本发明专利技术属于样品采集的技术领域，涉及一种户外样品采集装置及其工作方法，包括无人机；所述无人机包括机身、设置在所述机身内部的动力元件、设置在所述机身下部的支架、设置在所述机身上部的飞行螺旋桨和反力螺旋桨，其中，所述飞行螺旋桨用于无人机升降，所述反力螺旋桨用于提供下降力；由所述无人机中的动力元件驱动的抓采系统；搭载于所述无人机机身下部，由所述反力螺旋桨提供下降力。通过本发明专利技术可以到达工作人员难以到达的危险地形区域进行黄土取样，克服在地形陡峭危险地带进行取样的技术问题，自动化控制，减轻了工作强度。减轻了工作强度。减轻了工作强度。
【技术实现步骤摘要】
一种户外样品采集装置及其工作方法
[0001]本专利技术属于样品采集的
，具体涉及一种户外样品采集装置及其工作方法。
技术介绍
[0002]采集土壤样品是地理学科学研究中的一类必要工作，即采集地球表面的土壤样品，进行室内观察或者实验。土壤取样作为一项传统的农学、地学资料获取与收集手段，在土壤学、农学、地质学、草业科学等领域有着广泛的应用，是室内分析整理与实验的基础。在户外构造发育处，往往地貌地形极为发育，如造山运动产生的陡峭山脉、拉伸运动产生的巨大沟谷、挤压运动产生的复杂褶皱、大型褶皱演化产生的山和谷。在上述地形地貌复杂区域，表面风成黄土或者古土壤自然保存完好，人为干扰因素较少，蕴含着大量有价值的古环境、古气候信息。
[0003]在户外工作环境中，特别是在地貌地形复杂的山区往往会导致交通困难，甚至人员行走也非常困难，因此限制了科技工作者的到达，无法进行取样和观察，造成了资源浪费，限制了科学的研究。而现有的装备和技术往往较为简单，只能采集通行条件良好区域的土壤样品，给取样工作造成了很大的局限性。
技术实现思路
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种户外样品采集装置，包括：无人机；所述无人机包括机身、设置在所述机身内部的动力元件、设置在所述机身下部的支架、设置在所述机身上部的飞行螺旋桨和反力螺旋桨，其中，所述飞行螺旋桨用于无人机升降，所述反力螺旋桨用于提供下降力；由所述无人机中的动力元件驱动的抓采系统；搭载于所述无人机机身下部，由所述反力螺旋桨提供下降力。
[0005]进一步，所述抓采系统包括第一抓斗第二抓斗、第一抓斗连杆、第二抓斗连杆、第一铰接件、第二铰接件、抓斗滑块、抓斗支架；所述第一抓斗设置有第一一连接杆和第一二连接杆；所述第二抓斗设置有第二一连接杆和第二二连接杆；所述抓斗滑块两端设置有铰接固定件；所述抓斗支架一端与无人机机身下部固定连接，另一端分别与第一抓斗的第一一连接杆、第二抓斗的第二一连接杆固定连接；抓斗滑块两端的铰接固定件分别与第一抓斗连杆、第二抓斗连杆铰接；第一铰接件一端与第一抓斗连杆铰接，另一端与第一抓斗的第一二连接杆固定连接；第二铰接件一端与第二抓斗连杆铰接，另一端与第二抓斗的第二二连接杆固定连接；抓斗滑块穿过抓斗支架进行滑动连接，带动第一抓斗连杆、第二抓斗连杆运动，带动第一抓斗第二抓斗作开合运动。
[0006]进一步，所述第一抓斗连杆、第二抓斗连杆内设置有压力传感器。
[0007]进一步，所述支架内部设置压力传感器。
[0008]进一步，所述支架为可独立伸缩支架。
[0009]进一步，所述无人机还包括飞行支撑臂和增压支撑臂；飞行支撑臂沿无人机机身
中轴线为中心均匀对称设置于机身侧面；飞行螺旋桨固定于飞行支撑臂上；增压支撑臂沿无人机机身中轴线为中心均匀对称设置于机身顶部；反力螺旋桨固定于增压支撑臂上。
[0010]进一步，所述增压支撑臂长度短于飞行支撑臂长度，增压支撑臂与飞行支撑臂依次错开排列。
[0011]进一步，所述装置还包括摄像系统，搭载于无人机机身底部。
[0012]本专利技术还提供一种户外样品采集装置的工作方法，包括以下步骤：S1.获取目的地信息，控制无人机飞至样品采集目的地上方；S2.当所述无人机到达目的地上方的预设距离后，发出降落信号，无人机接收降落信号后，调节飞行螺旋桨的转速，保持水平降落直至支架接触地面后；S3.根据各个支架中压力传感器传输的压力信号判断各个支架与地面的接触情况，当判断为接触不良时，伸缩支架，直至各个支架与地面接触良好；S4.控制无人机关停飞行螺旋桨；S5.发出采集信号，抓采系统接收采集信号后，控制抓斗滑块向下滑动，带动第一抓斗和第二抓斗张开；S6.开启反力螺旋桨，装置控制抓采系统开始掘土；S7.在掘进过程中，根据第一抓斗连杆和第二抓斗连杆中压力传感器实时传输压力信号判断第一抓斗和第二抓斗与地面的接触情况，当判断为接触不良时，调节反力螺旋桨转速来调节抓采压力，直至达到预设掘进深度，完成掘进；S8.抓采系统控制抓斗滑块向上滑动，带动第一抓斗和第二抓斗关闭，以获取土样；S9.发出采样完成信号，控制无人机关闭反力螺旋桨，开启飞行螺旋桨；S10.控制无人机飞回，带回采集的土样。
[0013]其中，所述步骤S1包括：通过远程遥控器的操控信号，控制所述无人机（100）运动；或者通过在所述装置内设置的定位系统接收的目的地位置坐标，控制所述无人机（100）运动到所述目的地。
[0014]本专利技术具有以下有益效果：1)本装置通过在无人机机身下部设置抓采系统，可以到达工作人员难以到达的危险地形区域进行泥土取样。
[0015]2)本装置的无人机机身上设置飞行螺旋桨与反力螺旋桨，飞行螺旋桨控制无人机飞行升降，反力螺旋桨为抓采系统取样提供下降力，这样在地形陡峭危险地带进行取样的过程中效果明显。
[0016]3)本装置操作采用自动化控制，减轻了工作强度。
附图说明
[0017]图1是根据本专利技术实施例的户外黄土自动采样装置的结构示意图。
[0018]图2是根据本专利技术实施例的抓采系统的结构示意图。
[0019]图3是根据本专利技术实施例的无人机的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
[0021]如图1所示，本实施例的一种户外样品采集装置，包括：无人机100；所述无人机100包括机身110、设置在所述机身110内部的动力元件、设置在所述机身110下部的支架120、设置在所述机身110上部的飞行螺旋桨130和反力螺旋桨140，其中，所述飞行螺旋桨130用于无人机100升降，所述反力螺旋桨140用于提供下降力；由所述无人机100中的动力元件驱动的抓采系统200；搭载于所述无人机100机身110下部，由所述反力螺旋桨140提供下降力。其中，装置中的无人机100和抓采系统200两者可集成于一体；也可以是可拆卸固定安装，拆卸后无人机100可以独立完成飞行勘探工作。
[0022]如图2所示，所述抓采系统200包括第一抓斗210、第二抓斗220、第一抓斗连杆230、第二抓斗连杆240、第一铰接件250、第二铰接件260、抓斗滑块270、抓斗支架280；所述第一抓斗210设置有第一一连接杆211和第一二连接杆212；所述第二抓斗220设置有第二一连接杆221和第二二连接杆222；所述抓斗滑块270两端设置有铰接固定件271；所述抓斗支架280一端与无人机100机身110下部固定连接，另一端分别与第一抓斗210的第一一连接杆211、第二抓斗220的第二一连接杆221固定连接；抓斗滑块270两端的铰接固定件271分别与第一抓斗连杆230、第二抓斗连杆240铰接；第一铰接件250一端与第一抓斗连杆230铰接，另一端与第一抓斗的第一二连接杆212固定连接；第二铰接件260一端与第二抓斗连杆240铰接，另一端与本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种户外样品采集装置，其特征在于，包括：无人机（100）；所述无人机（100）包括机身（110）、设置在所述机身（110）内部的动力元件、设置在所述机身（110）下部的支架（120）、设置在所述机身（110）上部的飞行螺旋桨（130）和反力螺旋桨（140），其中，所述飞行螺旋桨（130）用于无人机（100）升降，所述反力螺旋桨（140）用于提供下降力；由所述无人机（100）中的动力元件驱动的抓采系统（200）；搭载于所述无人机（100）机身（110）下部，由所述反力螺旋桨（140）提供下降力。2.根据权利要求1所述一种户外样品采集装置，其特征在于，所述抓采系统（200）包括第一抓斗（210）、第二抓斗（220）、第一抓斗连杆（230）、第二抓斗连杆（240）、第一铰接件（250）、第二铰接件（260）、抓斗滑块（270）、抓斗支架（280）；所述第一抓斗（210）设置有第一一连接杆（211）和第一二连接杆（212）；所述第二抓斗（220）设置有第二一连接杆（221）和第二二连接杆（222）；所述抓斗滑块（270）两端设置有铰接固定件（271）；所述抓斗支架（280）一端与无人机（100）机身（110）下部固定连接，另一端分别与第一抓斗（210）的第一一连接杆（211）、第二抓斗（220）的第二一连接杆（221）固定连接；抓斗滑块（270）两端的铰接固定件（271）分别与第一抓斗连杆（230）、第二抓斗连杆（240）铰接；第一铰接件（250）一端与第一抓斗连杆（230）铰接，另一端与第一抓斗的第一二连接杆（212）固定连接；第二铰接件（260）一端与第二抓斗连杆（240）铰接，另一端与第二抓斗的第二二连接杆（222）固定连接；抓斗滑块（270）穿过抓斗支架（280）进行滑动连接，带动第一抓斗连杆（230）、第二抓斗连杆（240）运动，带动第一抓斗（210）、第二抓斗（220）作开合运动。3.根据权利要求2所述一种户外样品采集装置，其特征在于，所述第一抓斗连杆（230）、第二抓斗连杆（240）内设置有压力传感器。4.根据权利要求1所述一种户外样品采集装置，其特征在于，所述支架（120）内部设置压力传感器。5.根据权利要求4所述一种户外样品采集装置，其特征在于，所述支架（120）为可独立伸缩支架。6.根据权利要求1所述一种户外样品采集装置，其特征在于，所述无人机（100）还包括飞行支撑臂（131）和增压支撑臂（141）；飞行支撑臂（131）沿无人机（100）机身...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永全，张超，崔巍，高亮，辛艳萍，代晓东，李大容，朱学娟，高海兰，尹天津，
申请(专利权)人：中国石油大学胜利学院，
类型：发明
国别省市：
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