壤采样无人机，其特征在于，所述抓地机构包括设置在所述支脚(3)下端外侧的铰接环，所述铰接环内转动配合安装有转轴，所述支脚(3)下端固定安装有第三电机(42)，所述第三电机(42)的输出轴与所述转轴固定连接，所述转轴固定安装在连杆(41)上，所述连杆(41)远离所述转轴的一端固定安装有用于抓地的抓地爪(4)。