一种用于取水样的无人机及取水方法技术

本发明专利技术提供了一种用于取水样的无人机，包括无人机主体、转盘、感应器、取水电机、感应座、取水壶及主控板，其特征在于：所述主控板设置在无人机主体的内部，所述无人机主体的下端设置有一安装盒，转盘、感应器及取水电机均设置在安装盒内，转盘通过电机轴与取水电机连接，转盘内设置有缠绕线，取水壶通过感应座设置在安装盒的下端并且通过缠绕线与转盘连接，所述安装盒的底端设置有与圆柱形的中空连接柱，感应器的感应头穿过安装盒的底壁设置在中空连接柱的外侧，感应器与感应座的位置对应。本发明专利技术通过在无人机上设置一缠绕线吊设的可升降的取水壶，利用取水电机驱动转盘收放线来进行水样的自动采集的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种用于取水样的无人机及取水方法。
技术介绍
现阶段，我国水环境监测主要包括在线监测和人工监测。在线监测是依靠建立固定的在线监测站，进行实时的水质数据监测，成本较高，且无法在大范围广泛应用；而人工监测作为主要的监测方式，主要是依靠大量的现场采样，在实验室人工进行水质的测定，具备灵活性高、可操作范围广等优点。对于广阔的水域，要对其水质进行取样检测，需要先到达指定水域然后采集水样才能进行进一步的检测，而目前在广阔的水域中定点采集水样存在一定困难，因缺少高效的取样工具而导致工作效率底下，传统的人工采样方法主要是通过驾驶船或快艇等驶入采样区域，进行人工采样，采用该方法成本高、效率低，且由于采样环境多样，造成人工采样的不方便。目前无人机已经广泛使用到航拍、喷药等领域，但是还未应用到水样自动采集方面，因此，有必要设计一种能够快速到达指定水域并且能够自动进行取水的无人飞行设备是非常有必要的。
技术实现思路
鉴于以上所述，有必要提供一种能够快速到达指定水域进行取水的无人机。本专利技术采用的技术方案如下：一种用于取水样的无人机，包括无人机主体、转盘、感应器、取水电机、感应座、取水壶及主控板，其特征在于：所述主控板设置在无人机主体的内部，所述无人机主体的下端设置有一安装盒，转盘、感应器及取水电机均设置在安装盒内，转盘通过电机轴与取水电机连接，转盘内设置有缠绕线，取水壶通过感应座设置在安装盒的下端并且通过缠绕线与转盘连接，所述安装盒的底端设置有与圆柱形的中空连接柱，感应器的感应头穿过安装盒的底壁设置在中空连接柱的外侧，感应器与感应座的位置对应。进一步的，所述无人机主体包括多个固定机翼，多个固定机翼均匀环绕设置构成一圆形结构。进一步的，所述无人机主体下端位于安装盒的两侧设置有两个可选择的支撑架。进一步的，所述无人机主体的顶端设置有GPS定位器，用于进行GPS定位。进一步的，所述安装盒为方形结构，安装盒内部通过两个隔板将安装盒平均分为三个区域，其中位于中部的为取水控制区，取水控制区两侧为电池仓，电池仓内设置有电池，电池分别与主控板、感应器及取水电机连接。进一步的，所述中空连接柱内设置有凸起的锥形连接头，锥形连接头能使感应座与中空连接柱快速定位并紧密连接。进一步的，所述转盘的中部开有多个穿孔，穿孔用于固定缠绕线的一端，为防止缠绕线脱离转盘，所述转盘的外圈加装有一转盘防护罩，转盘防护罩将缠绕线封闭在绕线槽内。进一步的，所述感应器为红外感应器，感应器包括一个发射器和一个接收器，感应器设置有两个，当两个感应器任意一个感应到感应座进入时，发出指令使取水电机停止转动。进一步的，所述感应座包括连接卡座、旋转卡头及感应头环，所述连接卡座为扁的方形结构，连接卡座的一侧向内开有一长形的固定槽，固定槽用于卡入取水壶上端的连接体中，所述旋转卡头通过一旋转轴可旋转的固定在固定槽的上方，旋转卡头下侧方具有一弧形的卡槽，固定槽的下方对应旋转卡头的卡槽位置设置有一卡柱，旋转卡头向下旋转时卡槽能卡入到卡柱上，所述感应头环连接在连接卡座的上方，感应头环为圆柱形，其直接大于中空连接柱的直径，感应头环的内部设置成向下凹陷的圆锥形，圆锥形的大小与锥形连接头大小配合。进一步的，所述取水壶包括一提手及壶体，所述提手设置在壶体的上端，提手的宽度小于感应座上固定槽的宽度，将横条卡入到固定槽内即可将两者快速连接，壶体的顶部有活动门盖，壶体的底部具有一进水孔及活动压板，活动压板的直径大于进水孔的直径，并且活动压板覆盖在进水孔的上方，活动压板的周围设置有四个7字形的挡片，四个7字形的挡片构成一圆柱形的活动区域，限定活动压板在活动区域内移动。进一步的，所述壶体的材料采用水附着性大的玻璃材料或亚克力材料制作。本专利技术的另一目的是提供一种无人机的取水方法，包括以下步骤：(1)、安装取水壶：取相应大小体积的取水壶，将其提手卡入到感应座的固定槽内，然后转动旋转卡头与卡柱固定，从而将取水壶与感应座固定，再将缠绕线的一端系紧到感应座上；(2)、飞行至指定位置：通过遥控设备操纵无人机主体由GPS定位飞达指定取水位置，无人机主体离取水面约2-5米左右为安全距离，之后无人机主体保持悬停；(3)、释放取水壶取水：遥控发出控制指令取水电机正转，带动转盘上的缠绕线缓慢释放，使取水壶自动下降至指定水面设置深度完成取水；当取壶体进入水面时活动压板在水面浮力作用下离开取壶体底面而打开进水孔，水进入容器，当取壶体不断进入水下深度时，活动门盖接触到水面后，在浮力作用下自动打开，此时壶体就变成了底部进水，顶部出水的自动动态取水容器，壶体到达设定水深后，壶体自动回升，在水压作用下取壶体顶部的活动门盖自动闭合，底部活动压板自动贴合壶体的活动压板，封闭进水孔，结束水样采集，壶体里的水样保持静止状态；(4)、锁紧水壶飞回：自动取水后取水电机自动反转将缠绕线收回转盘，取水壶缓慢上升，感应座与中空连接柱连接后，取水壶定位卡稳，此时感应座进入到两个感应器的发射器与接收器之间，感应器即发出指令驱动取水电机停止转动，并锁定取水电机，此时取水壶收回到无人机底部，实现取水壶与无人机主体变成一个整体，确保返航飞行安全，即可操作无人机主体组件飞回起飞点，完成取水操作。相较现有技术，本专利技术通过在无人机上设置一缠绕线吊设的可升降的取水壶，利用取水电机驱动转盘收放线来进行水样的自动采集的目的，同时还配置了一传感器，用来传感器来判断取样后水壶是否已经正确回位，实现取水壶与无人机主体变成一个整体，确保返航飞行安全，有效提高了工作效率。本专利技术还可以通过程序设置采集不同深度的水，使用方便可靠，有效解决了广阔的水域不方便采集水样的缺点。附图说明图1是本专利技术所述用于取水样的无人机的结构示意图；图2是附图1所示安装盒的结构示意图；图3是本专利技术所述用于取水样的无人机的使用状态图；图4是附图1所示感应座的结构示意图；图5是附图1所示取水壶的结构示意图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。如图1、图2所示，一种用于取水样的无人机，包括无人机主体1、转盘2、感应器3、取水电机4、感应座5、取水壶6及主控板(图未示出)，所述主控板设置在无人机主体1的内部，用于控制无人机主体1的飞行及取水电机4的工作，所述无人机主体1的下端设置有一安装盒11，转盘2、感应器3及取水电机4均设置在安装盒11内，转盘2通过电机轴与取水电机4连接，转盘2内设置有缠绕线23，取水壶6通过感应座5设置在安装盒11的下端并且通过缠绕线23与转盘2连接。所述无人机主体1包括多个固定机翼12，多个固定机翼12均匀环绕设置构成一圆形结构，无人机主体1下端位于安装盒11的两侧设置有两个可选择的支撑架13，用于无人机主体1落地时的支撑固定，无人机主体1的顶端设置有GPS定位器14，用于进行GPS定位。所述安装盒11为方形结构，安装盒11内部通过两个隔板(图未示出)将安装盒11平均分为三个区域，其中位于中部的为取水控制区111，取水控制区111两侧为电池仓112，电池仓112内设置有电池113，电池113分别与主控板、感应器3及取水电机4连接，用于分别为其供电；所述安装盒11的底端设置有与圆柱形的中空连接柱1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于取水样的无人机，包括无人机主体(1)、转盘(2)、感应器(3)、取水电机(4)、感应座(5)、取水壶(6)及主控板，其特征在于：所述主控板设置在无人机主体(1)的内部，所述无人机主体(1)的下端设置有一安装盒(11)，转盘(2)、感应器(3)及取水电机(4)均设置在安装盒(11)内，转盘(2)通过电机轴与取水电机(4)连接，转盘(2)内设置有缠绕线(23)，取水壶(6)通过感应座(5)设置在安装盒(11)的下端并且通过缠绕线(23)与转盘(2)连接，所述安装盒(11)的底端设置有与圆柱形的中空连接柱(15)，感应器(3)的感应头穿过安装盒(11)的底壁设置在中空连接柱(15)的外侧，感应器(3)与感应座(5)的位置对应。

【技术特征摘要】
1.一种用于取水样的无人机，包括无人机主体(1)、转盘(2)、感应器(3)、取水电机(4)、感应座(5)、取水壶(6)及主控板，其特征在于：所述主控板设置在无人机主体(1)的内部，所述无人机主体(1)的下端设置有一安装盒(11)，转盘(2)、感应器(3)及取水电机(4)均设置在安装盒(11)内，转盘(2)通过电机轴与取水电机(4)连接，转盘(2)内设置有缠绕线(23)，取水壶(6)通过感应座(5)设置在安装盒(11)的下端并且通过缠绕线(23)与转盘(2)连接，所述安装盒(11)的底端设置有与圆柱形的中空连接柱(15)，感应器(3)的感应头穿过安装盒(11)的底壁设置在中空连接柱(15)的外侧，感应器(3)与感应座(5)的位置对应。2.根据权利要求1所述的用于取水样的无人机，其特征在于：所述无人机主体(1)的顶端设置有GPS定位器(14)，用于进行GPS定位。3.根据权利要求1所述的用于取水样的无人机，其特征在于：所述安装盒(11)为方形结构，安装盒(11)内部通过两个隔板将安装盒(11)平均分为三个区域，其中位于中部的为取水控制区(111)，取水控制区(111)两侧为电池仓(112)，电池仓(112)内设置有电池(113)，电池(113)分别与主控板、感应器(3)及取水电机(4)连接。4.根据权利要求1所述的用于取水样的无人机，其特征在于：所述中空连接柱(15)内设置有凸起的锥形连接头(151)，锥形连接头(151)能使感应座(5)与中空连接柱(15)快速定位并紧密连接。5.根据权利要求1所述的用于取水样的无人机，其特征在于：所述转盘(2)的中部开有多个穿孔(21)，穿孔(21)用于固定缠绕线(23)的一端，为防止缠绕线(23)脱离转盘，所述转盘(2)的外圈加装有一转盘防护罩(22)，转盘防护罩(22)将缠绕线(23)封闭在绕线槽内。6.根据权利要求1所述的用于取水样的无人机，其特征在于：所述感应器(3)为红外感应器，感应器(3)包括一个发射器和一个接收器，感应器(3)设置有两个，当两个感应器(3)任意一个感应到感应座(5)进入时，发出指令使取水电机(4)停止转动。7.根据权利要求1所述的用于取水样的无人机，其特征在于：所述感应座(5)包括连接卡座(51)、旋转卡头(52)及感应头环(53)，所述连接卡座(51)为扁的方形结构，连接卡座(51)的一侧向内开有一长形的固定槽(511)，固定槽(511)用于卡入取水壶(6)上端的连接体中，所述旋转卡头(52)通过一旋转轴可旋转的固定在固定槽(511)的上方，旋转卡头(52)下侧方具有一弧形的卡槽(521)，固定槽(511)的下方对应旋转卡头(52)的卡槽(521)位置设置有一卡柱(54)，旋转卡头(52)向下旋转时卡槽(521)能卡入到卡柱(54)上，所述感应头环(53)连接在连接卡座(51)的上方，感应头环(53)为圆柱形，其直接大于中空连...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂燕辉，林一飞，郑强慧，涂良瑛，
申请(专利权)人：广州飞创智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44