CN109878732A - 取样无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种取样无人机，属于地质调查领域。该取样无人机包括无人机本体、降落机构、升降机构以及抓取机构。其中，降落机构用于保证无人机本体降落时能够与地面接触，另外，其能够通过伸缩件的伸缩控制无人机本体与地面之间的距离，也即无人机本体与岩样的距离。在使用时，先使得第一电磁铁通电能够吸引第一衔铁向靠近第一电磁铁的方向移动，第一推拉件则在牵引力的作用下驱动滑动部向上移动使得机械抓手张开以将岩样置于机械抓手内。然后将第一电磁铁断电，在第一弹性件的作用下第一衔铁恢复至初始位置，第一推拉件则在推力的作用下驱动滑动部向下移动使得机械抓手闭合，牢牢地将岩样固定在机械抓手内。

Description

取样无人机

技术领域

本发明涉及地质调查领域，具体而言，涉及一种取样无人机。

背景技术

我国是长期遭受地质灾害最严重的国家之一。滑坡、泥石流在我国西南地区频繁，常造成人员伤亡。在进行地质灾害调查和研究工作中经常需要采集岩土样、水样进行化学检测、物理力学试验等。

目前，用于地质灾害调查的取样方式仍然停留在人工取样的传统取样阶段，地质工作者必须实地去采集样本，工作强度大、取样效率较低。

发明内容

本发明提供了一种取样无人机，旨在提高取样的效率，减轻地质工作者劳动强度。

本发明是这样实现的：

一种取样无人机，包括无人机本体、升降机构以及抓取机构。

其中，所述升降机构包括第一电磁铁、第一衔铁、第一套筒、第一推拉件以及第一弹性件，所述第一套筒的一端固定于所述无人机本体，所述第一套筒的另一端设置有第一固定件，所述第一电磁铁设置于所述第一套筒内，所述第一衔铁可滑动地套设于所述第一套筒内，所述第一衔铁与所述第一电磁铁相对设置，所述第一推拉件的一端与所述第一衔铁连接，所述第一推拉件的另一端设置有滑动部，所述滑动部可活动地穿设于所述第一固定件，所述第一弹性件设置于所述第一衔铁和所述第一固定件之间，所述第一衔铁被配置成在所述第一电磁铁通电时，所述第一衔铁能够驱动所述第一推拉件向靠近所述第一电磁铁的方向移动，所述第一衔铁被配置成在所述第一电磁铁断电时，所述第一衔铁在所述第一弹性件的拉力作用下能够驱动所述第一推拉杆向远离所述第一电磁铁的方向移动。

所述抓取机构包括机械抓手，所述机械抓手的一端铰接于所述第一固定件，所述滑动部设置于所述机械抓手内，且所述滑动部与所述机械抓手可滑动连接，所述第一推拉件能够驱动所述滑动部滑动以使得所述机械抓手开合抓取岩样。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述取样无人机还包括降落机构，所述降落机构包括伸缩件、连接件以及第一着陆构件，所述连接件的一端与所述无人机本体可转动连接，所述连接件的另一端与所述第一着陆构件可转动连接，所述伸缩件的一端与所述支撑件可转动连接，所述伸缩件的另一端与所述连接件可转动连接。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述连接件包括2个平行设置的连接杆，所述连接杆长度相等，所述连接杆的一端与所述无人机本体可转动连接，所述连接杆的另一端与所述第一着陆构件可转动连接，所述第一着陆构件能够在所述伸缩件伸缩时始终保持水平。

进一步地，在本发明的一种实施例中，其特征在于，所述伸缩件包括伸缩电机，所述伸缩电机的一端与所述支撑件可转动连接，所述伸缩电机的动力输出轴与所述第一连接杆可转动连接。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述降落机构还包括弹性缓冲件和第二着陆构件，所述弹性缓冲件间隔设置于所述第一着陆构件和所述第二着陆构件之间。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述弹性缓冲件为弹簧，所述弹簧的一端固定于所述第一着陆构件，所述弹簧的另一端固定于所述第二着陆构件。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述无人机本体还包括水平移动机构，所述水平移动机构包括第二电磁铁、第二衔铁、第二套筒、第二推拉件以及第二弹性件，所述第二套筒水平设置于所述无人机本体，所述第二套筒的一端设置有所述第二电磁铁，所述第二套筒的另一端设置有第二固定件，所述第二衔铁可滑动地套设于所述第二套筒内，所述第二衔铁与所述第二电磁铁相对设置，所述第二推拉件的一端与所述第二衔铁连接，所述第二推拉件的另一端与所述第一套筒连接，所述第二弹性件设置于所述第二衔铁和所述第二固定件之间，所述第二衔铁被配置成在所述第二电磁铁通电时驱动所述第二推拉件向靠近所述第二电磁铁的方向移动，所述第二衔铁被配置成在所述第二衔铁断电时，所述第二弹性件能够使得所述第二推拉杆向远离所述第二电磁铁的方向移动。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述第二推拉件的一端设置有环形固定部，所述环形固定部套设于所述第一套筒的一端，所述环形固定部通过螺钉与所述第一套筒螺纹连接。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述无人机本体的底部可拆卸的连接有储岩腔体，所述储岩腔体具有进样口，所述机械抓手能够在所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的通断电配合下移动至所述进样口并进入所述储岩腔体。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述储岩腔体具有滑槽，所述滑槽的一端连接于所述储岩腔体的底部，所述滑槽的另一端连接于所述进样口。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述取样无人机还包括控气机构，所述控气机构包括气囊、充气泵以及抽气泵，所述气囊设置于所述第一着陆构件的表面，所述充气泵、所述抽气泵安装于所述无人机本体且所述充气泵、所述抽气泵分别能够控制所述气囊的充气和抽气，所述第一着陆构件的一端设置有2个限位部，所述限位部与所述连接杆的可转动连接且所述限位部与所述连接杆的可拆卸连接。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述取样无人机还包括取液机构，所述取液机构包括吸液泵和采集罐，所述吸液泵、所述采集罐均可拆卸地设置于所述无人机本体，所述吸液泵具有吸液管和出液管，所述吸液管用于吸取液体，所述出液管与所述采集罐连通。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述采集罐包括第一采集罐本体和第二采集罐本体，所述第一采集罐本体、所述第二采集罐本体可拆卸连接，所述第一采集罐本体和第二采集罐本体内置采集袋，所述采集袋贴附于所述第一采集罐本体和第二采集罐本体的内壁，所述采集袋具有进水端，所述进水端与所述出液管螺纹连接。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述吸液管远离所述无人机本体的一端套设有滤网。

进一步地，在本发明的一种实施例中，所述取液机构还包括导水管、接水管以及弹性称重件，所述吸液泵具有导线，所述导线分为第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线可活动连接，所述第一导线穿设于所述采集罐的底部，所述第二导线设置于弹性承重件内，所述导水管设置于所述采集罐的顶部且所述导水管与所述采集罐连通，所述接水管设置于所述弹性承重件上用于盛接所述导水管溢出的液体，所述弹性承重件能够根据所述接水管内的液体重量变化发生弹性变形以使得所述第一导线和所述第二导线断开。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的取样无人机，包括无人机本体、升降机构以及抓取机构。在使用时，先使得第一电磁铁通电，由其产生磁性，能够吸引第一衔铁向靠近第一电磁铁的方向移动，第一推拉件则在牵引力的作用下驱动滑动部向上移动使得机械抓手张开以将岩样置于机械抓手内。然后将第一电磁铁断电，其产生的磁性消失，在第一弹性件的作用下第一衔铁恢复至初始位置，第一推拉件则在推力的作用下驱动滑动部向下移动使得机械抓手闭合，牢牢地将岩样固定在机械抓手内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的第一种取样无人机的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的图1中的无人机本体的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种降落机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种降落机构的第一种状态的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种降落机构的第二种状态的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种升降机构的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种滑动部的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的第二种取样无人机的第一种状态的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的第二种取样无人机的第二种状态的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的第二种取样无人机的升降机构、抓取机构以及水平移动机构的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的第三种取样无人机的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的第一导线和第二导线通电状态的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的第一导线和第二导线断开状态的结构示意图。

图标：10-取样无人机；100-无人机本体；110-机翼；111-防护罩；130-机架；150-支撑件；170-水平移动机构；171-第二电磁铁；173-第二衔铁；175-第二套筒；1751-第二固定件；177-第二推拉件；1771-环形固定部；179-第二弹性件；190-储岩腔体；200-降落机构；210-伸缩件；230-连接件；231-连接杆；250-第一着陆构件；251-限位部；300-升降机构；310-第一电磁铁；330-第一衔铁；350-第一套筒；351-第一固定件；370-第一推拉件；371-滑动部；3711-滑块；390-第一弹性件；400-抓取机构；410-机械抓手；500-控气机构；510-气囊；550-充气泵；530-抽气泵；600-取液机构；610-吸液泵；611-吸液管；613-出液管；615-滤网；617-导线；6171-第一导线；6173-第二导线；630-采集罐；631-第一采集罐本体；633-第二采集罐本体；635-采集袋；650-导水管；670-接水管；690-弹性承重件。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例

传统的取样工作需要地质工作者到达位置后选取采集岩样。对于滑坡灾害体的调查研究而言可能需要采集不同滑坡位置的岩样。比如采集滑坡体的前缘、中部以及后缘的岩样分别进行物理力学试验、化学成分分析等。

部分滑坡灾害发生后其仍然可能在短时间内再次发生次生滑坡灾害，并不适宜地质工作者在滑坡危险区范围内开展工作，更无法进行取样，而岩体的物理力学性质对于滑坡的灾后救援、次生滑坡风险评估具有重要意义，能够指导灾害体的排查和灾后的重建工作。

基于此，发明人经过长期的研究，旨在提供一种能够便于取样的无人机，克服人工无法取样的问题，提高取样效率。

请参阅图1，本实施例提供一种取样无人机10，包括无人机本体100、升降机构300以及抓取机构400。

无人机本体100支撑件150请参阅图2，无人机本体100包括机翼110、机架130以及支撑件150。其中，机翼110设置于机架130的顶部，支撑件150设置于机架130左右两侧。

在本实施例中，无人机本体100可以是四旋翼无人机、六旋翼无人机等。机翼110设有防护罩111，防护罩111用于防止飞行过程机翼110直接碰撞到山体而发生折断，防护罩111能够保护机翼110，降低无人机本体100的损坏程度。

在具体设置时，支撑件150为支撑板。在机架130的底部设置有载物平台。其中，载物平台安装有云台，云台则用于获取影像素材。

升降机构300包括第一电磁铁310、第一衔铁330、第一套筒350、第一推拉件370以及第一弹性件390，第一套筒350的一端固定于无人机本体100，第一套筒350的另一端设置有第一固定件351，第一电磁铁310设置于第一套筒350内，第一衔铁330可滑动地套设于第一套筒350内，第一衔铁330与第一电磁铁310相对设置，第一推拉件370的一端与第一衔铁330连接，第一推拉件370的另一端设置有滑动部371，滑动部371可活动地穿设于第一固定件351，第一弹性件390设置于第一衔铁330和第一固定件351之间，第一衔铁330被配置成在第一电磁铁310通电时驱动第一推拉件370向靠近第一电磁铁310的方向移动，第一衔铁330被配置成在第一电磁铁310断电时，第一弹性件390能够使得第一推拉件370向远离第一电磁铁310的方向移动。

抓取机构400包括机械抓手410，机械抓手410的一端铰接于第一固定件351，滑动部371设置于机械抓手410内，且滑动部371与机械抓手410可滑动连接，第一推拉件370能够驱动滑动部371运动以使得机械抓手410开合抓取岩样。

在使用时，先使得第一电磁铁310通电，由其产生磁性，能够吸引第一衔铁330向靠近第一电磁铁310的方向移动，第一推拉件370则在牵引力的作用下驱动滑动部371向上移动使得机械抓手410张开以将岩样置于机械抓手410内。然后将第一电磁铁310断电，其产生的磁性消失，在第一弹性件390的作用下第一衔铁330恢复至初始位置，第一推拉件370则在推力的作用下驱动滑动部371向下移动使得机械抓手410闭合，牢牢地将岩样固定在机械抓手410内。

请参阅图3-5，在本实施例中，取样无人机10还包括降落机构200，降落机构200包括伸缩件210、连接件230以及第一着陆构件250，连接件230的一端与无人机本体100可转动连接，连接件230的另一端与第一着陆构件250可转动连接，伸缩件210的一端与支撑件150可转动连接，伸缩件210的另一端与连接件230可转动连接。

在本实施例中，降落机构200的作用在于：用于保证无人机本体100降落时能够与地面接触，另外，其能够通过伸缩件210的伸缩控制无人机本体100与地面之间距离，也就是说无人机本体100与待取岩样的距离，可以通过伸缩件210的伸缩调整无人机本体100与待取岩样之间的距离以便于待取岩样位于机械抓手410的抓取范围之内。

在一些具体的实施方案中，连接件230包括2个平行设置的连接杆231，连接杆231长度相等，连接杆231的一端与无人机本体100可转动连接，具体地，连接杆231的一端与支撑件150可转动连接，连接杆231的另一端与第一着陆构件250可转动连接，2个连接杆231在伸缩件210的推拉下转动角度相同。第一着陆构件250能够在伸缩件210伸缩时始终保持水平，从而平稳着陆。

具体地，在本实施例中，伸缩件210包括伸缩电机。伸缩电机的一端与支撑件150可转动连接，伸缩电机的动力输出轴与连接杆231可转动连接。

请参阅图6，升降机构300第一电磁铁310第一衔铁330第一套筒350第一推拉件370第一弹性件390具体地，第一套筒350竖向设置，第一套筒350的一端固定于无人机本体100，第一套筒350的另一端设置有第一固定件351。可选地，第一套筒350的一端固定于机架130的底部，第一固定件351为圆形板，圆形板水平固定于第一套筒350内，圆形板开设有用于滑动部371穿设的通孔。由此，滑动部371可活动地穿设于第一固定件351。

第一衔铁330的边缘与第一套筒350的内壁抵接，第一衔铁330与第一套筒350可滑动地连接。第一推拉件370为推拉杆，第一弹性件390可以是弹簧、弹性橡胶套等。

第一电磁铁310的通断电能够通过驱动第一衔铁330作相反方向的移动，使得第一推拉件370能够驱动滑动部371带动机械抓手410开合以牢牢固定岩样。

请参阅图7，在本实施例中，滑动部371设置有多个滑块3711，机械抓手410设置滑轨，滑块3711可滑动地设置于滑轨内，当滑块3711滑动时机械抓手410能够开合。

需要说明的是，降落机构200能够调整机械抓手410与岩样之间的距离，保证机械抓手410的工作范围内能够抓取岩样。在使用时，降落机构200在降落时可以先由升降机构300的第一推拉件370驱动滑动部371打开机械抓手410，根据机械抓手410与待取岩样之间的距离，通过伸缩件210调整到尽量合适的高度，进而利用机械抓手410的闭合将待取岩样抓取。

请参阅图8-10，无人机本体100还包括水平移动机构170，水平移动机构170包括第二电磁铁171、第二衔铁173、第二套筒175、第二推拉件177以及第二弹性件179，第二套筒175水平设置于无人机本体100，第二套筒175的一端设置有第二电磁铁171，第二套筒175的另一端设置有第二固定件1751，第二衔铁173可滑动地套设于第二套筒175内，第二衔铁173与第二电磁铁171相对设置，第二推拉件177的一端与第二衔铁173连接，第二推拉件177的另一端与第一套筒350连接，第二弹性件179设置于第二衔铁173和第二固定件1751之间，第二衔铁173被配置成在第二电磁铁171通电时驱动第二推拉件177向靠近第二电磁铁171的方向移动，第二衔铁173被配置成在第二衔铁173断电时，第二弹性件179能够使得第二推拉件177向远离第二电磁铁171的方向移动。

在本实施例中，水平移动机构170能够水平移动，在待取岩样抓取过程中能够水平调整机械抓手410的位置。由于第二推拉件177的一端与第二衔铁173连接，第二推拉件177的另一端与第一套筒350连接。当第二电磁铁171通电时，其能够产生磁性，第二衔铁173在第二电磁铁171吸引力作用下驱动第二推拉件177向靠近第二电磁铁171的方向移动，第二推拉件177则牵引第一套筒350水平移动。

具体地，第二推拉件177的一端设置有环形固定部1771，环形固定部1771套设于第一套筒350的一端，环形固定部1771通过螺钉与第一套筒350螺纹连接。

在本实施例中，无人机本体100的底部可拆卸的连接有储岩腔体190，储岩腔体190具有进样口，机械抓手410能够在第一电磁铁310和第二电磁铁171的通断电配合下移动至进样口并进入储岩腔体190内。

机械抓手410能够在第一电磁铁310和第二电磁铁171的配合下抓取岩样并能够在水平方向移动。在使用时，当机械抓手410抓取岩样后无需返航即可进行下一次的取样。机械抓手410抓取岩样后可以通过水平移动机构170调整机械抓手410的位置，使机械抓手410处于进样口，再打开机械抓手410将岩样释放至储岩腔体190内。如此，可以直接再次进行下一次取样，无需返航。

具体地，在一些实施例中，储岩腔体190具有倾斜滑槽，倾斜滑槽的一端连接于储岩腔体190的底部，倾斜滑槽的另一端连接于进样口。当岩样进入进样口时，从倾斜滑槽滑动输送至储岩腔体190的底部。倾斜滑槽的一端直接连接于进样口，在一定程度上能够避免岩样直接掉落至储岩腔体190的底部导致岩样破碎。

在一些实施例中，取样无人机10还包括控气机构500，控气机构500包括气囊510、充气泵550以及抽气泵530，气囊510设置于第一着陆构件250，充气泵550、抽气泵530安装于无人机本体100且充气泵550、抽气泵530分别能够控制气囊510的充气和抽气，第一着陆构件250的一端设置有2个限位部251，限位部251与连接杆231的可转动连接且限位部251与连接杆231的可拆卸连接。

具体地，请继续参阅4，在本实施例中，限位部251与连接件230可以采用螺纹连接，可以同时实现可转动连接与可拆卸连接。由于限位部251与连接杆231的可转动连接且限位部251与连接杆231的可拆卸连接，第一着陆构件250可以上下翻转，其仍然能够与连接杆231连接，也就是说，气囊510可以上下翻转、选择性使用。

在具体的实施例中，气囊510的充放气也可以对无人机本体100的高度进行调整，而且由于控气机构500的设置，可以通过调整气囊510的充放气，使得取样无人机10可以直接降落在不平整的位置。例如，气囊510设置在第一着陆构件250的底部，第一着陆构件250设置于无人机本体100的左右两侧，可以调整充气泵550和抽气泵530的充气状态使无人机本体100能够降落到不平整位置。需要说明的是，在本实施例中，每个气囊510配备一个充气泵550和一个抽气泵530，其相互独立控制气囊510的充气和抽气。

请参阅图11，在本实施例中，取样无人机10还包括取液机构600。

取液机构600包括吸液泵610和采集罐630，吸液泵610具有吸液管611和出液管613，吸液管611用于吸取液体，出液管613与采集罐630连通。

在本实施例中，取样无人机10可以用于水文地质调查的水质取样。其中，取液机构600可以吸取液体。具体地，通过伸缩件210和连接件230的配合控制第一着陆构件250的升降，吸液泵610为吸液管611提供负压环境，采集罐630则用于液体储存。其中，第一着陆构件250设置有气囊510，而气囊510的充气和抽气分别由充气泵550和抽气泵530控制，当气囊510处于充气状态其能够使得无人机本体100能够悬浮于水面，在取水过程中则无需悬空，安全性高。在进行水质检测时需要选取不同位置的取水点。比如河流的上下游、泥石流沟的物源区、清水区以及堆积区。

在需要取水时，先由伸缩电机的动力输出轴推动连接杆231转动，由于平行设置的连接杆231均与第一着陆构件250可转动连接，使得连接杆231的转动角度能够一致，由于第一着陆构件250有两个支撑点，其能够保持水平状态。在第一着陆构件250下降过程中并与水平面接触，此时气囊510能够提供浮力，使得该取样无人机10能够借助浮力悬浮于水面，而气囊510的设置可以使得机翼110停止旋转时仍然能够悬浮于水面并随着水流移动，可以随着水流的流动吸取不同位置的水源，可以大大节省电量。

需要说明的是，气囊510的充气时间可以在距离水面预设距离时即开始充气，在第一着陆构件250下降至水面前充满并停止机翼110旋转。对于本领域技术人员来说，可以根据充气泵550的性能、该取样无人机10的质量以及气囊510的可充气体体积等因素确定包括预设距离在内的降落方案。

一方面，由于第一着陆构件250下降使得水面与无人机本体100之间的间距增加，能够防止因旋转产生气流或者因水流湍急产生的水花溅射到无人机本体100内部造成电器元件故障；另一方面，由于机翼110停止旋转其能够与水流保持运动一致性，完全做到随波逐流，能够大大降低其故障率。相较于无人机机翼110旋转而言，一旦水流流速过快，而机翼110转动产生气流场，由于水平方向的水流推力和竖直方向气流推力的作用一旦过度失衡极易造成飞行故障甚至致使飞机坠入河水。尤其是在高山峡谷区，特殊的地理环境造成该类地区风速较大且风速变化快，因此采用停止机翼110旋转能够产生意想不到的效果，极大的提高了吸液过程的安全性。

在本实施例中，取液机构600的吸液管611为软质管，可以防止其与水中坚硬物体发生碰撞。进一步地，在吸液管611的远离无人机本体100的一端套设滤网615，能够防止杂草、悬浮物吸入堵塞管道。

通过上述设计得到的取样无人机10已能满足水质取样的使用，但本着进一步完善其功能的宗旨，发明人对该取样无人机10进行了进一步的改良。

请参阅图12、13，在本实施例中，取液机构600还包括导水管650、接水管670以及弹性承重件690，吸液泵610具有导线617，导线617包括第一导线6171和第二导线6173，第一导线6171和第二导线6173可活动连接，第一导线6171穿设于采集罐630的底部，第二导线6173设置于弹性承重件690内，导水管650设置于采集罐630的顶部且导水管650与采集罐630连通，接水管670设置于弹性承重件690上用于盛接导水管650溢出的液体，弹性承重件690能够根据接水管670内的液体重量变化发生弹性变形以使得第一导线6171和第二导线6173断开。

在初始状态时，第一导线6171和第二导线6173连通，当接水管670导水管650内水样重量达到预设值，弹性承重件690被压缩，第一导线6171和第二导线6173则断开，吸液泵610停止工作。当接水管670内液体重量达到预设值时，说明采集罐630内的水处于充满状态，弹性承重件690的形变能够使得第一导线6171和第二导线6173则自动判开。另外，导水管650接水管670还可以用于采集罐630内气体排出。

其中，采集罐630包括第一采集罐本体631和第二采集罐本体633，第一采集罐本体631、第二采集罐本体633可拆卸连接，第一采集罐本体631和第二采集罐本体633内置采集袋635，采集袋635贴附于第一采集罐本体631和第二采集罐本体633的内壁，采集袋635具有进水端，进水端与出液管613螺纹连接。

在本实施例中，由于第一采集罐本体631、第二采集罐本体633可拆卸连接，在采集罐630内置采集袋635。在液体取样完成后每次只需要取出采集袋635，进行标号保存即可以进行下一步取样，即在液体的取样过程中也完成了液体的保存。

需要说明的是，在本实施例中，伸缩件210、充气泵550、抽气泵530、吸液泵610、第一电磁铁310、第二电磁铁171的电路控制均为现有技术，只要能够独立远程控制其通断电即可。比如通过在其控制电路上设置电磁阀控制其供电的通断，由遥控装置在远处操控。

伸缩件210、抽气泵530、充气泵550、吸液泵610以及无人机本体100的电源可以共用，也可以各自独立设置。

为了保持取样无人机10的平衡能力，应该尽可能将等同或类似元件对称设置，如将充气泵550、抽气泵530对称设置，取液机构600设置在大致中间位置。另外，也可以通过调整各元件的材质、形状等改变其重力分布。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种取样无人机，其特征在于，包括无人机本体；

升降机构，所述升降机构包括第一电磁铁、第一衔铁、第一套筒、第一推拉件以及第一弹性件，所述第一套筒的一端固定于所述无人机本体，所述第一套筒的另一端设置有第一固定件，所述第一电磁铁设置于所述第一套筒内，所述第一衔铁可滑动地套设于所述第一套筒内，所述第一衔铁与所述第一电磁铁相对设置，所述第一推拉件的一端与所述第一衔铁连接，所述第一推拉件的另一端设置有滑动部，所述滑动部可活动地穿设于所述第一固定件，所述第一弹性件设置于所述第一衔铁和所述第一固定件之间，所述第一衔铁被配置成在所述第一电磁铁通电时，所述第一衔铁能够驱动所述第一推拉件向靠近所述第一电磁铁的方向移动，所述第一衔铁被配置成在所述第一电磁铁断电时，所述第一衔铁在所述第一弹性件的拉力作用下能够驱动所述第一推拉杆向远离所述第一电磁铁的方向移动；以及抓取机构，所述抓取机构包括机械抓手，所述机械抓手的一端铰接于所述第一固定件，所述滑动部设置于所述机械抓手内，且所述滑动部与所述机械抓手可滑动连接，所述第一推拉件能够驱动所述滑动部滑动以使得所述机械抓手开合抓取岩样。

2.根据权利要求1所述的取样无人机，其特征在于，所述无人机本体设置由支撑件，所述取样无人机还包括降落机构，所述降落机构包括伸缩件、连接件以及第一着陆构件，所述连接件的一端与所述无人机本体可转动连接，所述连接件的另一端与所述第一着陆构件可转动连接，所述伸缩件的一端与所述支撑件可转动连接，所述伸缩件的另一端与所述连接件可转动连接。

3.根据权利要求2所述的取样无人机，其特征在于，所述连接件包括2个平行设置的连接杆，所述连接杆长度相等，所述连接杆的一端与所述无人机本体可转动连接，所述连接杆的另一端与所述第一着陆构件可转动连接，所述第一着陆构件能够在所述伸缩件伸缩时始终保持水平。

4.根据权利要求1所述的取样无人机，其特征在于，所述无人机本体还包括水平移动机构，所述水平移动机构包括第二电磁铁、第二衔铁、第二套筒、第二推拉件以及第二弹性件，所述第二套筒水平设置于所述无人机本体，所述第二套筒的一端设置有所述第二电磁铁，所述第二套筒的另一端设置有第二固定件，所述第二衔铁可滑动地套设于所述第二套筒内，所述第二衔铁与所述第二电磁铁相对设置，所述第二推拉件的一端与所述第二衔铁连接，所述第二推拉件的另一端与所述第一套筒连接，所述第二弹性件设置于所述第二衔铁和所述第二固定件之间，所述第二衔铁被配置成在所述第二电磁铁通电时驱动所述第二推拉件向靠近所述第二电磁铁的方向移动，所述第二衔铁被配置成在所述第二衔铁断电时，所述第二弹性件能够使得所述第二推拉杆向远离所述第二电磁铁的方向移动。

5.根据权利要求4所述的取样无人机，其特征在于，所述第二推拉件的一端设置有环形固定部，所述环形固定部套设于所述第一套筒的一端，所述环形固定部通过螺钉与所述第一套筒螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的取样无人机，其特征在于，所述无人机本体的底部可拆卸的连接有储岩腔体，所述储岩腔体具有进样口，所述机械抓手能够在所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的通断电配合下移动至所述进样口并进入所述储岩腔体。

7.根据权利要求3所述的取样无人机，其特征在于，所述取样无人机还包括控气机构，所述控气机构包括气囊、充气泵以及抽气泵，所述气囊设置于所述第一着陆构件的表面，所述充气泵、所述抽气泵安装于所述无人机本体且所述充气泵、所述抽气泵分别能够控制所述气囊的充气和抽气，所述第一着陆构件的一端设置有2个限位部，所述限位部与所述连接杆的可转动连接且所述限位部与所述连接杆可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的取样无人机，其特征在于，所述取样无人机还包括取液机构，所述取液机构包括吸液泵和采集罐，所述吸液泵、所述采集罐均可拆卸地设置于所述无人机本体，所述吸液泵具有吸液管和出液管，所述吸液管用于吸取液体，所述出液管与所述采集罐连通。

9.根据权利要求8所述的取样无人机，其特征在于，所述采集罐包括第一采集罐本体和第二采集罐本体，所述第一采集罐本体、所述第二采集罐本体可拆卸连接，所述第一采集罐本体和第二采集罐本体内置采集袋，所述采集袋贴附于所述第一采集罐本体和第二采集罐本体的内壁，所述采集袋具有进水端，所述进水端与所述出液管螺纹连接。

10.根据权利要求8或9所述的取样无人机，其特征在于，所述取液机构还包括导水管、接水管以及弹性称重件，所述吸液泵具有导线，所述导线分为第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线可活动连接，所述第一导线穿设于所述采集罐的底部，所述第二导线设置于弹性承重件内，所述导水管设置于所述采集罐的顶部且所述导水管与所述采集罐连通，所述接水管设置于所述弹性承重件上用于盛接所述导水管溢出的液体，所述弹性承重件能够根据所述接水管内的液体重量变化发生弹性变形以使得所述第一导线和所述第二导线断开。