CN111337633A - 一种基于无人机的空气检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无人机的空气检测装置，包括无人机本体，所述无人机本体下方设有导向机构，导向机构一侧设有复位机构，复位机构下方设有限位机构，限位机构一侧设有推动机构，所述无人机本体下端设有搅拌取样机构，搅拌取样机构一侧设有排气留样机构。本发明的有益效果是，可对取得的样本进行搅拌，使其混合均匀，然后取少量的样本即可，可在相同的携带空间内，携带更多不同位置的样本，减少了无人机的飞行次数，节约了成本。

Description

一种基于无人机的空气检测装置

技术领域

本发明涉及无人机设备技术领域，更具体的说，涉及一种基于无人机的空气检测装置。

背景技术

随着我国工业的发展，有许多工业废气从烟囱中被排放出来，特别是在冬天时，空气污染十分严重，在一些危险或者人们不容易到达的地方，又或者在某个地方有对人体有害的气体泄漏，直接由人工去对空气进行检测，存在安全隐患。

现有技术中，可以将空气检测仪直接安装在无人机上，通过无人机的飞行，可快速到达工作人员不容易到达的位置，并对空气进行取样检测，但是其在使用时存在一些问题，在空中比较宽阔的地方，由于空气的流动性，会使得空气检测仪的检测结果存在偏差，导致检测结果不准确，需要对空气进行取样后，将其移动到实验室内进行精确的检验，一般的空气取样装置，会直接将空气抽取，无法将所取得的样本与外界环境隔离，导致取得的样本误差性较高，并且一般的空气取样装置，无法对样本进行搅拌，使其混合均匀，往往需要抽取大量的空气作为样本，而无人机的携带量有限，导致所取得的样本数量有限，使用不方便。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供了一种基于无人机的空气检测装置，以解决上述的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于无人机的空气检测装置，包括无人机本体，所述无人机本体下方设有导向机构，导向机构一侧设有复位机构，复位机构下方设有限位机构，限位机构一侧设有推动机构，所述无人机本体下端设有搅拌取样机构，搅拌取样机构一侧设有排气留样机构，

所述搅拌取样机构包括固定安装在无人机本体下表面一侧的盛放台，盛放台一侧设有取样筒，取样筒一侧安装有多个连接柱，连接柱一端与盛放台固定连接，取样筒内设有第一滚动轴承，第一滚动轴承外侧安装有第一移动活塞，取样筒内设有伸缩转动轴，伸缩转动轴上安装有多个L形搅拌轴，伸缩转动轴一端插入第一滚动轴承内，伸缩转动轴另一端安装有第二滚动轴承，第二滚动轴承外侧安装有第二移动活塞，伸缩转动轴一端连接有方形拉伸杆，方形拉伸杆位于第一移动活塞一侧，方形拉伸杆一侧设有导向轴，导向轴位于取样筒一侧，导向轴外侧安装有第三滚动轴承，第三滚动轴承一侧安装有固定杆，固定杆一端与盛放台固定连接，导向轴上开有方形通孔，方形拉伸杆一端伸入方形通孔内，方形拉伸杆位于方形通孔内的一侧表面安装有第四滚动轴承，方形拉伸杆一侧设有移动杆，移动杆一端插入第四滚动轴承内，移动杆一端伸到方形通孔外侧，移动杆位于方形通孔外侧的一端安装有连接台，连接台一侧设有两个电动伸缩杆，电动伸缩杆位于取样筒上下方，电动伸缩杆伸缩端与连接台固定连接，电动伸缩杆固定端安装有固定台，固定台一端与盛放台固定连接，第一移动活塞一侧表面安装有第一齿条，盛放台一侧安装有第五滚动轴承，第五滚动轴承一侧设有转动杆，转动杆一端插入第五滚动轴承内，转动杆上安装有第一齿轮，第一齿轮和第一齿条啮合，第一齿轮一侧安装有第一伞齿轮，导向轴上安装有第二伞齿轮，第二伞齿轮与第一伞齿轮啮合，

所述排气留样机构包括固定安装在取样筒一侧的排气管，排气管上开有两个连接孔，排气管一侧设有留样筒，留样筒一端从两个连接孔内穿过，留样筒两侧安装有限位板，留样筒上开有两个换气口，留样筒内设有十个第三移动活塞，最外侧的移动活塞上安装有连接环，留样筒内设有九条连接线，每条连接线将相邻的两个第三移动活塞连接，取样筒一端安装有固定柱，固定柱上安装有单向轴承，单向轴承上安装有收线轮，收线轮上缠绕有连接绳，连接绳与连接环捆绑连接，收线轮一侧表面安装有棘轮，单向轴承一侧安装有第六滚动轴承，第六滚动轴承上安装有第二齿轮，第二齿轮一侧安装有棘爪，棘爪与棘轮连接，第二齿轮一侧设有第二齿条，第二齿条与第二齿轮啮合，第二齿条一端安装有L形连接轴，L形连接轴一端与第一移动活塞固定连接。

进一步的，所述伸缩转动轴包括一端插入第一滚动轴承内的第一转动柱，第一转动柱远离第一滚动轴承的一侧开有方形凹槽，第一转动柱一侧设有第二转动柱，第二转动柱一端插入第二滚动轴承内，第二转动柱另一端安装有方形连接杆，方形连接杆一端插入方形凹槽内，第一转动柱靠近方形凹槽的一端安装有多个L形限位杆，第二转动柱靠近方形连接杆的一端安装有圆形挡板，圆形挡板上开有多个限位孔，限位孔与L形限位杆一一对应，L形限位杆末端安装有拦截板。

进一步的，导向机构包括位于第一齿条两侧的第一导向槽，第一齿条一侧设有多个第一导向杆，第一导向杆一端固定安装在盛放台上，第一导向杆另一端安装有两个第一导向块，第一导向块内侧表面安装有第一导向轮，第一导向轮位于第一导向槽内，第二齿条两侧开有第二导向槽，第二齿条一侧设有第二导向杆，第二导向杆一端固定安装在取样筒上，第二导向杆另一端安装有两个第二导向块，第二导向块内侧表面安装有第二导向轮，第二导向轮位于第二导向槽内。

进一步的，复位机构包括固定安装在取样筒上下端的弹簧顶针，取样筒一侧设有移动板，移动板与两个弹簧顶针移动端固定连接，移动板上安装有圆环挡板，第二移动活塞一侧设有圆环凹槽，圆环挡板一端位于圆环凹槽内。

进一步的，限位机构包括固定安装在盛放台下端的支撑台，支撑台上表面安装有连接块，连接块上端与无人机本体下端固定连接，支撑台下方设有升降台，升降台下表面四个角处安装有万向轮，升降台上表面四个角处安装有导向柱，支撑台上开有四个导向孔，导向孔与导向柱一一对应，导向柱上端穿过导向孔伸到支撑台上方，导向柱上安装有拦截台，拦截台位于导向孔上方，升降台上方设有升降板，升降板位于排气管上方，升降台下表面两侧与前侧的两个导向柱上端固定连接，升降板下表面安装有两个拦截杆，限位板上开有拦截孔，拦截杆下端插入拦截孔内。

进一步的，推动机构包括固定安装在升降台上表面的移动台，支撑台上开有方形开孔，移动台上端穿过方形开孔伸到排气管下方，移动台上表面一侧安装有复位台，复位台一侧设有移动块，复位台和移动台通过复位弹簧连接，留样筒末端安装有拦截块，移动块靠近拦截块的一侧表面安装有两个推动柱，第二齿条一端安装有L形推动杆，L形推动杆位于复位弹簧上方，移动台上表面开有两条滑槽，滑槽位于移动块下方，移动块下表面两侧安装有滑轮，滑轮下端位于滑槽内。

进一步的，所述留样筒上安装有两个密封垫，所述限位板一端接触到排气管时，两个密封垫位于留样筒与连接孔的交叉位置，所述换气口位于两个密封垫之间的位置。

进一步的，所述拦截块上开有透气孔。

进一步的，所述无人机本体下端一侧安装有空气检测仪。

本发明的有益效果：通过无人机将此空气检测装置移动到人们不容易到达的位置，提高了工作效率，降低了安全隐患，在无人机移动时，通过空气检测仪粗略的检测空气质量，若空气质量合格，则不进行取样，当空气质量不合格时，才进行取样，可保证所取得的样本均为所需要的样本，在取样时，通过电动伸缩杆的伸长，可带动第一移动活塞在取样筒内移动，并通过将第一移动活塞和第二移动活塞拉动到取样筒内，对局部的空气进行大量的取样，在取样时，通过齿轮间的传动，可对取得的样本进行搅拌，使其混合均匀，取样完成后，将电动伸缩杆缩短，将第一移动活塞和第二移动活塞向取样筒的外侧移动，并将空气通过排气管排出，在空气经过排气管时，空气会通过换气口进入留样筒内，并通过齿轮间的传动，使得收线轮将连接绳拉起，将第三移动活塞移动，从而将混合均匀后的空气进行少量的留存，所取得样本的更具有代表性，并且所取得的样本量较少，可在相同的携带空间内，携带更多不同位置的样本，减少了无人机的飞行次数，节约了成本。

附图说明

图1是本发明所述一种基于无人机的空气检测装置的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中B处的局部放大图；

图4是本发明所述一种基于无人机的空气检测装置的俯视示意图；

图5是图4中C处的局部放大图；

图6是图4中D处的局部放大图；

图7是图4中E处的局部放大图；

图8是图4中F处的局部放大图；

图9是图4中G处的局部放大图；

图10是本发明所述固定柱与第二齿轮和收线轮的连接关系示意图；

图11是本发明所述弹簧顶针与移动板的连接关系示意图；

图12是本发明所述圆环挡板与圆环凹槽的连接关系示意图；

图中，1、无人机本体；2、盛放台；3、取样筒；4、连接柱；5、第一滚动轴承；6、第一移动活塞；7、伸缩转动轴；8、L形搅拌轴；9、第二滚动轴承；10、第二移动活塞；11、方形拉伸杆；12、导向轴；13、第三滚动轴承；14、固定杆；15、方形通孔；16、第四滚动轴承；17、移动杆；18、连接台；19、电动伸缩杆；20、固定台；21、第一齿条；22、第五滚动轴承；23、转动杆；24、第一齿轮；25、第一伞齿轮；26、第二伞齿轮；27、排气管；28、连接孔；29、留样筒；30、限位板；31、换气口；32、第三移动活塞；33、连接环；34、连接线；35、固定柱；36、单向轴承；37、收线轮；38、连接绳；39、棘轮；40、第六滚动轴承；41、第二齿轮；42、棘爪；43、第二齿条；44、L形连接轴；45、第一转动柱；46、方形凹槽；47、第二转动柱；48、方形连接杆；49、L形限位杆；50、圆形挡板；51、限位孔；52、拦截板；53、第一导向槽；54、第一导向杆；55、第一导向块；56、第一导向轮；57、第二导向槽；58、第二导向杆；59、第二导向块；60、第二导向轮；61、弹簧顶针；62、移动板；63、圆环挡板；64、圆环凹槽；65、支撑台；66、连接块；67、升降台；68、万向轮；69、导向柱；70、导向孔；71、拦截台；72、升降板；73、拦截杆；74、拦截孔；75、移动台；76、方形开孔；77、复位台；78、移动块；79、复位弹簧；80、拦截块；81、推动柱；82、L形推动杆；83、滑槽；84、滑轮；85、密封垫；86、透气孔；87、空气检测仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-12所示：一种基于无人机的空气检测装置，包括无人机本体1，无人机本体1下方设有导向机构，导向机构一侧设有复位机构，复位机构下方设有限位机构，限位机构一侧设有推动机构，无人机本体1下端设有搅拌取样机构，搅拌取样机构一侧设有排气留样机构，

搅拌取样机构包括固定安装在无人机本体1下表面一侧的盛放台2，盛放台2一侧设有取样筒3，取样筒3一侧安装有多个连接柱4，连接柱4一端与盛放台2固定连接，取样筒3内设有第一滚动轴承5，第一滚动轴承5外侧安装有第一移动活塞6，取样筒3内设有伸缩转动轴7，伸缩转动轴7上安装有多个L形搅拌轴8，伸缩转动轴7一端插入第一滚动轴承5内，伸缩转动轴7另一端安装有第二滚动轴承9，第二滚动轴承9外侧安装有第二移动活塞10，伸缩转动轴7一端连接有方形拉伸杆11，方形拉伸杆11位于第一移动活塞6一侧，方形拉伸杆11一侧设有导向轴12，导向轴12位于取样筒3一侧，导向轴12外侧安装有第三滚动轴承13，第三滚动轴承13一侧安装有固定杆14，固定杆14一端与盛放台2固定连接，导向轴12上开有方形通孔15，方形拉伸杆11一端伸入方形通孔15内，方形拉伸杆11位于方形通孔15内的一侧表面安装有第四滚动轴承16，方形拉伸杆11一侧设有移动杆17，移动杆17一端插入第四滚动轴承16内，移动杆17一端伸到方形通孔15外侧，移动杆17位于方形通孔15外侧的一端安装有连接台18，连接台18一侧设有两个电动伸缩杆19，电动伸缩杆19位于取样筒3上下方，电动伸缩杆19伸缩端与连接台18固定连接，电动伸缩杆19固定端安装有固定台20，固定台20一端与盛放台2固定连接，第一移动活塞6一侧表面安装有第一齿条21，盛放台2一侧安装有第五滚动轴承22，第五滚动轴承22一侧设有转动杆23，转动杆23一端插入第五滚动轴承22内，转动杆23上安装有第一齿轮24，第一齿轮24和第一齿条21啮合，第一齿轮24一侧安装有第一伞齿轮25，导向轴12上安装有第二伞齿轮26，第二伞齿轮26与第一伞齿轮25啮合，

排气留样机构包括固定安装在取样筒3一侧的排气管27，排气管27上开有两个连接孔28，排气管27一侧设有留样筒29，留样筒29一端从两个连接孔28内穿过，留样筒29两侧安装有限位板30，留样筒29上开有两个换气口31，留样筒29内设有十个第三移动活塞32，最外侧的移动活塞上安装有连接环33，留样筒29内设有九条连接线34，每条连接线34将相邻的两个第三移动活塞32连接，取样筒3一端安装有固定柱35，固定柱35上安装有单向轴承36，单向轴承36上安装有收线轮37，收线轮37上缠绕有连接绳38，连接绳38与连接环33捆绑连接，收线轮37一侧表面安装有棘轮39，单向轴承36一侧安装有第六滚动轴承40，第六滚动轴承40上安装有第二齿轮41，第二齿轮41一侧安装有棘爪42，棘爪42与棘轮39连接，第二齿轮41一侧设有第二齿条43，第二齿条43与第二齿轮41啮合，第二齿条43一端安装有L形连接轴44，L形连接轴44一端与第一移动活塞6固定连接，通过电动伸缩杆19的伸长和齿轮间的传动，可在对空气取样时，使其混合均匀，在电动伸缩杆19缩短并将空气排出处，可通过留样筒29将混合均匀的样本进行少量的留存，可在相同的空间内，携带更多数量的样本。

伸缩转动轴7包括一端插入第一滚动轴承5内的第一转动柱45，第一转动柱45远离第一滚动轴承5的一侧开有方形凹槽46，第一转动柱45一侧设有第二转动柱47，第二转动柱47一端插入第二滚动轴承9内，第二转动柱47另一端安装有方形连接杆48，方形连接杆48一端插入方形凹槽46内，第一转动柱45靠近方形凹槽46的一端安装有多个L形限位杆49，第二转动柱47靠近方形连接杆48的一端安装有圆形挡板50，圆形挡板50上开有多个限位孔51，限位孔51与L形限位杆49一一对应，L形限位杆49末端安装有拦截板52，通过第一转动柱45和第二转动柱47之间的相对移动，可便于将取样筒3内的空气通过排气管27排出。

导向机构包括位于第一齿条21两侧的第一导向槽53，第一齿条21一侧设有多个第一导向杆54，第一导向杆54一端固定安装在盛放台2上，第一导向杆54另一端安装有两个第一导向块55，第一导向块55内侧表面安装有第一导向轮56，第一导向轮56位于第一导向槽53内，第二齿条43两侧开有第二导向槽57，第二齿条43一侧设有第二导向杆58，第二导向杆58一端固定安装在取样筒3上，第二导向杆58另一端安装有两个第二导向块59，第二导向块59内侧表面安装有第二导向轮60，第二导向轮60位于第二导向槽57内，通过第一导向轮56和第二导向轮6的导向作用，可保证第一齿条21和第二齿条43的移动方向。

复位机构包括固定安装在取样筒3上下端的弹簧顶针61，取样筒3一侧设有移动板62，移动板62与两个弹簧顶针61移动端固定连接，移动板62上安装有圆环挡板63，第二移动活塞10一侧设有圆环凹槽64，圆环挡板63一端位于圆环凹槽64内，通过弹簧顶针61的弹力作用，可将圆环挡板63推入圆环凹槽64内，防止第二移动活塞10下坠。

限位机构包括固定安装在盛放台2下端的支撑台65，支撑台65上表面安装有连接块66，连接块66上端与无人机本体1下端固定连接，支撑台65下方设有升降台67，升降台67下表面四个角处安装有万向轮68，升降台67上表面四个角处安装有导向柱69，支撑台65上开有四个导向孔70，导向孔70与导向柱69一一对应，导向柱69上端穿过导向孔70伸到支撑台65上方，导向柱69上安装有拦截台71，拦截台71位于导向孔70上方，升降台67上方设有升降板72，升降板72位于排气管27上方，升降台67下表面两侧与前侧的两个导向柱69上端固定连接，升降板72下表面安装有两个拦截杆73，限位板30上开有拦截孔74，拦截杆73下端插入拦截孔74内，将拦截杆73插入拦截孔74中，可防止无人机本体1在飞行时，留样筒29掉落。

推动机构包括固定安装在升降台67上表面的移动台75，支撑台65上开有方形开孔76，移动台75上端穿过方形开孔76伸到排气管27下方，移动台75上表面一侧安装有复位台77，复位台77一侧设有移动块78，复位台77和移动台75通过复位弹簧79连接，留样筒29末端安装有拦截块80，移动块78靠近拦截块80的一侧表面安装有两个推动柱81，第二齿条43一端安装有L形推动杆82，L形推动杆82位于复位弹簧79上方，移动台75上表面开有两条滑槽83，滑槽83位于移动块78下方，移动块78下表面两侧安装有滑轮84，滑轮84下端位于滑槽83内，取样完成后，可通过第二齿条43的移动，由L形推动杆82将留样筒29推出，便于将其取下。

留样筒29上安装有两个密封垫85，限位板30一端接触到排气管27时，两个密封垫85位于留样筒29与连接孔28的交叉位置，换气口31位于两个密封垫85之间的位置，可保证留样筒29的密封性，防止外界空气混入。

拦截块80上开有透气孔86，使得空气由后侧进入，便于第三移动活塞32移动。

无人机本体1下端一侧安装有空气检测仪87，可对空气质量进行大致检测，便于进行取样。

在本实施方案中，此装置的用电设备通过与无人机本体1配套的遥控装置远程进行控制，无人机的遥控技术属于现有的成熟技术，在次不做详述，

常态下，无人机本体1落在地面上，万向轮68落在地面上，通过地面给予万向轮68的反作用力，可将升降台67向上方推动，并使得导向柱69上端穿过导向孔70向上方移动，移动台75上端穿过方形开孔76向上方移动，由工作人员取来留样筒29，将留样筒29内最外侧的第三移动活塞32上的连接环33与连接绳38一端捆绑连接，连接绳38另一端固定连接在收线轮37上，由工作人员将所有的第三移动活塞32向拦截块80的方向移动，通过推动最外侧的第三移动活塞32，由于第三移动活塞32与留样筒29之间的气密性较好，相邻的第三移动活塞32内的空气不会被排出，此时所有的第三移动活塞32向拦截块80的方向移动，当最靠近拦截块80的那个第三移动活塞32移动过去换气口31处时，与其相邻的第三移动活塞32之间存在出气口，可将相邻的第三移动活塞32之间的空气排出，当空气排出后，两个第三移动活塞32贴紧，可将最靠近拦截块80的那个第三移动活塞32继续推动，直到将所有相邻的第三移动活塞32之间的空气排出，并且所有的第三移动活塞32均移动到换气口31另一侧时，停止推动，将留样筒29上拦截块80的一端穿过两个连接孔28移动到移动台75上方，并使得限位板30贴近排气管27，此时两个密封垫85分别处于两个连接孔28处，换气口31处于排气管27内，

由工作人员控制启动无人机本体1向需要取样的方向移动，通过空气检测仪87对空气质量进行大致检测，若空气质量没有问题，则不进行取样，若空气质量存在一定问题时，进行取样，当无人机本体1升空后，在重力的作用下，升降台67向下方移动，并拉动导向柱69、升降板72、拦截杆73向下方移动，拦截杆73下端插入拦截孔74内，可对限位板30进行限位，并防止留样筒29移动，升降台67向下方移动时，可拉动移动台75向下方移动，使得移动块78移动到L形推动杆82下方，可在第二齿条43带动L形推动杆82移动时，不会带动移动块78移动，在取样前，将电动伸缩杆19缩到最短，使得第一移动活塞6移动到取样筒3进口端处，第二移动活塞10移动到取样筒3外侧，并使得圆环挡板63进入圆环凹槽64内，可将弹簧顶针61拉伸，

在需要进行取样时，将无人机本体1悬停在取样的位置，启动两个电动伸缩杆19伸长，电动伸缩杆19的伸缩端通过连接台18与移动杆17连接，可将移动杆17、方形拉伸杆11、伸缩转动轴7、第一移动活塞6、第二移动活塞10向导向轴12的方向拉动，方形拉伸杆11一端可从导向轴12内的方形通孔15内穿过，在第一移动活塞6和第二移动活塞10向取样筒3内移动时，可对空气进行取样，当第二移动活塞10移动到取样筒3的进口端时，受到第二移动活塞10与取样筒3内壁之间摩擦力的作用，可将第一转动柱45和第二转动柱47分开，此时，空气可通过排气管27进入取样筒3内，当第一转动柱45与第二转动柱47之间的间距最大时，方形连接杆48移动到方形凹槽46末端，拦截板52通过L形限位杆49与第一转动柱45的连接，移动到圆形挡板50一侧，圆形挡板50上的限位孔51可将L形限位杆49通过，但不会让拦截板52通过，通过拦截板52可将圆形挡板50向第一转动柱45的方向拉动，从而将第二转动柱47向第一转动柱45的方向拉动，并将第二移动活塞10拉入取样筒3内，此时，弹簧顶针61回到原位，移动板62移动到取样筒3进口端，

在第一移动活塞6移动时，可带动第一齿条21移动，第一导向轮56一端位于第一导向槽53内，可保证第一齿条21的移动方向，当第一齿条21在移动时，通过齿轮间的啮合，可带动第一齿轮24转动，第一齿轮24和第一伞齿轮25安装在转动杆23上，转动杆23一端插入第五滚动轴承22内，可在第一齿条21移动时，带动第一齿轮24、转动杆23、第一伞齿轮25转动，通过第一伞齿轮25与第二伞齿轮26的啮合，可带动导向轴12在第三滚动轴承13内转动，导向轴12上开有方形通孔15，方形拉伸杆11从方形通孔15内穿过，可带动方形拉伸杆11转动，方形拉伸杆11一端与伸缩转动轴7连接，可带动伸缩转动轴7在第一滚动轴承5和第二滚动轴承9之间转动，伸缩转动轴7内的第一转动柱45和第二转动柱47通过方形连接杆48、方形凹槽46的连接，通过L形限位杆49一端穿过圆形挡板50上的限位孔51，可使得第一转动柱45和第二转动柱47同步转动，并带动L形搅拌轴8转动，从而可对取样筒3内的空气进行搅拌，可在取样时，使其混合均匀，当电动伸缩杆19伸到最长时，第二移动活塞10从排气管27的一侧移动到另一侧，从而完成取样，此时关闭电动伸缩杆19，

取样完成后，启动电动伸缩杆19缩短，通过连接台18将移动杆17、方形拉伸杆11、伸缩转动轴7、第一移动活塞6、第二移动活塞10向移动板62的方向推动，第一移动活塞6和第二移动活塞10与取样筒3之间存在较好的密封性，可防止空气漏出，此时第一移动活塞6和第二移动活塞10同步移动，且在第一移动活塞6移动时，可通过第一齿条21带动第一齿轮24转动，并通过齿轮间的传动，可使得伸缩转动轴7转动，当第二移动活塞10从排气管27的另一端移动到排气管27原先的一端时，此时空气从排气管27中排出，第二移动活塞10与取样筒3之间存在摩擦力不会移动，第一转动柱45和第二转动柱47会相互靠近，当第一转动柱45和第二转动柱47贴紧后，会继续将第二移动活塞10向外侧推动，当第二移动活塞10移动到取样筒3外侧时，圆环挡板63进入圆环凹槽64内，可随着第二移动活塞10的移动，将弹簧顶针61推开，可保证第二移动活塞10的移动方向，

在取样前，留样筒29内最远离拦截块80的第三移动活塞32位于换气口31处，此时，无论排气管27内的空气如何流动，空气均不会进入留样筒29内，在第一移动活塞6向导向轴12的方向移动时，可通过L形连接轴44带动第二齿条43向靠近导向轴12的方向移动，在第二齿条43移动时，第二导向轮60位于第二导向槽57内，可保证第二齿条43的移动方向，第二齿条43与第二齿轮41啮合，可带动第二齿轮41在第六滚动轴承40上转动，在第二齿轮41转动时，可带动棘爪42转动，棘爪42一端与棘轮39连接，在此方向转动时，通过单向轴承36的作用，可防止棘轮39转动，棘爪42会偏向一侧，不会带动棘轮39转动，从而不会带动第三移动活塞32移动，当取样完成后，第一移动活塞6向取样筒3外侧移动时，可带动第二齿条43反向移动，并使得第二齿轮41、棘爪42反向转动，此时，棘爪42可带动棘轮39转动，并带动收线轮37转动，从而将连接绳38收起，连接绳38一端通过连接环33与第三移动活塞32连接，可将第三移动活塞32向收线轮37的方向拉动，当此第三移动活塞32向收线轮37的方向移动时，由于第三移动活塞32与留样筒29之间存在较好的密封性，通过大气压强的作用可将所有的第三移动活塞32向收线轮37的方向移动，当最外侧的第三移动活塞32经过换气口31后，与其相邻的第三移动活塞32之间的密封性被破坏，空气可以从换气口31进入两个第三移动活塞32之间，此时，最外侧的第三移动活塞32继续移动，其余的第三移动活塞32不会移动，在第三移动活塞32移动时，第一移动活塞6和第二移动活塞10向取样筒3的外侧移动，并将空气从排气管27中排出，排出的空气为混合均匀的空气，此时，第三移动活塞32移动将换气口31打开，从而将空气留存在留样筒29中，当最外侧的第三移动活塞32与相邻的第三移动活塞32之间的连接线34被拉紧时，会将其余的第三移动活塞32继续拉动，当第二位的第三移动活塞32移动到换气口31处，并将换气口31堵住时，电动伸缩杆19缩短到了最短的位置，完成一次取样，然后由工作人员将无人机本体1移动到下一个位置，重复上述过程进行取样，

在取样完成后，将无人机本体1移动到地面上，从而将升降台67、导向柱69、升降板72向上方移动，此时，将拦截杆73从拦截孔74中取出，移动台75升高，将移动块78移动到L形推动杆82一侧，启动电动伸缩杆19伸长，并带动第一移动活塞6、L形连接轴44、第二齿条43、L形推动杆82移动，可将移动块78向拦截块80的方向移动，拦截块80可防止移动块78上的推动柱81进入留样筒29内，拦截块80上的透气孔86可保证空气的流通，滑槽83和滑轮84可保证移动块78的移动方向，从而可将留样筒29向排气管27的一侧推动，推动柱81可穿过连接孔28进入排气管27内，从而可将留样筒29完全从排气管27内推出，由工作人员将连接绳38与连接环33的连接断开，将留样筒29拿到实验室中，在换气口31处安装对应的取样设备，将所有的第三移动活塞32向换气口31的方向推动，可将多个第三移动活塞32之间的样本进行分别盛放，从而进行检测，得到更加准确的检测结果。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于无人机的空气检测装置，包括无人机本体（1），所述无人机本体（1）下方设有导向机构，导向机构一侧设有复位机构，复位机构下方设有限位机构，限位机构一侧设有推动机构，其特征在于，所述无人机本体（1）下端设有搅拌取样机构，搅拌取样机构一侧设有排气留样机构，

所述搅拌取样机构包括固定安装在无人机本体（1）下表面一侧的盛放台（2），盛放台（2）一侧设有取样筒（3），取样筒（3）一侧安装有多个连接柱（4），连接柱（4）一端与盛放台（2）固定连接，取样筒（3）内设有第一滚动轴承（5），第一滚动轴承（5）外侧安装有第一移动活塞（6），取样筒（3）内设有伸缩转动轴（7），伸缩转动轴（7）上安装有多个L形搅拌轴（8），伸缩转动轴（7）一端插入第一滚动轴承（5）内，伸缩转动轴（7）另一端安装有第二滚动轴承（9），第二滚动轴承（9）外侧安装有第二移动活塞（10），伸缩转动轴（7）一端连接有方形拉伸杆（11），方形拉伸杆（11）位于第一移动活塞（6）一侧，方形拉伸杆（11）一侧设有导向轴（12），导向轴（12）位于取样筒（3）一侧，导向轴（12）外侧安装有第三滚动轴承（13），第三滚动轴承（13）一侧安装有固定杆（14），固定杆（14）一端与盛放台（2）固定连接，导向轴（12）上开有方形通孔（15），方形拉伸杆（11）一端伸入方形通孔（15）内，方形拉伸杆（11）位于方形通孔（15）内的一侧表面安装有第四滚动轴承（16），方形拉伸杆（11）一侧设有移动杆（17），移动杆（17）一端插入第四滚动轴承（16）内，移动杆（17）另一端伸到方形通孔（15）外侧，移动杆（17）位于方形通孔（15）外侧的一端安装有连接台（18），连接台（18）一侧设有两个电动伸缩杆（19），电动伸缩杆（19）位于取样筒（3）上下方，电动伸缩杆（19）伸缩端与连接台（18）固定连接，电动伸缩杆（19）固定端安装有固定台（20），固定台（20）一端与盛放台（2）固定连接，第一移动活塞（6）一侧表面安装有第一齿条（21），盛放台（2）一侧安装有第五滚动轴承（22），第五滚动轴承（22）一侧设有转动杆（23），转动杆（23）一端插入第五滚动轴承（22）内，转动杆（23）上安装有第一齿轮（24），第一齿轮（24）和第一齿条（21）啮合，第一齿轮（24）一侧安装有第一伞齿轮（25），导向轴（12）上安装有第二伞齿轮（26），第二伞齿轮（26）与第一伞齿轮（25）啮合，

所述排气留样机构包括固定安装在取样筒（3）一侧的排气管（27），排气管（27）上开有两个连接孔（28），排气管（27）一侧设有留样筒（29），留样筒（29）一端从两个连接孔（28）内穿过，留样筒（29）两侧安装有限位板（30），留样筒（29）上开有两个换气口（31），留样筒（29）内设有十个第三移动活塞（32），最外侧的移动活塞上安装有连接环（33），留样筒（29）内设有九条连接线（34），每条连接线（34）将相邻的两个第三移动活塞（32）连接，取样筒（3）一端安装有固定柱（35），固定柱（35）上安装有单向轴承（36），单向轴承（36）上安装有收线轮（37），收线轮（37）上缠绕有连接绳（38），连接绳（38）与连接环（33）捆绑连接，收线轮（37）一侧表面安装有棘轮（39），单向轴承（36）一侧安装有第六滚动轴承（40），第六滚动轴承（40）上安装有第二齿轮（41），第二齿轮（41）一侧安装有棘爪（42），第二齿轮（41）一侧设有第二齿条（43），第二齿条（43）与第二齿轮（41）啮合，第二齿条（43）一端安装有L形连接轴（44），L形连接轴（44）一端与第一移动活塞（6）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的空气检测装置，其特征在于，所述伸缩转动轴（7）包括一端插入第一滚动轴承（5）内的第一转动柱（45），第一转动柱（45）远离第一滚动轴承（5）的一侧开有方形凹槽（46），第一转动柱（45）一侧设有第二转动柱（47），第二转动柱（47）一端插入第二滚动轴承（9）内，第二转动柱（47）另一端安装有方形连接杆（48），方形连接杆（48）一端插入方形凹槽（46）内，第一转动柱（45）靠近方形凹槽（46）的一端安装有多个L形限位杆（49），第二转动柱（47）靠近方形连接杆（48）的一端安装有圆形挡板（50），圆形挡板（50）上开有多个限位孔（51），限位孔（51）与L形限位杆（49）一一对应，L形限位杆（49）末端安装有拦截板（52）。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的空气检测装置，其特征在于，导向机构包括位于第一齿条（21）两侧的第一导向槽（53），第一齿条（21）一侧设有多个第一导向杆（54），第一导向杆（54）一端固定安装在盛放台（2）上，第一导向杆（54）另一端安装有两个第一导向块（55），第一导向块（55）内侧表面安装有第一导向轮（56），第一导向轮（56）位于第一导向槽（53）内，第二齿条（43）两侧开有第二导向槽（57），第二齿条（43）一侧设有第二导向杆（58），第二导向杆（58）一端固定安装在取样筒（3）上，第二导向杆（58）另一端安装有两个第二导向块（59），第二导向块（59）内侧表面安装有第二导向轮（60），第二导向轮（60）位于第二导向槽（57）内。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的空气检测装置，其特征在于，复位机构包括固定安装在取样筒（3）上下端的弹簧顶针（61），取样筒（3）一侧设有移动板（62），移动板（62）与两个弹簧顶针（61）移动端固定连接，移动板（62）上安装有圆环挡板（63），第二移动活塞（10）一侧设有圆环凹槽（64），圆环挡板（63）一端位于圆环凹槽（64）内。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的空气检测装置，其特征在于，限位机构包括固定安装在盛放台（2）下端的支撑台（65），支撑台（65）上表面安装有连接块（66），连接块（66）上端与无人机本体（1）下端固定连接，支撑台（65）下方设有升降台（67），升降台（67）下表面四个角处安装有万向轮（68），升降台（67）上表面四个角处安装有导向柱（69），支撑台（65）上开有四个导向孔（70），导向孔（70）与导向柱（69）一一对应，导向柱（69）上端穿过导向孔（70）伸到支撑台（65）上方，导向柱（69）上安装有拦截台（71），拦截台（71）位于导向孔（70）上方，升降台（67）上方设有升降板（72），升降板（72）位于排气管（27）上方，升降台（67）下表面两侧与前侧的两个导向柱（69）上端固定连接，升降板（72）下表面安装有两个拦截杆（73），限位板（30）上开有拦截孔（74），拦截杆（73）下端插入拦截孔（74）内。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的空气检测装置，其特征在于，推动机构包括固定安装在升降台（67）上表面的移动台（75），支撑台（65）上开有方形开孔（76），移动台（75）上端穿过方形开孔（76）伸到排气管（27）下方，移动台（75）上表面一侧安装有复位台（77），复位台（77）一侧设有移动块（78），复位台（77）和移动台（75）通过复位弹簧（79）连接，留样筒（29）末端安装有拦截块（80），移动块（78）靠近拦截块（80）的一侧表面安装有两个推动柱（81），第二齿条（43）一端安装有L形推动杆（82），L形推动杆（82）位于复位弹簧（79）上方，移动台（75）上表面开有两条滑槽（83），滑槽（83）位于移动块（78）下方，移动块（78）下表面两侧安装有滑轮（84），滑轮（84）下端位于滑槽（83）内。

7.根据权利要求1所述的一种基于无人机的空气检测装置，其特征在于，所述留样筒（29）上安装有两个密封垫（85），所述限位板（30）一端接触到排气管（27）时，两个密封垫（85）位于留样筒（29）与连接孔（28）的交叉位置，所述换气口（31）位于两个密封垫（85）之间的位置。

8.根据权利要求6所述的一种基于无人机的空气检测装置，其特征在于，所述拦截块（80）上开有透气孔（86）。

9.根据权利要求1所述的一种基于无人机的空气检测装置，其特征在于，所述无人机本体（1）下端一侧安装有空气检测仪（87）。

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