CN112461584A - 一种环境检测机器人采样机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采样机构，更具体的说是一种环境检测机器人采样机构。包括底台和支撑机构，所述支撑机构包括立架、轴、键、锁停杆、轮盘、螺杆Ⅰ、轴座、十字钻头、传导块、立座、螺杆Ⅱ和拧头，所述轴的上端转动连接在立架的上端，轴的上侧固接键，锁停杆固接在轴的上端，轴和键均滑动连接在螺杆Ⅰ内，螺杆Ⅰ的下端转动连接轴座，轴座的下端固接十字钻头，螺杆Ⅰ上滑动连接传导块，立座固接在立架上，立座上螺纹连接螺杆Ⅱ，拧头固接在螺杆Ⅱ的右端，所述支撑机构设有四个。使得对不同高度与不同间距的可采样位置增加，采用位置精度得到提高。可以实时的控制采样头的冲击行程，进而改变击破斜体的深度，调整获取样本的大小。

Description

一种环境检测机器人采样机构

技术领域

本发明涉及采样机构，更具体的说是一种环境检测机器人采样机构。

背景技术

例如公开号为CN206378316U一种土壤采样机器人，它涉及一种土壤检测装置，具体涉及一种土壤采样机器人。它包含安装平台、行走和高度调节装置、采样储存装置、采样装置、采样装置角度调节装置，安装平台为平板形结构，行走和高度调节装置设置在安装平台的下方，采样储存装置设置在安装平台的上方左侧，采样装置设置在安装平台的右侧，采样装置角度调节装置设置在安装平台的中部上方。本实用新型实现了农田土壤采样的自动化、智能化，采样地理定位准确、采样深度大、采集效率高，应用范围广，适用于平原、山区、丘陵等不同地区农田土壤采集。该实用新型采用并联自走式农田土壤采样机器人制造成本低、操作简单、运行平稳、便于农田土壤采集作业；但该机器人不能架设在复杂的地形上。

发明内容

本发明的目的是提供一种环境检测机器人采样机构，可以架设在复杂的地形上。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种环境检测机器人采样机构，包括底台和支撑机构，所述支撑机构包括立架、轴、键、锁停杆、轮盘、螺杆Ⅰ、轴座、十字钻头、传导块、立座、螺杆Ⅱ和拧头，所述轴的上端转动连接在立架的上端，轴的上侧固接键，锁停杆固接在轴的上端，轴和键均滑动连接在螺杆Ⅰ内，螺杆Ⅰ的下端转动连接轴座，轴座的下端固接十字钻头，螺杆Ⅰ上滑动连接传导块，立座固接在立架上，立座上螺纹连接螺杆Ⅱ，拧头固接在螺杆Ⅱ的右端，所述支撑机构设有四个，四个支撑机构分别安装在底台的四角；四个立架分别固接在底台上端的四角，四个螺杆Ⅰ均与底台螺纹连接。

所述支撑机构还包括卡头，所述螺杆Ⅰ靠近锁停杆的一侧固接卡头。

所述锁停杆的外圈和卡头朝向锁停杆的一面均设有防滑纹路。

每个十字钻头周向上的四个端边均设有刃。

该环境检测机器人采样机构还包括台壁、圆台和电机Ⅰ，所述台壁固接在底台上端的中心，圆台转动连接在台壁内，电机Ⅰ固接在底台的下端，电机Ⅰ的输出轴由下至上穿过底台，电机Ⅰ的输出轴与圆台的下端固接。

该环境检测机器人采样机构还包括凹架Ⅰ、电机座、电机Ⅱ、凹架Ⅱ、电动推杆Ⅰ、封块和平台，凹架Ⅰ固接在圆台的上端，电机座固接在圆台的侧端，电机Ⅱ固接在电机座的上端，电机Ⅱ的输出轴转动连接在凹架Ⅰ上，凹架Ⅱ固接在电机Ⅱ的输出轴上，凹架Ⅱ上固接电动推杆Ⅰ，封块固接在凹架Ⅱ的上端，电动推杆Ⅰ的活动端由下至上穿过封块，平台固接在电动推杆Ⅰ的活动端。

该环境检测机器人采样机构还包括导座、键槽、滑杆、凸部、键条和采样头，导座固接在平台的上端，导座内设有键槽，滑杆的后端固接凸部，滑杆上固接键条，滑杆和键条分别滑动连接在导座和键槽内，采样头固接在滑杆的前端，滑杆上套有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与凸部和导座接触。

所述采样头的前端为扁平结构。

该环境检测机器人采样机构还包括弯折座、电动推杆Ⅱ、电机Ⅱ、偏心轮、辊子座和滚子，弯折座的后端固接电动推杆Ⅱ，电机Ⅱ固接在弯折座的前端，电机Ⅱ的输出轴转动连接在弯折座上，电机Ⅱ的输出轴上固接偏心轮，电动推杆Ⅱ固接在平台上；所述辊子座固接在凸部的后端，滚子转动连接在辊子座上，偏心轮与滚子接触。

该环境检测机器人采样机构还包括轮座和轮，轮座固接在弯折座的下端，轮转动连接在弯折座的下侧，轮滚动在平台上。

本发明一种环境检测机器人采样机构的有益效果为：

四个十字钻头的高度均可单独调整，进而可以架设在不同倾斜程度的斜坡上。利用卡头的端面与锁停杆的端面贴合，增加接触面积进而增加摩擦力，增强自锁的稳定性。刃使得十字钻头易于扎入地面；利用电动推杆Ⅰ带动平台升降，进而能够对“低头靠近”与“仰头远离”的运动进行补偿，使得对不同高度与不同间距的可采样位置增加，采用位置精度得到提高。可以实时的控制采样头的冲击行程，进而改变击破斜体的深度，调整获取样本的大小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明一种环境检测机器人采样机构的整体结构示意图；

图2是本发明的部分结构示意图一；

图3是本发明的部分结构示意图二；

图4是本发明的部分结构示意图三；

图5是本发明的部分结构示意图四；

图6是本发明的部分结构示意图五；

图7是本发明的部分结构示意图六；

图8是本发明的部分结构示意图七；

图9是本发明的部分结构示意图八；

图10是本发明的部分结构示意图九。

图中：底台1；台壁101；立架2；轴201；键202；锁停杆203；轮盘204；螺杆Ⅰ205；轴座206；十字钻头207；刃208；传导块209；立座210；卡头211；螺杆Ⅱ212；拧头213；圆台3；电机Ⅰ301；凹架Ⅰ302；电机座303；电机Ⅱ304；凹架Ⅱ4；电动推杆Ⅰ401；封块402；平台5；导座501；键槽502；弯折座6；电动推杆Ⅱ601；电机Ⅱ602；偏心轮603；轮座604；轮605；滑杆7；凸部701；辊子座702；滚子703；键条704；采样头705。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式一：

如图所示，一种环境检测机器人采样机构，包括底台1和支撑机构，所述支撑机构包括立架2、轴201、键202、锁停杆203、轮盘204、螺杆Ⅰ205、轴座206、十字钻头207、传导块209、立座210、螺杆Ⅱ212和拧头213，所述轴201的上端转动连接在立架2的上端，轴201的上侧固接键202，锁停杆203固接在轴201的上端，轴201和键202均滑动连接在螺杆Ⅰ205内，螺杆Ⅰ205的下端转动连接轴座206，轴座206的下端固接十字钻头207，螺杆Ⅰ205上滑动连接传导块209，立座210固接在立架2上，立座210上螺纹连接螺杆Ⅱ212，拧头213固接在螺杆Ⅱ212的右端，所述支撑机构设有四个，四个支撑机构分别安装在底台1的四角；四个立架2分别固接在底台1上端的四角，四个螺杆Ⅰ205均与底台1螺纹连接。在对斜坡处进行采样时，地面各处倾斜位置不同，利用四个可以单独调节的支撑机构作为支撑脚使底台1以水平状态架设，进而可以将采用的装置架设在底台1上。使用时，旋转轮盘204，轮盘204带动轴201和键202转动，轴201和键202带动螺杆Ⅰ205转动，进而螺杆Ⅰ205能够升降，螺杆Ⅰ205用于调节十字钻头207的高度，使十字钻头207接触地面，传导块209采用硬质合金，抬起传导块209随后施加向下的力使其向下冲击在轴座206上，进而将力传导至十字钻头207上，利用十字钻头207扎入土地中，增强架设的稳定性，也可以利用锤子或其他工具直接反复撞击传导块209实现十字钻头207的固定。除了利用螺杆Ⅰ205的螺纹升角实现自锁外，通过旋转拧头213带动螺杆Ⅱ212移动抵在锁停杆203上，使锁停杆203无法转动，增加自锁稳定性。四个十字钻头207的高度均可单独调整，进而可以架设在不同倾斜程度的斜坡上。

具体实施方式二：

如图所示，所述支撑机构还包括卡头211，所述螺杆Ⅰ205靠近锁停杆203的一侧固接卡头211。利用卡头211的端面与锁停杆203的端面贴合，增加接触面积进而增加摩擦力，增强自锁的稳定性。

具体实施方式三：

如图所示，所述锁停杆203的外圈和卡头211朝向锁停杆203的一面均设有防滑纹路。

具体实施方式四：

如图所示，每个十字钻头207周向上的四个端边均设有刃208。刃208使得十字钻头207易于扎入地面。

具体实施方式五：

如图所示，该环境检测机器人采样机构还包括台壁101、圆台3和电机Ⅰ301，所述台壁101固接在底台1上端的中心，圆台3转动连接在台壁101内，电机Ⅰ301固接在底台1的下端，电机Ⅰ301的输出轴由下至上穿过底台1，电机Ⅰ301的输出轴与圆台3的下端固接。启动电机Ⅰ301，电机Ⅰ301的输出轴能够带动圆台3转动，将采用的装置安装在圆台3上，使得采用用的装置能够在周向方向上调节角度，进而对前方曲面的斜坡进行取样。

具体实施方式六：

如图所示，该环境检测机器人采样机构还包括凹架Ⅰ302、电机座303、电机Ⅱ304、凹架Ⅱ4、电动推杆Ⅰ401、封块402和平台5，凹架Ⅰ302固接在圆台3的上端，电机座303固接在圆台3的侧端，电机Ⅱ304固接在电机座303的上端，电机Ⅱ304的输出轴转动连接在凹架Ⅰ302上，凹架Ⅱ4固接在电机Ⅱ304的输出轴上，凹架Ⅱ4上固接电动推杆Ⅰ401，封块402固接在凹架Ⅱ4的上端，电动推杆Ⅰ401的活动端由下至上穿过封块402，平台5固接在电动推杆Ⅰ401的活动端。启动电机Ⅱ304，电机Ⅱ304的输出轴转动带动凹架Ⅱ4转动，进而凹架Ⅱ4可以绕电机Ⅱ304的输出轴转动，其结果是平台5可以绕电机Ⅱ304的输出轴转动，将采样用的装置安装在平台5上，进而利用平台5带动采样用的装置实现“低头靠近”与“仰头远离”，进而对前方不同高度的位置或不同间距的位置进行采样，启动电动推杆Ⅰ401，利用电动推杆Ⅰ401带动平台5升降，进而能够对“低头靠近”与“仰头远离”的运动进行补偿，使得对不同高度与不同间距的可采样位置增加，采用位置精度得到提高。

具体实施方式七：

如图所示，该环境检测机器人采样机构还包括导座501、键槽502、滑杆7、凸部701、键条704和采样头705，导座501固接在平台5的上端，导座501内设有键槽502，滑杆7的后端固接凸部701，滑杆7上固接键条704，滑杆7和键条704分别滑动连接在导座501和键槽502内，采样头705固接在滑杆7的前端，滑杆7上套有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与凸部701和导座501接触。该具体实施方式为所述采样装置的一部分，利用电动设备去驱动滑杆7往复的向前运动，进而采样头705可以反复撞击坡体，将样本击下，因采样头705的角度可以仰起或下低，进而可以实现斜入采样位置，增加采样击破的成功概率，因本发明可架设的位置灵活，采样头705也可灵活调节位置，进而对本发明的安装位置精度要求较低，无需精准的测量靠肉眼进行观测大概位置进行架设即可。

具体实施方式八：

如图所示，所述采样头705的前端为扁平结构。扁平结构便于采样头705斜入击破斜体。

具体实施方式九：

如图所示，该环境检测机器人采样机构还包括弯折座6、电动推杆Ⅱ601、电机Ⅱ602、偏心轮603、辊子座702和滚子703，弯折座6的后端固接电动推杆Ⅱ601，电机Ⅱ602固接在弯折座6的前端，电机Ⅱ602的输出轴转动连接在弯折座6上，电机Ⅱ602的输出轴上固接偏心轮603，电动推杆Ⅱ601固接在平台5上；所述辊子座702固接在凸部701的后端，滚子703转动连接在辊子座702上，偏心轮603与滚子703接触。启动电机Ⅱ602，电机Ⅱ602的输出轴带动偏心轮603转动，偏心轮603带动滚子703反复向前运动，滚子703使滑杆7和采样头705反复向前冲击，而滑杆7上的压缩弹簧用于滑杆7的复位。启动电动推杆Ⅱ601，电动推杆Ⅱ601带动弯折座6前后运动，其结果是使偏心轮603前后运动。进而改变偏心轮603距离滚子703的位置，进而滚子703受偏心轮603推送的行程可以控制，进而可以实时的控制采样头705的冲击行程，进而改变击破斜体的深度，调整获取样本的大小。

具体实施方式十：

如图所示，该环境检测机器人采样机构还包括轮座604和轮605，轮座604固接在弯折座6的下端，轮605转动连接在弯折座6的下侧，轮605滚动在平台5上。

本发明的一种环境检测机器人采样机构，其工作原理为：

在对斜坡处进行采样时，地面各处倾斜位置不同，利用四个可以单独调节的支撑机构作为支撑脚使底台1以水平状态架设，进而可以将采用的装置架设在底台1上。使用时，旋转轮盘204，轮盘204带动轴201和键202转动，轴201和键202带动螺杆Ⅰ205转动，进而螺杆Ⅰ205能够升降，螺杆Ⅰ205用于调节十字钻头207的高度，使十字钻头207接触地面，传导块209采用硬质合金，抬起传导块209随后施加向下的力使其向下冲击在轴座206上，进而将力传导至十字钻头207上，利用十字钻头207扎入土地中，增强架设的稳定性，也可以利用锤子或其他工具直接反复撞击传导块209实现十字钻头207的固定。除了利用螺杆Ⅰ205的螺纹升角实现自锁外，通过旋转拧头213带动螺杆Ⅱ212移动抵在锁停杆203上，使锁停杆203无法转动，增加自锁稳定性。四个十字钻头207的高度均可单独调整，进而可以架设在不同倾斜程度的斜坡上。利用卡头211的端面与锁停杆203的端面贴合，增加接触面积进而增加摩擦力，增强自锁的稳定性。刃208使得十字钻头207易于扎入地面。启动电机Ⅰ301，电机Ⅰ301的输出轴能够带动圆台3转动，将采用的装置安装在圆台3上，使得采用用的装置能够在周向方向上调节角度，进而对前方曲面的斜坡进行取样。启动电机Ⅱ304，电机Ⅱ304的输出轴转动带动凹架Ⅱ4转动，进而凹架Ⅱ4可以绕电机Ⅱ304的输出轴转动，其结果是平台5可以绕电机Ⅱ304的输出轴转动，将采样用的装置安装在平台5上，进而利用平台5带动采样用的装置实现“低头靠近”与“仰头远离”，进而对前方不同高度的位置或不同间距的位置进行采样，启动电动推杆Ⅰ401，利用电动推杆Ⅰ401带动平台5升降，进而能够对“低头靠近”与“仰头远离”的运动进行补偿，使得对不同高度与不同间距的可采样位置增加，采用位置精度得到提高。该具体实施方式为所述采样装置的一部分，利用电动设备去驱动滑杆7往复的向前运动，进而采样头705可以反复撞击坡体，将样本击下，因采样头705的角度可以仰起或下低，进而可以实现斜入采样位置，增加采样击破的成功概率，因本发明可架设的位置灵活，采样头705也可灵活调节位置，进而对本发明的安装位置精度要求较低，无需精准的测量靠肉眼进行观测大概位置进行架设即可。扁平结构便于采样头705斜入击破斜体。启动电机Ⅱ602，电机Ⅱ602的输出轴带动偏心轮603转动，偏心轮603带动滚子703反复向前运动，滚子703使滑杆7和采样头705反复向前冲击，而滑杆7上的压缩弹簧用于滑杆7的复位。启动电动推杆Ⅱ601，电动推杆Ⅱ601带动弯折座6前后运动，其结果是使偏心轮603前后运动。进而改变偏心轮603距离滚子703的位置，进而滚子703受偏心轮603推送的行程可以控制，进而可以实时的控制采样头705的冲击行程，进而改变击破斜体的深度，调整获取样本的大小。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种环境检测机器人采样机构，包括底台(1)和支撑机构，所述支撑机构包括立架(2)、轴(201)、键(202)、锁停杆(203)、轮盘(204)、螺杆Ⅰ(205)、轴座(206)、十字钻头(207)、传导块(209)、立座(210)、螺杆Ⅱ(212)和拧头(213)，其特征在于：所述轴(201)的上端转动连接在立架(2)的上端，轴(201)的上侧固接键(202)，锁停杆(203)固接在轴(201)的上端，轴(201)和键(202)均滑动连接在螺杆Ⅰ(205)内，螺杆Ⅰ(205)的下端转动连接轴座(206)，轴座(206)的下端固接十字钻头(207)，螺杆Ⅰ(205)上滑动连接传导块(209)，立座(210)固接在立架(2)上，立座(210)上螺纹连接螺杆Ⅱ(212)，拧头(213)固接在螺杆Ⅱ(212)的右端，所述支撑机构设有四个，四个支撑机构分别安装在底台(1)的四角；四个立架(2)分别固接在底台(1)上端的四角，四个螺杆Ⅰ(205)均与底台(1)螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：所述支撑机构还包括卡头(211)，所述螺杆Ⅰ(205)靠近锁停杆(203)的一侧固接卡头(211)。

3.根据权利要求2所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：所述锁停杆(203)的外圈和卡头(211)朝向锁停杆(203)的一面均设有防滑纹路。

4.根据权利要求3所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：每个十字钻头(207)周向上的四个端边均设有刃(208)。

5.根据权利要求4所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：该环境检测机器人采样机构还包括台壁(101)、圆台(3)和电机Ⅰ(301)，所述台壁(101)固接在底台(1)上端的中心，圆台(3)转动连接在台壁(101)内，电机Ⅰ(301)固接在底台(1)的下端，电机Ⅰ(301)的输出轴由下至上穿过底台(1)，电机Ⅰ(301)的输出轴与圆台(3)的下端固接。

6.根据权利要求5所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：该环境检测机器人采样机构还包括凹架Ⅰ(302)、电机座(303)、电机Ⅱ(304)、凹架Ⅱ(4)、电动推杆Ⅰ(401)、封块(402)和平台(5)，凹架Ⅰ(302)固接在圆台(3)的上端，电机座(303)固接在圆台(3)的侧端，电机Ⅱ(304)固接在电机座(303)的上端，电机Ⅱ(304)的输出轴转动连接在凹架Ⅰ(302)上，凹架Ⅱ(4)固接在电机Ⅱ(304)的输出轴上，凹架Ⅱ(4)上固接电动推杆Ⅰ(401)，封块(402)固接在凹架Ⅱ(4)的上端，电动推杆Ⅰ(401)的活动端由下至上穿过封块(402)，平台(5)固接在电动推杆Ⅰ(401)的活动端。

7.根据权利要求6所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：该环境检测机器人采样机构还包括导座(501)、键槽(502)、滑杆(7)、凸部(701)、键条(704)和采样头(705)，导座(501)固接在平台(5)的上端，导座(501)内设有键槽(502)，滑杆(7)的后端固接凸部(701)，滑杆(7)上固接键条(704)，滑杆(7)和键条(704)分别滑动连接在导座(501)和键槽(502)内，采样头(705)固接在滑杆(7)的前端，滑杆(7)上套有压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与凸部(701)和导座(501)接触。

8.根据权利要求7所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：所述采样头(705)的前端为扁平结构。

9.根据权利要求8所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：该环境检测机器人采样机构还包括弯折座(6)、电动推杆Ⅱ(601)、电机Ⅱ(602)、偏心轮(603)、辊子座(702)和滚子(703)，弯折座(6)的后端固接电动推杆Ⅱ(601)，电机Ⅱ(602)固接在弯折座(6)的前端，电机Ⅱ(602)的输出轴转动连接在弯折座(6)上，电机Ⅱ(602)的输出轴上固接偏心轮(603)，电动推杆Ⅱ(601)固接在平台(5)上；所述辊子座(702)固接在凸部(701)的后端，滚子(703)转动连接在辊子座(702)上，偏心轮(603)与滚子(703)接触。

10.根据权利要求9所述的环境检测机器人采样机构，其特征在于：该环境检测机器人采样机构还包括轮座(604)和轮(605)，轮座(604)固接在弯折座(6)的下端，轮(605)转动连接在弯折座(6)的下侧，轮(605)滚动在平台(5)上。

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