CN110702457A - 一种便于对水质进行取样的环境保护无人机 - Google Patents

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Abstract

一种便于对水质进行取样的环境保护无人机，本发明涉及环境保护用无人机技术领域，机架上表面的四角固定设置有旋翼，机架的上表面上固定设置有安装盒，摄像机、无线信号收发装置、控制芯片均固定设置在安装盒内，且摄像机的镜头穿设在安装盒的右侧壁上，摄像机与控制芯片导线连接、控制芯片与无线信号收发装置导线连接，机架的上表面上固定设置有蓄电池，旋翼、摄像机、无线信号收发装置、控制芯片均与蓄电池导线连接；升降组件固定设置在机架的下表面上，装填组件固定设置在机架上，且装填组件的输出端活动插设在升降组件内；其可在取水用的固定套内多次装填取样罐，便于进行多次取样。

Description

一种便于对水质进行取样的环境保护无人机
技术领域
本发明涉及环境保护用无人机技术领域，具体涉及一种便于对水质进行取样的环境保护无人机。
背景技术
随着无人机技术的发展，无人机被大量应用于勘探、测绘、预警等领域。
旋翼无人机因其小巧灵活、控制性高的特点，被应用于环境的勘探，且在无人机的机架上安装取样罐，可进行水体取样；但是，现有技术中在无人机的下方安装取样罐进行取样，只能进行单次取样，若需要进行多点取样，则无人机需要多次往返，取样不方便，效率低下，需要改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理、使用方便的便于对水质进行取样的环境保护无人机，其可在取水用的固定套内多次装填取样罐，便于进行多次取样。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含机架、旋翼、蓄电池、摄像机、无线信号收发装置、控制芯片，其中机架上表面的四角固定设置有旋翼，机架的上表面上固定设置有安装盒，摄像机、无线信号收发装置、控制芯片均固定设置在安装盒内，且摄像机的镜头穿设在安装盒的右侧壁上，摄像机与控制芯片导线连接、控制芯片与无线信号收发装置导线连接，机架的上表面上固定设置有蓄电池，旋翼、摄像机、无线信号收发装置、控制芯片均与蓄电池导线连接；它还包含装填组件、升降组件，其中升降组件固定设置在机架的下表面上，装填组件固定设置在机架上，且装填组件的输出端活动插设在升降组件内；
所述的升降组件包含支架、卷轴、拉索、限位槽、固定套，其中机架的下表面上固定设置有支架，支架上轴承旋设有卷轴，卷轴上绕设固定有拉索，支架上固定设置有电机，电机的输出轴与卷轴的转轴连接固定，支架上固定设置有限位槽，限位槽内活动设置有固定套，固定套的上下两端开口设置，固定套的内侧壁上固定设置有簧片，拉索的活动端穿过限位槽的左侧壁后，固定设置在固定套上，限位槽的左侧壁上活动穿设有导向杆，导向杆的左端头上固定设置有挡块，导向杆的右端头上固定设置有顶块，顶块活动抵设在固定套的左侧壁上，导向杆上活动套设有一号弹簧，一号弹簧的左端固定设置在限位槽的左内侧壁上，一号弹簧的右端固定设置在顶块上；
所述的装填组件包含插套、弹夹、收纳仓，其中支架内固定设置有插套，插套的下端开口设置，插套抵设在限位槽的上方，且插套的下端口与限位槽的上端口贯通设置，插套的右端口内插设有弹夹，弹夹的前后侧壁上固定设置有卡簧，插套的前后侧壁上开设有卡槽，卡簧活动卡设在卡槽内，弹夹的左端口设置在插套的下端口的右侧；弹夹内装填有取样罐，弹夹内滑动设置有推板，取样罐设置在推板的左侧，弹夹的右内侧壁上固定设置有二号弹簧，二号弹簧的左端固定设置在推板的右侧壁上，支架上固定设置有电动推杆，电动推杆的输出轴穿过插套的上侧壁后，设置在插套的下端口的上方，支架上固定设置有收纳仓，收纳仓设置在限位槽的下方，收纳仓的上侧壁的右侧边上开口设置，收纳仓的上端口与限位槽的下端口贯通设置，收纳仓的左端向下倾斜设置；
所述的电机、电动推杆均与蓄电池导线连接，且电机、电动推杆均与控制芯片导线连接。
进一步的，所述的机架的侧边上固定设置有安装架，安装架的下端低于收纳仓设置，安装架的下侧边上固定设置有浮球。
进一步的，所述的取样罐的口部盖设并密封固定有水溶胶膜，取样罐内负压设置。
进一步的，所述的取样罐内填设有海绵。
进一步的，所述的固定套的侧壁上端固定设置有固定板，拉索固定设置在固定板上，限位槽的左侧壁上开设有腰形孔，固定板活动插设在腰形孔内。
进一步的，所述的固定套的侧壁下端固定设置有配重块。
本发明的工作原理是：工作人员通过便携基站放飞无人机，并控制无人机飞至取水水源的上方悬停，启动电机，电机带动卷轴转动，将绕在卷轴上的拉索放开，通过卷轴拉紧固定套的拉索放松，导向杆上的一号弹簧推动顶块将固定套从限位槽的右端口推出限位槽，卷轴继续转动放开拉索，拉索拉住固定套，固定套下降落入水中，此时，固定套内的取样罐浸入水中并注满水，待一段时间后，控制电机反转，带动卷轴反转，并将拉索绕起，拉索拉动固定套上升直至固定套卡入限位槽，此时停止电机并锁死；
启动电动推杆，电动推杆推动夹在弹夹与插套左内侧壁之间的空载的取样罐下降，空载的取样罐推动固定套内的满载的取样罐下降落出固定套，满载的取样罐落出固定套后落入收纳仓内，电动推杆向下推动的空载的取样罐进入固定套，并通过簧片夹紧固定在固定套内；
电动推杆回缩，此时弹夹的左端口与插套的左内侧壁之间空出，弹夹内的二号弹簧向左推动推板行进，推板推动装在弹夹内的空载的取样罐，并将最左侧的取样罐推出弹夹至电动推杆的下方，等待电动推杆下一次下推，二号弹簧抵住推板，推板抵住取样罐，配合插套的左内侧壁将取样罐夹紧。
采用上述结构后，本发明有益效果为：
1、卷轴通过其上绕设的拉索固定住固定套，并拉动固定套升降，能够将夹紧在固定套内的取样罐放出进行水取样。
2、设置在限位槽上方的弹夹装填空取样罐，并通过电动推杆将空取样罐推出，将固定套内的取样罐推入收纳仓，实现多组水样的取样工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的右视图。
图3是图2中的A-A剖视图。
图4是图3中的B部放大图。
图5是本发明中固定套放下的结构示意图。
图6是本发明中取样罐的结构示意图。
图7本发明中插套与弹夹的连接端的截面结构示意图。
附图标记说明：
机架1、旋翼2、安装盒3、摄像机4、无线信号收发装置5、控制芯片6、蓄电池7、升降组件8、支架8-1、卷轴8-2、拉索8-3、电机8-4、限位槽8-5、固定套8-6、簧片8-7、导向杆8-8、挡块8-9、一号弹簧8-10、顶块8-11、装填组件9、插套9-1、弹夹9-2、卡簧9-3、卡槽9-4、取样罐9-5、推板9-6、二号弹簧9-7、电动推杆9-8、收纳仓9-9、安装架10、浮球11、水溶胶膜12、海绵13、固定板14、腰形孔15、配重块16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参看如图1-图7所示，本具体实施方式包含机架1、旋翼2、蓄电池7、摄像机4、无线信号收发装置5、控制芯片6，其中机架1上表面的四角铆设有旋翼2，机架1的上表面上焊设有安装盒3，摄像机4、无线信号收发装置5、控制芯片6均铆设固定在安装盒3内，且摄像机4的镜头穿设在安装盒3的右侧壁上，摄像机4与控制芯片6导线连接、控制芯片6与无线信号收发装置5导线连接，机架1的上表面上铆设有蓄电池7，旋翼2、摄像机4、无线信号收发装置5、控制芯片6均与蓄电池7导线连接；它还包含装填组件9、升降组件8，其中升降组件8固定设置在机架1的下表面上，装填组件9固定设置在机架1上，且装填组件9的输出端活动插设在升降组件8内，机架1的侧边上焊设有安装架10，安装架10的下侧边上铆设有浮球11，无人机下方安装浮球11，便于无人机停留在水面上，防止无人机意外落水；
所述的升降组件8包含支架8-1、卷轴8-2、拉索8-3、限位槽8-5、固定套8-6，其中机架1的下表面上焊设有支架8-1，支架8-1上轴承旋设有卷轴8-2，卷轴8-2上绕设固定有拉索8-3，支架8-1上铆设有电机8-4，电机8-4的输出轴与卷轴8-2的转轴通过联轴器连接固定，支架8-1上焊设有限位槽8-5，限位槽8-5内活动设置有固定套8-6，固定套8-6的上下两端开口设置，固定套8-6的内侧壁上螺丝固定有簧片8-7，固定套8-6的侧壁上端焊设有固定板14，限位槽8-5的左侧壁上开设有腰形孔15，固定板14活动插设在腰形孔15内，拉索8-3绑设在固定板14上，固定套8-6的下端焊设有配重块16，在固定套8-6收放的过程中，配重块16保持固定套8-6的竖直位置，固定板14保证固定套8-6准确拉入限位槽8-5，限位槽8-5的左侧壁上活动穿设有导向杆8-8，导向杆8-8的左端头上焊设有挡块8-9，导向杆8-8的右端头上焊设有顶块8-11，顶块8-11活动抵设在固定套8-6的左侧壁上，导向杆8-8上活动套设有一号弹簧8-10，一号弹簧8-10的左端焊设在限位槽8-5的左内侧壁上，一号弹簧8-10的右端焊设在顶块8-11上；
所述的装填组件9包含插套9-1、弹夹9-2、收纳仓9-9，其中支架8-1内焊设有插套9-1，插套9-1的下端开口设置，插套9-1抵设在限位槽8-5的上方，且插套9-1的下端口与限位槽8-5的上端口贯通设置，插套9-1的右端口内插设有弹夹9-2，弹夹9-2的前后侧壁上螺丝固定有卡簧9-3，插套9-1的前后侧壁上开设有卡槽9-4，卡簧9-3活动卡设在卡槽9-4内，弹夹9-2的左端口设置在插套9-1的下端口的右侧；弹夹9-2内装填有取样罐9-5，所述的取样罐9-5的口部盖设并密封固定有水溶胶膜12，取样罐9-5内负压设置，取样罐9-5内填设有海绵13，在将取样罐9-5进入取样水后，水溶胶膜12溶解，取样罐9-5内的负压吸入水样，并将水样浸在海绵13内，可保证取样罐9-5内的样水不会泄漏；
弹夹9-2内滑动设置有推板9-6，取样罐9-5设置在推板9-6的左侧，弹夹9-2的右内侧壁上焊设有二号弹簧9-7，二号弹簧9-7的左端焊设在推板9-6的右侧壁上，支架8-1上铆设有电动推杆9-8，电动推杆9-8的输出轴穿过插套9-1的上侧壁后，设置在插套9-1的下端口的上方，支架8-1上螺丝固定有收纳仓9-9，收纳仓9-9设置在限位槽8-5的下方，收纳仓9-9的上侧壁的右侧边上开口设置，收纳仓9-9的上端口与限位槽8-5的下端口贯通设置，收纳仓9-9的左端向下倾斜设置；
所述的电机8-4、电动推杆9-8均与蓄电池7导线连接，且电机8-4、电动推杆9-8均与控制芯片6导线连接，电机8-4采用24V直流刹车马达，电动推杆9-8采用200mm螺杆式伸缩杆。
本具体实施方式的工作原理是：工作人员通过便携基站放飞无人机，并控制无人机飞至取水水源的上方悬停，启动电机8-4，电机8-4带动卷轴8-2转动，将绕在卷轴8-2上的拉索8-3放开，通过卷轴8-2拉紧固定套8-6的拉索8-3放松，导向杆8-8上的一号弹簧8-10推动顶块8-11将固定套8-6从限位槽8-5的右端口推出限位槽8-5，卷轴8-2继续转动放开拉索8-3，拉索8-3拉住固定套8-6，固定套8-6下降落入水中，此时，固定套8-6内的取样罐9-5浸入水中并注满水，待一段时间后，控制电机8-4反转，带动卷轴8-2反转，并将拉索8-3绕起，拉索8-3拉动固定套8-6上升直至固定套8-6卡入限位槽8-5，此时停止电机8-4并锁死，在拉升固定套8-6的过程中，拉索8-3拉住固定套8-6上的限位板14，配合固定套8-6上的配重块16，可使得固定套8-6处于竖立的状态，保证其内取样罐9-5内的水样不会倾洒；
启动电动推杆9-8，电动推杆9-8推动夹在弹夹9-2与插套9-1左内侧壁之间的空载的取样罐9-5下降，空载的取样罐9-5推动固定套8-6内的满载的取样罐9-5下降落出固定套8-6，满载的取样罐9-5落出固定套8-6后落入收纳仓9-9内，电动推杆9-8向下推动的空载的取样罐9-5进入固定套8-6，并通过簧片8-7夹紧固定在固定套8-6内；
电动推杆9-8回缩，此时弹夹9-2的左端口与插套9-1的左内侧壁之间空出，弹夹9-2内的二号弹簧9-7向左推动推板9-6行进，推板9-6推动装在弹夹9-2内的空载的取样罐9-5，并将最左侧的取样罐9-5推出弹夹9-2至电动推杆9-8的下方，等待电动推杆9-8下一次下推，二号弹簧9-7抵住推板9-6，推板9-6抵住取样罐9-5，配合插套9-1的左内侧壁将取样罐9-5夹紧。
采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：
1、卷轴8-2通过其上绕设的拉索8-3固定住固定套8-6，并拉动固定套8-6升降，能够将夹紧在固定套8-6内的取样罐9-5放出进行水取样。
2、设置在限位槽8-5上方的弹夹9-2装填空取样罐9-5，并通过电动推杆9-8将空取样罐9-5推出，将固定套8-6内的取样罐9-5推入收纳仓9-9，实现多组水样的取样工作。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种便于对水质进行取样的环境保护无人机，其特征在于：它包含机架（1）、旋翼（2）、蓄电池（7）、摄像机（4）、无线信号收发装置（5）、控制芯片（6），其中机架（1）上表面的四角固定设置有旋翼（2），机架（1）的上表面上固定设置有安装盒（3），摄像机（4）、无线信号收发装置（5）、控制芯片（6）均固定设置在安装盒（3）内，且摄像机（4）的镜头穿设在安装盒（3）的右侧壁上，摄像机（4）与控制芯片（6）导线连接、控制芯片（6）与无线信号收发装置（5）导线连接，机架（1）的上表面上固定设置有蓄电池（7），旋翼（2）、摄像机（4）、无线信号收发装置（5）、控制芯片（6）均与蓄电池（7）导线连接；其特征在于：它还包含装填组件（9）、升降组件（8），其中升降组件（8）固定设置在机架（1）的下表面上，装填组件（9）固定设置在机架（1）上，且装填组件（9）的输出端活动插设在升降组件（8）内；
所述的升降组件（8）包含支架（8-1）、卷轴（8-2）、拉索（8-3）、限位槽（8-5）、固定套（8-6），其中机架（1）的下表面上固定设置有支架（8-1），支架（8-1）上轴承旋设有卷轴（8-2），卷轴（8-2）上绕设固定有拉索（8-3），支架（8-1）上固定设置有电机（8-4），电机（8-4）的输出轴与卷轴（8-2）的转轴连接固定，支架（8-1）上固定设置有限位槽（8-5），限位槽（8-5）内活动设置有固定套（8-6），固定套（8-6）的上下两端开口设置，固定套（8-6）的内侧壁上固定设置有簧片（8-7），拉索（8-3）的活动端穿过限位槽（8-5）的左侧壁后，固定设置在固定套（8-6）上，限位槽（8-5）的左侧壁上活动穿设有导向杆（8-8），导向杆（8-8）的左端头上固定设置有挡块（8-9），导向杆（8-8）的右端头上固定设置有顶块（8-11），顶块（8-11）活动抵设在固定套（8-6）的左侧壁上，导向杆（8-8）上活动套设有一号弹簧（8-10），一号弹簧（8-10）的左端固定设置在限位槽（8-5）的左内侧壁上，一号弹簧（8-10）的右端固定设置在顶块（8-11）上；
所述的装填组件（9）包含插套（9-1）、弹夹（9-2）、收纳仓（9-9），其中支架（8-1）内固定设置有插套（9-1），插套（9-1）的下端开口设置，插套（9-1）抵设在限位槽（8-5）的上方，且插套（9-1）的下端口与限位槽（8-5）的上端口贯通设置，插套（9-1）的右端口内插设有弹夹（9-2），弹夹（9-2）的前后侧壁上固定设置有卡簧（9-3），插套（9-1）的前后侧壁上开设有卡槽（9-4），卡簧（9-3）活动卡设在卡槽（9-4）内，弹夹（9-2）的左端口设置在插套（9-1）的下端口的右侧；弹夹（9-2）内装填有取样罐（9-5），弹夹（9-2）内滑动设置有推板（9-6），取样罐（9-5）设置在推板（9-6）的左侧，弹夹（9-2）的右内侧壁上固定设置有二号弹簧（9-7），二号弹簧（9-7）的左端固定设置在推板（9-6）的右侧壁上，支架（8-1）上固定设置有电动推杆（9-8），电动推杆（9-8）的输出轴穿过插套（9-1）的上侧壁后，设置在插套（9-1）的下端口的上方，支架（8-1）上固定设置有收纳仓（9-9），收纳仓（9-9）设置在限位槽（8-5）的下方，收纳仓（9-9）的上侧壁的右侧边上开口设置，收纳仓（9-9）的上端口与限位槽（8-5）的下端口贯通设置，收纳仓（9-9）的左端向下倾斜设置；
所述的电机（8-4）、电动推杆（9-8）均与蓄电池（7）导线连接，且电机（8-4）、电动推杆（9-8）均与控制芯片（6）导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种便于对水质进行取样的环境保护无人机，其特征在于：所述的机架（1）的侧边上固定设置有安装架（10），安装架（10）的下端低于收纳仓（9-9）设置，安装架（10）的下侧边上固定设置有浮球（11）。
3.根据权利要求1所述的一种便于对水质进行取样的环境保护无人机，其特征在于：所述的取样罐（9-5）的口部盖设并密封固定有水溶胶膜（12），取样罐（9-5）内负压设置。
4.根据权利要求1所述的一种便于对水质进行取样的环境保护无人机，其特征在于：所述的取样罐（9-5）内填设有海绵（13）。
5.根据权利要求1所述的一种便于对水质进行取样的环境保护无人机，其特征在于：所述的固定套（8-6）的侧壁上端固定设置有固定板（14），拉索（8-3）固定设置在固定板（14）上，限位槽（8-5）的左侧壁上开设有腰形孔（15），固定板14活动插设在腰形孔（15）内。
6.根据权利要求1所述的一种便于对水质进行取样的环境保护无人机，其特征在于：所述的固定套（8-6）的侧壁下端固定设置有配重块（16）。
7.根据权利要求1所述的一种便于对水质进行取样的环境保护无人机，其特征在于：它的工作原理是：工作人员通过便携基站放飞无人机，并控制无人机飞至取水水源的上方悬停，启动电机（8-4），电机（8-4）带动卷轴（8-2）转动，将绕在卷轴（8-2）上的拉索（8-3）放开，通过卷轴（8-2）拉紧固定套（8-6）的拉索（8-3）放松，导向杆（8-8）上的一号弹簧（8-10）推动顶块（8-11）将固定套（8-6）从限位槽（8-5）的右端口推出限位槽（8-5），卷轴（8-2）继续转动放开拉索（8-3），拉索（8-3）拉住固定套（8-6），固定套（8-6）下降落入水中，此时，固定套（8-6）内的取样罐（9-5）浸入水中并注满水，待一段时间后，控制电机（8-4）反转，带动卷轴（8-2）反转，并将拉索（8-3）绕起，拉索（8-3）拉动固定套（8-6）上升直至固定套（8-6）卡入限位槽（8-5），此时停止电机（8-4）并锁死；
启动电动推杆（9-8），电动推杆（9-8）推动夹在弹夹（9-2）与插套（9-1）左内侧壁之间的空载的取样罐（9-5）下降，空载的取样罐（9-5）推动固定套（8-6）内的满载的取样罐（9-5）下降落出固定套（8-6），满载的取样罐（9-5）落出固定套（8-6）后落入收纳仓（9-9）内，电动推杆（9-8）向下推动的空载的取样罐（9-5）进入固定套（8-6），并通过簧片（8-7）夹紧固定在固定套（8-6）内；
电动推杆（9-8）回缩，此时弹夹（9-2）的左端口与插套（9-1）的左内侧壁之间空出，弹夹（9-2）内的二号弹簧（9-7）向左推动推板（9-6）行进，推板（9-6）推动装在弹夹（9-2）内的空载的取样罐（9-5），并将最左侧的取样罐（9-5）推出弹夹（9-2）至电动推杆（9-8）的下方，等待电动推杆（9-8）下一次下推，二号弹簧（9-7）抵住推板（9-6），推板（9-6）抵住取样罐（9-5），配合插套（9-1）的左内侧壁将取样罐（9-5）夹紧。
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