无人机及取样系统技术方案

本申请实施例中提供了一种无人机及取样系统。无人机包括机身和取样装置，机身上设有多个机翼；取样装置包括传动件和取样件，传动件的一端连接机身，传动件的另一端连接取样件，传动件可带动取样件相对于机身运动，取样件用于获取待测样本。本申请实施例通过无人机搭载取样件，从而可以通过空中飞行的方式到达取样地点，进行取样工作，无需考虑地面道路因素的影响，减少了相应的成本，有利于提高取样效率，避免了作业人员伤亡，减少了对环境的破坏。

【技术实现步骤摘要】
无人机及取样系统
本申请涉及取样技术，尤其涉及一种无人机及取样系统。
技术介绍
工程勘察是指为满足工程建设的规划、设计、施工、运营及综合治理等方面的需要，对地形、地质及水文等状况进行测绘、勘探测试，并提供相应成果和资料的活动。在工程勘察作业中，岩土体取样是其中一项十分重要的工作。在相关技术的方案中，取样一般采用人工取样、固定式钻机或车载式钻机进行。采用人工取样，需要作业人员使用锤子或者铁铲对岩土体进行破碎挖掘，取得样品。采用固定式钻机需要先将其固定放置在取样地点的上方，然后启动固定式钻机上的动力装置，动力装置带动钻杆和钻头转动，从而实现取样；采用车载式钻机的取样方式与固定式钻机大致相同，不同的是车载式钻机其钻杆和钻头固定在自身的载具车体上，无需单独对其进行固定。但是，采用相关技术中的方案，均需要作业人员或者钻机移动至取样地点附近后才可以进行取样作业；而岩土体取样作业很多时候在山区、地质灾害体分布区等环境较为恶劣的地点进行，缺少通往取样点附近的道路，甚至作业人员无法到达，无法完成取样任务，此时采用相关技术中的方案，需要花费大量的大力物力，作业效率低，破坏生态环境，还容易造成作业人员伤亡。
技术实现思路
本申请实施例中提供了一种无人机及取样系统，主要用于解决相关技术中岩土体取样作业效率低，破坏生态环境，容易造成作业人员伤亡、取样地点无法到达等问题。根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种无人机，包括：机身，所述机身上设有多个机翼；取样装置，所述取样装置包括传动件和取样件，所述传动件的一端连接所述机身，所述传动件的另一端连接所述取样件，所述传动件可带动所述取样件相对于所述机身运动，所述取样件用于获取待测样本。如上所述的无人机，可选地，所述取样件包括取样钻机或取样机械手。如上所述的无人机，可选地，所述传动件包括至少一个机械臂。如上所述的无人机，可选地，所述传动件包括：第一传动臂，所述第一传动臂竖直固定在所述机身上；第二传动臂，所述第二传动臂的第一端通过第一电机连接所述第一传动臂，所述第二传动臂与所述第一传动臂互相垂直，所述第一电机能够带动所述第二传动臂绕所述第一传动臂转动；第三传动臂，所述第三传动臂的第一端通过第二电机连接所述第二传动臂的第二端，所述第三传动臂与所述第一传动臂互相平行，所述第三传动臂能够绕所述第二电机的输出端转动；第四传动臂，所述第四传动臂的第一端通过第三电机连接所述第三传动臂的第二端，所述第四传动臂与所述第一传动臂互相垂直，所述第三电机能够带动所述第四传动臂在所述第三传动臂和第四传动臂所构成的平面内转动，所述取样件设置在所述第四传动臂上。如上所述的无人机，可选地，还包括固定装置，所述固定装置用于将所述无人机与外部环境相固定。如上所述的无人机，可选地，所述外部环境包括岩石或土。如上所述的无人机，可选地，所述固定装置包括一个或多个机械臂和机械手。如上所述的无人机，可选地，还包括样品盒，所述样品盒用于存放所述取样装置取得的样品。如上所述的无人机，可选地，所述取样件包括取样钻机、钻杆和钻头，所述取样钻机可拆卸的连接在所述第四传动臂上，所述钻头通过所述钻杆设置在所述取样钻机上，所述钻杆上设有样品取样槽。如上所述的无人机，可选地，还包括航拍装置，所述航拍装置包括照相机和/或摄像机。如上所述的无人机，可选地，所述取样件上安装有所述航拍装置。如上所述的无人机，可选地，所述机身上搭载有测距器。如上所述的无人机，可选地，所述取样件上有测距器。如上所述的无人机，可选地，还包括飞行控制模块，所述飞行控制模块包括加速度计、陀螺仪和电子罗盘中的一种或多种。如上所述的无人机，可选地，还包括通信模块，所述通信模块用于与地面控制器进行通信连接，所述取样装置、固定装置、航拍装置、测距器和飞行控制模块均与所述通信模块通信连接。根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种取样系统，包括地面控制器和上任一所述的无人机，所述无人机与所述地面控制器通信连接。如上所述的取样系统，可选地，还包括图像获取装置、机械手和控制单元中的至少一种；所述图像获取装置用于获取岩土体表面的图像，进行图像识别和定位；所述机械手用于将所述无人机固定在岩土体表面；所述控制单元根据所述图像获取装置获取到的岩土体表面的图像和位置信息，控制所述机械手将所述无人机固定在岩土体表面，实现所述无人机的停靠。如上所述的取样系统，可选地，还包括图像获取装置、机械手、钻机和控制单元中的至少一种；所述图像获取装置用于获取岩土体表面的图像，进行图像识别和定位；所述机械手用于将所述无人机固定在岩土体表面；所述控制单元根据所述图像获取装置获取到的岩土体表面的图像和位置信息，控制所述机械手或钻机进行岩土体取样；当岩土体为松散状态时，采用所述机械手取样；当岩土体为坚固状态时，采用所述钻机取样。采用根据本申请实施例的无人机及取样系统，无人机包括机身和取样装置，机身上设有多个机翼；取样装置包括传动件和取样件，传动件的一端连接机身，传动件的另一端连接取样件，传动件可带动取样件相对于机身运动，取样件用于获取待测样本。本申请实施例通过无人机搭载取样件，从而可以通过空中飞行的方式到达取样地点，进行岩土体取样工作，无需考虑地面道路因素的影响，减少了相应的成本，有利于提高取样效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1中示出的是本申请一实施例提供的无人机的结构简图；图2中示出的是本申请另一实施例提供的无人机的结构简图；图3中示出的是本申请再一实施例提供的无人机的结构简图；图4中示出的是本申请又一实施例提供的无人机的结构简图；图5中示出的是本申请又一实施例提供的无人机的结构简图；图6中示出的是本申请一实施例提供的传动件的结构简图；图7中示出的是本申请一实施例提供的取样钻机的结构简图；图8中示出的是本申请一实施例提供的取样机械手的结构简图；图9中示出的是本申请一实施例提供的固定装置的结构简图。附图标记：10-无人机；100-机身；110-机翼；120-第一固定平台；130-第二固定平台；140-航拍装置；200-取样装置；210-传动件；211-第一传动臂；212-第二传动臂；213-第三传动臂；214-第四传动臂；215-第一电机；216-第二电机；217-第三电机；220-取样件；221-钻机；222-钻头；223-取样机械手；300-固定装置；310-机械臂；320-机械手；400-样品盒；410-盒体；420-连接杆。具体实施方式为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机，其特征在于，包括：/n机身，所述机身上设有多个机翼；/n取样装置，所述取样装置包括传动件和取样件，所述传动件的一端连接所述机身，所述传动件的另一端连接所述取样件，所述传动件可带动所述取样件相对于所述机身运动，所述取样件用于获取待测样本。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机，其特征在于，包括：
机身，所述机身上设有多个机翼；
取样装置，所述取样装置包括传动件和取样件，所述传动件的一端连接所述机身，所述传动件的另一端连接所述取样件，所述传动件可带动所述取样件相对于所述机身运动，所述取样件用于获取待测样本。


2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述取样件包括取样钻机或取样机械手。


3.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述传动件包括至少一个机械臂。


4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述传动件包括：
第一传动臂，所述第一传动臂竖直固定在所述机身上；
第二传动臂，所述第二传动臂的第一端通过第一电机连接所述第一传动臂，所述第二传动臂与所述第一传动臂互相垂直，所述第一电机能够带动所述第二传动臂绕所述第一传动臂转动；
第三传动臂，所述第三传动臂的第一端通过第二电机连接所述第二传动臂的第二端，所述第三传动臂与所述第一传动臂互相平行，所述第三传动臂能够绕所述第二电机的输出端转动；
第四传动臂，所述第四传动臂的第一端通过第三电机连接所述第三传动臂的第二端，所述第四传动臂与所述第一传动臂互相垂直，所述第三电机能够带动所述第四传动臂在所述第三传动臂和第四传动臂所构成的平面内转动，所述取样件设置在所述第四传动臂上。


5.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括固定装置，所述固定装置用于将所述无人机与外部环境相互固定。


6.根据权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述外部环境包括岩石、土或岩石和土的混合物。


7.根据权利要求5所述的无人机，其特征在于，所述固定装置包括一个或多个机械臂和机械手。


8.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，还包括样品盒，所述样品盒用于存放所述取样装置取得的样品。


9.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述取样件包括取样钻机、钻杆和钻头，所述取样钻机可拆卸的连接在所述第四传动臂上，所述钻头通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴志伟，刘柏林，毛忠良，唐沛，刘大伟，姚德华，王维，魏宝华，王文婷，胡家梁，邓文庆，陶玉洋，
申请(专利权)人：中铁第五勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11