CN112326326A - 一种基于遥感的盐渍土取样装置及其取样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于遥感的盐渍土取样装置及其取样方法，包括车体，所述车体的内侧壁固定连接有四个蓄电池，所述车体的内侧壁固定连接有信号收发器，所述车体的内侧壁对称固定连接有两个伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接有诱导轮，所述车体的两侧面对称铰接有八个负重轮，所述诱导轮与所述负重轮的外表面啮合有履带板；依靠信号收发器为所有电气元件提供遥感，利用摄像头与激光测距仪配合GPS定位器为后台工作人员反馈实时行驶数据，同时依靠由第二、第三和第四电机配合第一、第二机械臂以及固定支架带动电动推杆、钻杆等取样机构进行钻土取样，期间工作人员可以通过后台遥控电机以达到不同的角度、深度的取样需求，满足研究需求。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探装置技术领域，具体为一种基于遥感的盐渍土取样装置及其取样方法。
背景技术
盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称，也成为盐碱地；是指土壤中可溶性盐含量达到对作物生长有显著危害的土类；盐分含量指标因不同盐分组成而异，碱土是指土壤中含有危害植物生长和改变土壤性质的多量交换性钠；盐渍土主要分布在内陆干旱、半干旱地区，滨海地区也有分布；
但同样，盐渍土的成分可以很好的反应该地区特殊的地形、水文地质、母质、植被以及生物分布等地理与生物技术数据，是一种很理想的研究对象；但是也是由于盐渍土的分布特殊性，其具有研究价值的盐渍土一般位于盐碱地的中心分布点，而通常车辆难以在这种地质上行驶较长的距离(盐碱地土质十分疏松，由于车轮尺寸导致接地面积很小导致压强很大，容易陷入土内)；而人工携带数十公斤的钻取设备步行数十公里至盐渍土中心位置勘探的话，则会造成效率的低下与增加劳动负担，对于实用性而言相当不便。
针对上述情况，提出一种基于遥感的盐渍土取样装置及其取样方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于遥感的盐渍土取样装置及其取样方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于遥感的盐渍土取样装置，包括车体，所述车体的内侧壁固定连接有四个蓄电池，所述车体的内侧壁固定连接有信号收发器，所述车体的内侧壁对称固定连接有两个伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接有诱导轮，所述车体的两侧面对称铰接有八个负重轮，所述诱导轮与所述负重轮的外表面啮合有履带板，所述车体的上表面固定连接有基座壳体，所述基座壳体的内侧壁顶部固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接有固定壳体，所述固定壳体的前表面固定连接有摄像头，所述固定壳体的前表面固定连接有激光测距仪，所述基座壳体的上表面后部固定连接有支撑基座，所述支撑基座的后表面固定连接有继电器，所述支撑基座的两侧面对称固定连接有两个第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接有第一机械臂，所述第一机械臂的一侧固定连接有第三电机，所述第三电机的输出轴固定连接有第二机械臂，所述第二机械臂的另一侧固定连接有第四电机，所述第四电机的输出轴固定连接有固定支架，所述固定支架的内侧壁固定连接有第五电机，所述第五电机的输出轴固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出轴固定连接有连接盘，所述连接盘的下表面固定连接有钻杆，所述钻杆的下表面焊接有合金钻头。
作为本技术方案的进一步优选的：所述负重轮的连接轴固定连接有弹簧，所述弹簧的外表面固定连接有固定套筒。
作为本技术方案的进一步优选的：所述基座壳体的内侧壁对称固定连接有两个照明灯。
作为本技术方案的进一步优选的：所述基座壳体的内侧壁固定连接有牵引线辊，所述基座壳体的前表面铰接有端盖板。
作为本技术方案的进一步优选的：所述基座壳体的上表面固定连接有第一储存箱，所述基座壳体的上表面固定连接有第二储存箱。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第二机械臂的两侧面对称焊接有十二个限位板，所述第二机械臂的一侧固定连接有GPS定位器。
作为本技术方案的进一步优选的：所述连接盘的上表面焊接有三个加强筋，所述连接盘的内侧壁螺纹连接有三个螺栓组，所述螺栓组的外表面与所述钻杆相适配。
作为本技术方案的进一步优选的：所述蓄电池的电性输出端与所述伺服电机、所述信号收发器、所述照明灯、所述第一电机、所述摄像头、所述激光测距仪、所述继电器、所述第二电机、所述第三电机、所述第四电机、所述GPS定位器、所述第五电机和所述电动推杆的电性输入端电性连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述钻杆的内侧壁开设有储槽。
另外本发明还提供一种基于遥感的盐渍土取样装置的取样方法，具体包括以下步骤：
S1、通过负重轮、诱导轮以及履带板带动车体移动，利用两侧负重轮的转速差负责转向，并且本装置所有电气元件均通过四个蓄电池进行供电；
S2、在行驶过程中通过信号收发器与摄像头为后台的工作人员实时反馈装置现状，以便整体装置遥控，并且可以通过第一电机控制固定壳体为摄像头提供转向，提供更广的视野探索需求，期间通过激光测距仪实时探测相关距离数据，并且全程通过GPS定位器与信号收发器互相交替信号为后台的工作人员提供实时地理位置数据；
S3、到达所要取样的位置后，遥控启动第二电机调节第一机械臂、遥控第三电机调节第二机械臂、遥控第四电机调节固定支架到所需采样的加工角度；
S4、遥控启动电动推杆带动连接盘调节距离，随后启动第五电机带动连接盘以及钻杆和合金钻头旋转，随后遥控第三电机启动，带动第二机械臂以及固定支架下降钻入盐渍土取样；取样结束后通过反实施上述步骤，将所有部件收回。
作为本技术方案的进一步优选的：在所述S4中，钻杆通过储槽在旋入地下的过程中将土质取样。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、通过履带、负重轮以及诱导轮为车体构成了履带车机构，代替传统人力搬运笨重的取样机构步行数十公里的情况的同时，可以依靠履带的大面积接地以减小接地压强，达到适应盐渍土的疏松土质的运载与行驶需求；
二、依靠信号收发器为所有电气元件提供遥感以及远程控制，利用摄像头与激光测距仪配合GPS定位器为后台工作人员反馈实时行驶数据以及远程控制，同时依靠由第二、第三和第四电机配合第一、第二机械臂以及固定支架带动电动推杆、钻杆等取样机构进行钻土取样，期间工作人员还可以通过后台遥控电机以达到不同的角度、深度的取样需求，满足研究需求。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的后部视角立体结构示意图；
图3为本发明的车体立体结构示意图；
图4为本发明的基座壳体立体结构示意图；
图5为本发明的基座壳体后部视角立体结构示意图；
图6为本发明的支撑基座立体结构示意图；
图7为本发明的第二机械臂立体结构示意图；
图8为本发明的钻杆立体结构示意图；
图9为本发明的蓄电池、伺服电机、诱导轮和负重轮电路图；
图10为本发明的信号收发器以及GPS定位器遥控电路图；
图11为本发明的第二、第三、第四电动机和电动推杆电路图。
图中：1、车体；2、负重轮；201、固定套筒；202、弹簧；3、诱导轮；4、履带板；5、伺服电机；6、信号收发器；7、蓄电池；8、基座壳体；9、照明灯；10、端盖板；11、牵引线辊；12、第一电机；13、固定壳体；14、摄像头；15、激光测距仪；16、第一储存箱；17、第二储存箱；18、继电器；19、支撑基座；20、第二电机；21、第一机械臂；2101、第三电机；22、第二机械臂；2201、限位板；2202、第四电机；2203、GPS定位器；23、固定支架；24、第五电机；25、电动推杆；26、连接盘；2601、加强筋；27、螺栓组；28、钻杆；2801、储槽；2802、合金钻头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种基于遥感的盐渍土取样装置，包括车体1，车体1的内侧壁固定连接有四个蓄电池7，车体1的内侧壁固定连接有信号收发器6，车体1的内侧壁对称固定连接有两个伺服电机5，伺服电机5的输出轴固定连接有诱导轮3，车体1的两侧面对称铰接有八个负重轮2，诱导轮3与负重轮2的外表面啮合有履带板4，车体1的上表面固定连接有基座壳体8，基座壳体8的内侧壁顶部固定连接有第一电机12，第一电机12的输出轴固定连接有固定壳体13，固定壳体13的前表面固定连接有摄像头14，固定壳体13的前表面固定连接有激光测距仪15，基座壳体8的上表面后部固定连接有支撑基座19，支撑基座19的后表面固定连接有继电器18，支撑基座19的两侧面对称固定连接有两个第二电机20，第二电机20的输出轴固定连接有第一机械臂21，第一机械臂21的一侧固定连接有第三电机2101，第三电机2101的输出轴固定连接有第二机械臂22，第二机械臂22的另一侧固定连接有第四电机2202，第四电机2202的输出轴固定连接有固定支架23，固定支架23的内侧壁固定连接有第五电机24，第五电机24的输出轴固定连接有电动推杆25，电动推杆25的输出轴固定连接有连接盘26，连接盘26的下表面固定连接有钻杆28，钻杆28的下表面焊接有合金钻头2802。
本实施例中，具体的：负重轮2的连接轴固定连接有弹簧202，弹簧202的外表面固定连接有固定套筒201；固定套筒201配合弹簧202可以为每一个负重轮2的悬挂提供减震，避免其在盐碱地地形上遇到石块等障碍对悬挂产生较大的磨损现象。
本实施例中，具体的：基座壳体8的内侧壁对称固定连接有两个照明灯9；照明灯9在一定的天气影响下为整体装置前部提供照明需求。
本实施例中，具体的：基座壳体8的内侧壁固定连接有牵引线辊11，基座壳体8的前表面铰接有端盖板10；当车体1在非工作等需要牵引的状态下，可以通过牵引线辊11上缠绕的牵引钢缆连接车辆等装置将其拖走。
本实施例中，具体的：基座壳体8的上表面固定连接有第一储存箱16，基座壳体8的上表面固定连接有第二储存箱17；本发明可以远程遥控也可跟随工作人员，根据实际情况进行实际选择；而如果跟随工作人员，则第一储存箱16可以放置生活用品或工具，或是不同长度的钻杆28，为不同钻深的需求提供可选择性；而第二储存箱17的隔板设计可以负责储存不同取样的土质。
本实施例中，具体的：第二机械臂22的两侧面对称焊接有十二个限位板2201，第二机械臂22的一侧固定连接有GPS定位器2203；限位板2201可以为第三电机2101、第四电机2202、电动推杆25以及第五电机24的线缆收纳，避免刮伤；而GPS定位器2203可以为后台工作人员实时提供位置数据。
本实施例中，具体的：连接盘26的上表面焊接有三个加强筋2601，连接盘26的内侧壁螺纹连接有三个螺栓组27，螺栓组27的外表面与钻杆28相适配；三个加强筋2601可以提高连接盘26的承载能力与使用寿命，而通过螺栓组27与其所连接的钻杆28的连接方式，可以方便拆卸更换其他型号或长度的钻杆28，以满足不同的使用效果；其中其余的钻杆28可以放置于第一储存箱16内。
本实施例中，具体的：钻杆28的内侧壁开设有储槽2801；钻杆28在钻入地下的过程中，按照其外部纹路所开设的储槽2801可以有效填充取得取样土质，并且不同高度的储槽2801内的盐渍土，也可以指示此为不同地下深度的盐渍土样本，为工作人员提供了更多的研究方向与实用性。
本实施例中，具体的：蓄电池7的电性输出端与伺服电机5、信号收发器6、照明灯9、第一电机12、摄像头14、激光测距仪15、继电器18、第二电机20、第三电机2101、第四电机2202、GPS定位器2203、第五电机24和电动推杆25的电性输入端电性连接。
本实施例中，具体的：蓄电池7的具体型号为100AH，伺服电机5的具体型号为YZS-10-4，信号收发器6的具体型号为MP211，第一电机12的具体型号为DS-25RS370，摄像头14的具体型号为ZX-C41，激光测距仪15的具体型号为DPE-10-5000，继电器18的具体型号为CT-ARE，第二电机20、第四电机2202和第三电机2101的具体型号为JK-FF-N50V，GPS定位器2203的具体型号为GF21，第五电机24的具体型号为ACM2072907，电动推杆25的具体型号为GRA-D3。
另外本发明还提供一种基于遥感的盐渍土取样装置的取样方法，具体包括以下步骤：
S1、通过负重轮2、诱导轮3以及履带板4带动车体1移动，利用两侧负重轮2的转速差负责转向，并且本装置所有电气元件均通过四个蓄电池7进行供电；
S2、在行驶过程中通过信号收发器6与摄像头14为后台的工作人员实时反馈装置现状，以便整体装置遥控，并且可以通过第一电机12控制固定壳体13为摄像头14提供转向，提供更广的视野探索需求，期间通过激光测距仪15实时探测相关距离数据，并且全程通过GPS定位器2203与信号收发器6互相交替信号为后台的工作人员提供实时地理位置数据；
S3、到达所要取样的位置后，遥控启动第二电机20调节第一机械臂21、遥控第三电机2101调节第二机械臂22、遥控第四电机2202调节固定支架23到所需采样的加工角度；
S4、遥控启动电动推杆25带动连接盘26调节距离，随后启动第五电机24带动连接盘26以及钻杆28和合金钻头2802旋转，随后遥控第三电机2101启动，带动第二机械臂22以及固定支架23下降钻入盐渍土取样；取样结束后通过反实施上述步骤，将所有部件收回。
本实施例中，具体的：在S4中，钻杆28通过储槽2801在旋入地下的过程中将土质取样。
工作原理或者结构原理：通过履带板4、负重轮2以及诱导轮3为车体1构成了履带车机构，代替传统人力搬运笨重的取样机构步行数十公里的情况的同时，可以依靠履带板4的大面积接地以减小本发明的压强，达到适应盐渍土的疏松土质的运载与行驶需求；
依靠信号收发器6为所有电气元件提供遥感，利用摄像头14与激光测距仪15配合GPS定位器2203为后台工作人员反馈实时行驶数据，同时依靠由第二电机20、第三电机2101和第四电机2202配合第一机械臂21、第二机械臂22以及固定支架23带动电动推杆25、钻杆28等取样机构进行钻土取样，期间工作人员可以通过后台遥控第三电机2101和第四电机2202以达到不同的角度、深度的取样需求，满足研究需求；
期间，本发明可以远程遥控也可跟随工作人员，根据实际情况进行实际选择；而如果跟随工作人员，则第一储存箱16可以放置生活用品或工具，或是不同长度的钻杆28，为不同钻深的需求提供可选择性；而第二储存箱17的隔板设计可以负责储存不同取样的土质；而而通过螺栓组27与其所连接的钻杆28的连接方式，可以方便拆卸更换其他型号或长度的钻杆28，以满足不同的使用效果；其中其余的钻杆28可以放置于第一储存箱16内；
并且，钻杆28在钻入地下的过程中，按照其外部纹路所开设的储槽2801可以有效填充取得取样土质，并且不同高度的储槽2801内的盐渍土，也可以指示此为不同地下深度的盐渍土样本，为工作人员提供了更多的研究方向与实用性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于遥感的盐渍土取样装置，包括车体(1)，其特征在于：所述车体(1)的内侧壁固定连接有四个蓄电池(7)，所述车体(1)的内侧壁固定连接有信号收发器(6)，所述车体(1)的内侧壁对称固定连接有两个伺服电机(5)，所述伺服电机(5)的输出轴固定连接有诱导轮(3)，所述车体(1)的两侧面对称铰接有八个负重轮(2)，所述诱导轮(3)与所述负重轮(2)的外表面啮合有履带板(4)，所述车体(1)的上表面固定连接有基座壳体(8)，所述基座壳体(8)的内侧壁顶部固定连接有第一电机(12)，所述第一电机(12)的输出轴固定连接有固定壳体(13)，所述固定壳体(13)的前表面固定连接有摄像头(14)，所述固定壳体(13)的前表面固定连接有激光测距仪(15)，所述基座壳体(8)的上表面后部固定连接有支撑基座(19)，所述支撑基座(19)的后表面固定连接有继电器(18)，所述支撑基座(19)的两侧面对称固定连接有两个第二电机(20)，所述第二电机(20)的输出轴固定连接有第一机械臂(21)，所述第一机械臂(21)的一侧固定连接有第三电机(2101)，所述第三电机(2101)的输出轴固定连接有第二机械臂(22)，所述第二机械臂(22)的另一侧固定连接有第四电机(2202)，所述第四电机(2202)的输出轴固定连接有固定支架(23)，所述固定支架(23)的内侧壁固定连接有第五电机(24)，所述第五电机(24)的输出轴固定连接有电动推杆(25)，所述电动推杆(25)的输出轴固定连接有连接盘(26)，所述连接盘(26)的下表面固定连接有钻杆(28)，所述钻杆(28)的下表面焊接有合金钻头(2802)。
2.根据权利要求1所述的一种基于遥感的盐渍土取样装置，其特征在于：所述负重轮(2)的连接轴固定连接有弹簧(202)，所述弹簧(202)的外表面固定连接有固定套筒(201)。
3.根据权利要求1所述的一种基于遥感的盐渍土取样装置，其特征在于：所述基座壳体(8)的内侧壁对称固定连接有两个照明灯(9)。
4.根据权利要求1所述的一种基于遥感的盐渍土取样装置，其特征在于：所述基座壳体(8)的内侧壁固定连接有牵引线辊(11)，所述基座壳体(8)的前表面铰接有端盖板(10)。
5.根据权利要求1所述的一种基于遥感的盐渍土取样装置，其特征在于：所述基座壳体(8)的上表面固定连接有第一储存箱(16)，所述基座壳体(8)的上表面固定连接有第二储存箱(17)。
6.根据权利要求1所述的一种基于遥感的盐渍土取样装置，其特征在于：所述第二机械臂(22)的两侧面对称焊接有十二个限位板(2201)，所述第二机械臂(22)的一侧固定连接有GPS定位器(2203)。
7.根据权利要求1所述的一种基于遥感的盐渍土取样装置，其特征在于：所述连接盘(26)的上表面焊接有三个加强筋(2601)，所述连接盘(26)的内侧壁螺纹连接有三个螺栓组(27)，所述螺栓组(27)的外表面与所述钻杆(28)相适配。
8.根据权利要求1所述的一种基于遥感的盐渍土取样装置，其特征在于：所述钻杆(28)的内侧壁开设有储槽(2801)。
9.一种基于遥感的盐渍土取样装置的取样方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过负重轮(2)、诱导轮(3)以及履带板(4)带动车体(1)移动，利用两侧负重轮(2)的转速差负责转向，并且本装置所有电气元件均通过四个蓄电池(7)进行供电；
S2、在行驶过程中通过信号收发器(6)与摄像头(14)为后台的工作人员实时反馈装置现状，以便整体装置遥控，并且可以通过第一电机(12)控制固定壳体(13)为摄像头(14)提供转向，提供更广的视野探索需求，期间通过激光测距仪(15)实时探测相关距离数据，并且全程通过GPS定位器(2203)与信号收发器(6)互相交替信号为后台的工作人员提供实时地理位置数据；
S3、到达所要取样的位置后，遥控启动第二电机(20)调节第一机械臂(21)、遥控第三电机(2101)调节第二机械臂(22)、遥控第四电机(2202)调节固定支架(23)到所需采样的加工角度；
S4、遥控启动电动推杆(25)带动连接盘(26)调节距离，随后启动第五电机(24)带动连接盘(26)以及钻杆(28)和合金钻头(2802)旋转，随后遥控第三电机(2101)启动，带动第二机械臂(22)以及固定支架(23)下降钻入盐渍土取样；取样结束后通过反实施上述步骤，将所有部件收回。
10.根据权利要求9所述的一种基于遥感的盐渍土取样装置的取样方法，其特征在于：在所述S4中，钻杆(28)通过储槽(2801)在旋入地下的过程中将土质取样。
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