一种无人机式土地信息采样设备制造技术

本发明专利技术公开了一种无人机式土地信息采样设备，包括：遥控无人机、采样储存机构、测量设备载杆、采样执行机构和压料机构，遥控无人机的底面设有起落架，采样储存机构固定安装于遥控无人机的底面且位于起落架的内侧，测量设备载杆固定安装于起落架的表面用于搭载固定测量器械，采样储存机构包括载台基板、转筒和储料筒，载台基板顶面与遥控无人机的底面固定连接。本发明专利技术中，通过设置在新型采样结构，利用升降驱动组件和采样球斗分别进行取样结构的升降运动和取样挖取动作，该取样结构采用气动式驱动结构和蜗杆传动结构，具有轻便、功率小传出力矩大的特点，显著降低取样结构的工作功效，更加省电，保证无人机和取样结构的长时间续航，实用性高。实用性高。实用性高。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机式土地信息采样设备


[0001]本专利技术涉及土壤采集
，具体为一种无人机式土地信息采样设备。

技术介绍

[0002]土壤采样是土壤检测过程中最重要的基础环节，现有的土壤采样通常是由采样人员携带采样工具，前往指定的采样点进行采样，再将采样的土壤样品带回进行土壤检测。但是由于部分采样点所在地的地形复杂，采样人员难以顺利到达采样点，同时也存在一定的风险，无法保障采样人员的人身安全。
[0003]因此为解决地形复杂区域的土壤采样，现有技术中结合无人机和土壤采样器，在无人机的底部连接伸缩机构，伸缩机构的底部连接电机，电机的输出轴连接钻头。采样人员通过控制无人机将土壤采样器送至采样点，在飞行状态下，伸缩机构处于收缩的状态。当到达采样点时，伸缩机构伸出向钻头施加朝向土壤的作用力，并启动电机带动钻头旋转，从而进行土壤采样，伸缩机构伸出至最远距离后，伸缩机构收缩，完成土壤采样。采样人员再通过控制无人机带回土壤采样器，将钻头中的土壤取出即可进行土壤检测。
[0004]但是采样过程中，采用传统钻头式取样结构在无人机飞行中易因过长的钻头影响无人机的飞控能力，导致其灵活性降低，且采样过程中传统取样结构耗电功率巨大极易导致无人机亏电，因此在无人机底部直接加装取样结构的方式无法进行实际应用，另外，土壤具有一定硬度，钻头向土壤施加作用力的同时，土壤对钻头也有反作用力，且由于钻头的转动，以及土壤各部分的硬度不同，土壤对钻头的反作用力不仅仅是在竖直方向上的作用力，而其他方向的作用力容易造成电机的晃动，晃动情况下伸缩机构仍对电机、钻头等施加向下的作用力，此时极易导致钻头、电机与伸缩机构的连接结构发生断裂。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术所采用的技术方案为：一种无人机式土地信息采样设备，包括：遥控无人机、采样储存机构、测量设备载杆、采样执行机构和压料机构，所述遥控无人机的底面设有起落架，所述采样储存机构固定安装于遥控无人机的底面且位于起落架的内侧，所述测量设备载杆固定安装于起落架的表面用于搭载固定测量器械，所述采样储存机构包括载台基板、转筒和储料筒，所述载台基板顶面与遥控无人机的底面固定连接，所述载台基板的底面固定安装有转动套接于转筒顶端的轴套，所述储料筒固定安装于转筒的一侧，所述采样执行机构包括固定于载台基板表面的升降驱动组件、柱塞加压泵以及固定安装于升降驱动组件底端的采样球斗，所述压料机构固定安装于载台基板的底面且活动套接于转筒的内侧；所述储料筒的上下表面分别固定安装有顶盖偏转马达和底盖偏转马达，所述顶盖偏转马达的输出端固定套接有储料底盖，所述顶盖偏转马达的输出端固定连接有花键轴，所述花键轴的外侧滑动套接有压料顶盘，所述储料筒的表面开设有供储料底盖和压料顶盘通过的通槽；所述升降驱动组件包括升降螺杆、驱动电极和传动螺套，所述升降螺杆的顶面贯穿
载台基板并活动套接于传动螺套的内侧，所述驱动电极的输出端设有与传动螺套表面传动啮合的蜗杆，所述采样球斗的内侧开设有驱动压腔，所述驱动压腔的内部滑动安装有挖铲，所述挖铲呈球面结构且呈对称布置于采样球斗的两侧，所述柱塞加压泵的输出端通过导管与驱动压腔的内部相连通。
[0007]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述遥控无人机的输出端电信号连接有远程控制器，所述遥控无人机的内部设有与测量设备载杆和采样执行机构输出端电性连接的控制器，所述控制器与所述远程控制器通信协议相适配。
[0008]通过采用上述技术方案，通过无人机的非空系统进行远程信号传输从而控制采样模块进行驱动，实现远程控制。
[0009]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测量设备载杆为水平横杆结构，所述测量设备载杆的表面可拆卸安装有摄像机构、雷达探测机构和遥感探测模块中的一种或多种。
[0010]通过采用上述技术方案，在高空中可利用测量设备载杆搭载的各种电子信息测量采样结构，从空中进行俯瞰地面获取地面信息数据，实现土地信息测量。
[0011]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述升降螺杆的一侧呈平面结构，所述载台基板的表面固定安装有滑动套接于升降螺杆外侧的导环，所述传动螺套转动安装于所述导环的表面且螺纹套接于升降螺杆的外侧，所述遥控无人机的表面设有位于升降螺杆正上方的贯通孔。
[0012]通过采用上述技术方案，升降螺杆的一侧呈平面结构防止升降螺杆在升降驱动中旋转，利用升降驱动组件进行升降驱动，蜗杆传动结构，具有轻便、功率小传出力矩大的特点。
[0013]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述采样球斗呈半球状壳体结构，所述驱动压腔和挖铲的数量为两组且呈对称布置，两个所述挖铲均为四分之一球状壳体结构，所述挖铲的一侧设有切削刃。
[0014]通过采用上述技术方案，采用气动式驱动结构利用挖铲的推动进行土壤取样，功率小传出力矩大。
[0015]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述挖铲的一侧设有活塞环，所述活塞环的外周与驱动压腔的内侧过盈配合，所述导管为橡胶软管结构。
[0016]通过采用上述技术方案，加装活塞环结构提高密封性能，保证驱动压腔内部可形成较大气压，利用气压驱动的方式，提高挖铲的顶出机械力的大小以应对高硬度土层结构。
[0017]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转筒的表面开设有换能导槽，所述换能导槽为包括相互连接的直线段和螺旋段的两段式结构，且直线段呈竖直方向布置，所述采样球斗的一侧设有柱塞加压泵，所述柱塞加压泵滑动套接于换能导槽的内侧，所述螺旋段呈180
°
螺旋状结构。
[0018]通过采用上述技术方案，换能导销沿换能导槽内侧滑动导向，在换能导销的上升驱动下，换能导销沿换能导槽继续运动通过换能导槽的螺旋线反作用于转筒使得转筒进行旋转运动，通过换能导销与换能导槽的导向运动自动将部分采样球斗的升降运动动能转换为转筒和储料筒的旋转运动动能从而利用储料筒进行样品的接料储存，简化驱动结构，集成度高装置轻便。
[0019]本专利技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述压料机构包括转动安装于转筒内侧的定轴杆和复位弹簧、运动环架，所述定轴杆的表面固定套接有定导套，所述运动环架滑动安装于储料筒的内侧，所述复位弹簧的上下表面分别与储料筒的内侧和运动环架的底面相抵接。
[0020]进一步的，所述定导套的表面开设有下压导槽，所述下压导槽呈直角三角形状，所述运动环架的一侧固定连接有延伸至下压导槽内侧的导杆，所述运动环架的表面设有用于压料顶盘进入的导槽。
[0021]通过采用上述技术方案，在转筒和储料筒反向旋转中，运动环架和压料顶盘共同下行对储料筒内部土壤进行下压压实，通过运动环架与压料顶盘的下压操作，为后续连续取样预留更大的储藏空间。
[0022]本专利技术所取得的有益效果为：1.本专利技术中，通过设置在新型采样结构，利用升降驱动组件和采样球斗分别进行取样结构的升降运动和取样挖取动作，该取样结构采用气动式驱动结构和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机式土地信息采样设备，其特征在于，包括：遥控无人机（100）、采样储存机构（200）、测量设备载杆（300）、采样执行机构（400）和压料机构（500），所述遥控无人机（100）的底面设有起落架，所述采样储存机构（200）固定安装于遥控无人机（100）的底面且位于起落架的内侧，所述测量设备载杆（300）固定安装于起落架的表面用于搭载固定测量器械，所述采样储存机构（200）包括载台基板（210）、转筒（230）和储料筒（240），所述载台基板（210）顶面与遥控无人机（100）的底面固定连接，所述载台基板（210）的底面固定安装有转动套接于转筒（230）顶端的轴套（220），所述储料筒（240）固定安装于转筒（230）的一侧，所述采样执行机构（400）包括固定于载台基板（210）表面的升降驱动组件（410）、柱塞加压泵（430）以及固定安装于升降驱动组件（410）底端的采样球斗（420），所述压料机构（500）固定安装于载台基板（210）的底面且活动套接于转筒（230）的内侧；所述储料筒（240）的上下表面分别固定安装有顶盖偏转马达（241）和底盖偏转马达（242），所述顶盖偏转马达（241）的输出端固定套接有储料底盖（243），所述顶盖偏转马达（241）的输出端固定连接有花键轴（244），所述花键轴（244）的外侧滑动套接有压料顶盘（245），所述储料筒（240）的表面开设有供储料底盖（243）和压料顶盘（245）通过的通槽；所述升降驱动组件（410）包括升降螺杆（411）、驱动电极（412）和传动螺套（413），所述升降螺杆（411）的顶面贯穿载台基板（210）并活动套接于传动螺套（413）的内侧，所述驱动电极（412）的输出端设有与传动螺套（413）表面传动啮合的蜗杆，所述采样球斗（420）的内侧开设有驱动压腔（422），所述驱动压腔（422）的内部滑动安装有挖铲（421），所述挖铲（421）呈球面结构且呈对称布置于采样球斗（420）的两侧，所述柱塞加压泵（430）的输出端通过导管与驱动压腔（422）的内部相连通。2.根据权利要求1所述的一种无人机式土地信息采样设备，其特征在于，所述遥控无人机（100）的输出端电信号连接有远程控制器，所述遥控无人机（100）的内部设有与测量设备载杆（300）和采样执行机构（400）输出端电性连接的控制器，所述控制器与所述远程控制器通信协议相适配。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘媛，
申请(专利权)人：刘媛，
类型：发明
国别省市：