CN114252642A - 一种用于自然资源动态监测装置及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自然资源动态监测装置，包括：外壳、控制终端、无人机起降平台、转运机构、运输无人机、样本容器存储组件、样本装载机构、侦测雷达、监测探头和采样机器人；转运机构设置在所述无人机起降平台的内侧；运输无人机设置在所述外壳的外侧；样本容器存储组件挂载在所述运输无人机的运输端；样本装载机构设置在所述外壳的内部；采样机器人设置在所述外壳的外侧且位于样本装载机构对应位置处。该用于自然资源动态监测装置，可实现自然资源自动取样并实现取样后样本的自动转运和运输，减少了工作人员手动操作项，节约了人力，并且通过无人机转运和运输同步运送方式，方便运输，扩大了自然资源监测点的选择范围，更便于普及使用。

Description

一种用于自然资源动态监测装置及其监测方法

技术领域

本发明涉及自然资源技术领域，具体为一种用于自然资源动态监测装置及其监测方法。

背景技术

自然资源就是自然界赋予或前人留下的，可直接或间接用于满足人类需要的所有有形之物与无形之物，资源可分为自然资源与经济资源，能满足人类需要的整个自然界都是自然资源，它包括空气水土地、森林、草原、野生生物、各种矿物和能源等。自然资源为人类提供生存、发展和享受的物质与空间，社会的发展和科学技术的进步，需要开发和利用越来越多的自然资源，自然资源监测是在基础调查和专项调查形成的自然资源本底数据基础上，掌握自然资源自身变化及人类活动引起的变化情况的一项工作，监测成果是自然资源各项管理及各级政府管理工作的重要基础依据；

现有技术领域内，目前随着智能机器人的普及，自然资源样品取样可采用机器人进行作业，但自然资源取样后样本的转运和运输仍需要人工进行操作，进而浪费了人力资源，并且部分取样地点受地理环境因素影响，工作人员无法到达，给自然资源监测带来极大不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于自然资源动态监测装置及其监测方法，以至少解决现有技术的自然资源取样后样本的转运和运输仍需要人工进行操作，进而浪费了人力资源，并且部分取样地点受地理环境因素影响，工作人员无法到达，给自然资源监测带来极大不便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于自然资源动态监测装置，包括：

外壳；

控制终端，内嵌在所述外壳的顶端前侧；

无人机起降平台，设置在所述外壳的后侧，所述无人机起降平台和控制终端电性连接；

转运机构，设置在所述无人机起降平台的内侧；

运输无人机，设置在所述外壳的外侧，所述运输无人机和控制终端远程网络连接；

样本容器存储组件，挂载在所述运输无人机的运输端；

样本装载机构，设置在所述外壳的内部；

侦测雷达，安装在所述外壳的顶端后侧，所述侦测雷达和控制终端电性连接；

监测探头，设置在所述外壳的顶端前侧右端，所述监测探头和控制终端电性连接；

采样机器人，设置在所述外壳的外侧且位于样本装载机构对应位置处，所述采样机器人和控制终端网络连接。

优选的，所述转运机构包括：转运无人机、环形导轨、移动轨道车和样本容器转运组件；转运无人机安装在所述无人机起降平台的内部，所述转运无人机和控制终端远程网络连接；环形导轨沿周向设置在所述转运无人机的外侧；移动轨道车安装在所述环形导轨的内侧，所述移动轨道车的外侧延伸出环形导轨的外部，所述移动轨道车和控制终端远程网络连接；样本容器转运组件设置在所述移动轨道车的外侧。

优选的，所述样本容器转运组件包括：样本容器转运组件外壳、通孔、固定座、转动座、顶板、第一安装座、第一电推杆和第二安装座；样本容器转运组件外壳沿左右方向固定在所述移动轨道车的外侧；通孔沿左右方向开设在所述样本容器转运组件外壳的内腔顶端右侧；固定座安装在所述样本容器转运组件外壳的内腔底端右侧且位于通孔的下方；转动座通过销轴转动连接在所述固定座的外侧；顶板设置在所述通孔的内侧，所述顶板的底端右侧与转动座的顶端固定连接；第一安装座安装在所述样本容器转运组件外壳的内腔底端左侧；第一电推杆一端通过销轴转动连接在所述第一安装座的内侧，所述第一电推杆与控制终端远程网络连接；第二安装座安装在所述顶板的底端左侧，所述第一电推杆的另一端与第二安装座的内侧通过销轴转动连接。

优选的，所述样本容器转运组件还包括：第二电推杆、安装腔、底座、第一夹持爪、齿轮、第一电机和第二夹持爪；第二电推杆设置在所述顶板的顶端右侧中心位置，所述第二电推杆和控制终端远程网络连接；安装腔开设在所述顶板的顶端中心位置；底座设置在所述底座的内侧；所述第一夹持爪的数量为两个，两个所述第一夹持爪分别通过销轴转动连接在底座的右侧前后两端；所述齿轮的数量为两个，两个所述齿轮分别设置在前后两个第一夹持爪的底端外侧并互相啮合；第一电机设置在所述底座的内侧，所述第一电机的输出端与其中一侧第一夹持爪的轴心螺钉连接，所述第一电机和控制终端远程网络连接；所述第二夹持爪的数量为两组，每组所述第二夹持爪的数量为两个，两组所述第二夹持爪分别间隙固定安装在前后两个第一夹持爪的左侧。

优选的，所述样本容器存储组件包括：样本容器存储组件外壳、收纳腔、转轴、托架、第一连接座、第三电推杆、第二连接座和弹簧杆；样本容器存储组件外壳沿左右方向挂载在所述运输无人机的下方；所述收纳腔的数量为若干个，若干个所述收纳腔分别从左至右间隙开设在样本容器存储组件外壳的底端；所述转轴的数量为若干组，每组所述转轴的数量为两个，若干组所述转轴分别通过轴承转动连接在若干个收纳腔的内腔底端左右两侧；所述托架的数量为若干组，每组所述托架的数量为两个，若干组所述托架分别键连接在若干组转轴的外壁，每组左右两个所述托架错位闭合设置；所述第一连接座的数量为若干组，每组所述第一连接座的数量为两个，若干组所述第一连接座一端分别键连接在若干组转轴的外壁前侧；所述第三电推杆的数量为若干个，若干个所述第三电推杆的两端分别通过销轴转动连接在若干组第一连接座的另一端，所述第三电推杆和控制终端远程网络连接；所述第二连接座的数量为若干组，每组所述第二连接座的数量为两个，若干组所述第二连接座一端分别键连接在若干组转轴的外壁后侧；所述弹簧杆的数量为若干个，若干个所述弹簧杆的两端分别通过销轴转动连接在若干组第二连接座的另一端；其中，若干个所述收纳腔的内腔顶端设置有顶部锁紧组件。

优选的，所述顶部锁紧组件包括：顶座、固定器、连接杆、移动座、限位弹簧、第二电机和凸轮；顶座设置在所述收纳腔的内腔上方；所述固定器的数量为三个，三个所述固定器的一端分别沿周向间隔一百二十度通过销轴转动连接在顶座的底端；所述连接杆的数量为三个，三个所述连接杆的一端分别通过销轴转动连接在三个固定器的内侧；移动座插接在所述顶座的下方，所述移动座的顶端延伸出顶座的上方，所述移动座的外侧底端与连接杆的另一端通过销轴转动连接；限位弹簧套接在所述移动座的外壁顶端，所述限位弹簧的上下两侧分别与限位弹簧的外壁顶端和顶座的顶端固定连接；第二电机设置在所述顶座的上方，所述第二电机和控制终端远程网络连接；凸轮螺钉连接在所述第二电机的输出端，所述凸轮的外侧与移动座的顶端相接触。

优选的，所述样本装载机构包括：收纳仓、电动门、电动旋转盘、夹持器、样本容器、多功能机械臂、固定架、分装机构、筛分机和提升输出带；收纳仓沿前后方向设置在所述外壳的内侧，所述收纳仓与无人机起降平台内腔相通；电动门设置在所述外壳的底端前侧且位于收纳仓的对应位置处，所述电动门和控制终端电性连接；电动旋转盘安装在所述收纳仓的内腔底端后侧，所述电动旋转盘和控制终端电性连接；所述夹持器的数量为若干个，若干个所述夹持器沿周向间隔设置在电动旋转盘的转动端，所述夹持器和控制终端电性连接；所述样本容器的数量为若干个，若干个所述样本容器可拆卸的安装在夹持器的内侧；多功能机械臂安装在所述电动旋转盘的顶端后侧，所述多功能机械臂和控制终端电性连接；固定架设置在所述收纳仓的内腔且位于电动旋转盘的前侧；分装机构设在所述固定架的内侧后端，所述样本容器可移动至分装机构的出料口内，所述分装机构和控制终端电性连接；筛分机设置在所述固定架的内侧且位于分装机构的上方，所述筛分机和控制终端电性连接；提升输出带从前至右向上倾斜设置在固定架的前侧，所述提升输出带和控制终端电性连接。

上述装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：使用前，工作人员将多个外壳分别预制在指定监测地点，使用时，工作人员远程操作控制终端控制监测探头和采样机器人启动，监测探头对外部环境进行检测，采样机器人进行外出自然资源取样，采样机器人将取样后的样本放入提升输出带表面，工作人员控制控制终端依次启动提升输出带、筛分机、分装机构、电动旋转盘、夹持器和多功能机械臂，样本在提升输出带的提升下进入至筛分机内，筛分机将内部杂质筛分出后，分装机构对样本进行装入至对应位置上样本容器内，电动旋转盘驱动夹持器带动样本容器移动至多功能机械臂下方对应位置处，多功能机械臂拧紧样本容器内部密封盖并使夹持器解除对样本容器的夹持，多功能机械臂将装有样本的样本容器移动至无人机起降平台内部转运机构对应位置处，工作人员远程控制控制终端启动第一电机，第一电机驱动对应位置上的第一夹持爪带动第二夹持爪向内侧转动，并在齿轮的传动下驱动另一侧第一夹持爪带动第二夹持爪向内侧转动以对样本容器固定完成挂载；

步骤二：工作人员根据预先设置的多个外壳的监测地点规划运输无人机的巡航路线，并控制运输无人机沿该路线进行巡航移动，当某一监测位置上外壳内的侦测雷达侦测到运输无人机行进至指定范围后使其悬停，侦测雷达向对应位置上控制终端内部发送位置信号，控制终端内部预制程序控制无人机起降平台、转运无人机、移动轨道车、第一电推杆和第二电推杆依次启动，无人机起降平台配合转运无人机进行起飞，转运无人机移动至运输无人机下方对应位置处，移动轨道车沿环形导轨内侧移动将样本容器转运组件移动至上方，第一电推杆通过自身伸长并在第二安装座配合下驱动顶板以转动座与固定座销轴转动连接处为顶点转动，进而使顶板转动至竖直状态，第一夹持爪和第二夹持爪解除对样本容器的固定，第二电推杆通过自身伸长将样本容器推入至对应位置上收纳腔内，进而完成样本的转运；

步骤三：工作人员远程控制控制终端启动对应位置上收纳腔内部第三电推杆和第二电机依次启动，移动座通过自身缩短进而在第一连接座的配合下驱动转轴转动，并使转轴驱动托架在第二连接座和弹簧杆的限位作用下向内侧移动并交叉以将样本容器底部托起，第二电机驱动凸轮远毂端与移动座接触，限位弹簧在自身弹性作用下驱动移动座向上移动，进而使移动座驱动连接杆带动固定器向内侧移动以对样本容器外壁夹持固定，运输无人机驱动样本容器存储组件将收集后的样本容器移动至外部监测部门进行后续样本检验等操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于自然资源动态监测装置及其监测方法：

1、通过采样机器人将外部取样后的样本放入提升输出带表面，样本在提升输出带的提升下进入至筛分机内，筛分机将内部杂质筛分出后，分装机构对样本进行装入至对应位置上样本容器内，电动旋转盘驱动夹持器带动样本容器移动至多功能机械臂下方对应位置处，多功能机械臂拧紧样本容器内部密封盖并使夹持器解除对样本容器的夹持，多功能机械臂将装有样本的样本容器移动至无人机起降平台内部转运机构对应位置处，第一电机驱动对应位置上的第一夹持爪带动第二夹持爪向内侧转动，并在齿轮的传动下驱动另一侧第一夹持爪带动第二夹持爪向内侧转动以对样本容器固定完成挂载；

2、通过运输无人机沿多个外壳的设置路线进行巡航，侦测雷达侦测到运输无人机行进至指定范围后使其悬停，无人机起降平台配合转运无人机进行起飞，转运无人机移动至运输无人机下方对应位置处，移动轨道车沿环形导轨内侧移动将样本容器转运组件移动至上方，第一电推杆通过自身伸长并在第二安装座配合下驱动顶板以转动座与固定座销轴转动连接处为顶点转动，进而使顶板转动至竖直状态，第一夹持爪和第二夹持爪解除对样本容器的固定，第二电推杆通过自身伸长将样本容器推入至对应位置上收纳腔内，进而完成样本的转运；

3、通过移动座缩短进而在第一连接座的配合下驱动转轴转动，并使转轴驱动托架向内侧移动并交叉以将样本容器底部托起，第二电机驱动凸轮远毂端与移动座接触，限位弹簧在自身弹性作用下驱动移动座向上移动，进而使移动座驱动连接杆带动固定器向内侧移动以对样本容器外壁夹持固定，运输无人机驱动样本容器存储组件将收集后的样本容器移动至外部监测部门进行后续样本检验等操作；

从而可实现自然资源自动取样并实现取样后样本的自动转运和运输，减少了工作人员手动操作项，节约了人力，并且通过无人机转运和运输同步运送方式，方便运输，扩大了自然资源监测点的选择范围，更便于普及使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的转运机构爆炸图；

图3为图2的容器组件爆炸图；

图4为图3的A处放大图；

图5为图1的样本容器存储组件正面剖视图；

图6为图5的B处放大图；

图7为图5的C处放大图；

图8为图1的样本装载机构爆炸图。

图中：1、外壳，2、控制终端，3、无人机起降平台，4、转运机构，41、转运无人机，42、环形导轨，43、移动轨道车，5、样本容器转运组件，51、外壳，52、通孔，53、固定座，54、转动座，55、顶板，56、第一安装座，57、第一电推杆，58、第二安装座，59、第二电推杆，510、安装腔，511、底座，512、第一夹持爪，513、齿轮，514、第一电机，515、第二夹持爪，6、样本容器存储组件，61、样本容器存储组件外壳，62、收纳腔，63、转轴，64、托架，65、第一连接座，66、第三电推杆，67、第二连接座，68、弹簧杆，69、顶座，610、固定器，611、连接杆，612、移动座，613、限位弹簧，614、第二电机，615、凸轮，7、运输无人机，8、样本装载机构，81、收纳仓，82、电动门，83、电动旋转盘，84、夹持器，85、样本容器，86、多功能机械臂，87、固定架，88、分装机构，89、筛分机，810、提升输出带，9、侦测雷达，10、监测探头，11、采样机器人。

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。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于自然资源动态监测装置，包括：外壳1、控制终端2、无人机起降平台3、转运机构4、运输无人机7、样本容器存储组件6、样本装载机构8、侦测雷达9、监测探头10和采样机器人11，外壳1外部设置有支架方便安装固定；控制终端2内嵌在外壳1的顶端前侧，控制终端2具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，控制终端2可与外部终端远程连接，进而由工作人员远程操作，控制终端2内部设置有预制程序；无人机起降平台3设置在外壳1的后侧，无人机起降平台3和控制终端2电性连接，无人机起降平台3具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，无人机起降平台3可由控制终端2进行控制配合转运无人机41进行起降、收纳和充电等操作；转运机构4设置在无人机起降平台3的内侧；运输无人机7设置在外壳1的外侧，运输无人机7和控制终端2远程网络连接，运输无人机7具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，运输无人机7沿多个外壳1的设置路线进行巡航，并可与对应位置上控制终端2进行远程网络连接进行控制悬停等操作；样本容器存储组件6挂载在运输无人机7的运输端；样本装载机构8设置在外壳1的内部；侦测雷达9安装在外壳1的顶端后侧，侦测雷达9和控制终端2电性连接，侦测雷达9具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，侦测雷达9侦测到运输无人机7时，侦测雷达9向控制终端2内部发送位置信号；监测探头10设置在外壳1的顶端前侧右端，监测探头10和控制终端2电性连接，监测探头10具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，监测探头10可由控制终端2进行控制引导采样机器人11移动；采样机器人11设置在外壳1的外侧且位于样本装载机构8对应位置处，采样机器人11和控制终端2网络连接，采样机器人11具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，采样机器人11可由控制终端2进行控制移动至外部进行采样作业或可移动至收纳仓81内进行收纳。

作为优选方案，更进一步的，转运机构4包括：转运无人机41、环形导轨42、移动轨道车43和样本容器转运组件5；转运无人机41安装在无人机起降平台3的内部，转运无人机41和控制终端2远程网络连接，转运无人机41具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，转运无人机41可由控制终端2进行控制移动；环形导轨42沿周向设置在转运无人机41的外侧；移动轨道车43安装在环形导轨42的内侧，移动轨道车43的外侧延伸出环形导轨42的外部，移动轨道车43和控制终端2远程网络连接，移动轨道车43具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，移动轨道车43可由控制终端2进行控制沿环形导轨42内移动；样本容器转运组件5设置在移动轨道车43的外侧。

作为优选方案，更进一步的，样本容器转运组件5包括：样本容器转运组件外壳51、通孔52、固定座53、转动座54、顶板55、第一安装座56、第一电推杆57、第二安装座58、第二电推杆59、安装腔510、底座511、第一夹持爪512、齿轮513、第一电机514和第二夹持爪515；样本容器转运组件外壳51沿左右方向固定在移动轨道车43的外侧；通孔52沿左右方向开设在样本容器转运组件外壳51的内腔顶端右侧；固定座53安装在样本容器转运组件外壳51的内腔底端右侧且位于通孔52的下方；转动座54通过销轴转动连接在固定座53的外侧，转动座54可以与固定座53的外侧销轴转动连接处为顶点进行转动；顶板55设置在通孔52的内侧，顶板55的底端右侧与转动座54的顶端固定连接；第一安装座56安装在样本容器转运组件外壳51的内腔底端左侧；第一电推杆57一端通过销轴转动连接在第一安装座56的内侧，第一电推杆57与控制终端2远程网络连接，第一电推杆57具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第一电推杆57可由控制终端2进行控制伸长缩短，第一电推杆57自身伸长缩短过程中可以与第一安装座56销轴转动连接处为顶点转动；第二安装座58安装在顶板55的底端左侧，第一电推杆57的另一端与第二安装座58的内侧通过销轴转动连接；第二电推杆59设置在顶板55的顶端右侧中心位置，第二电推杆59和控制终端2远程网络连接，第二电推杆59具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第二电推杆59可由控制终端2进行控制伸长缩短；安装腔510开设在顶板55的顶端中心位置；底座511设置在底座511的内侧；第一夹持爪512的数量为两个，两个第一夹持爪512分别通过销轴转动连接在底座511的右侧前后两端；齿轮513的数量为两个，两个齿轮513分别设置在前后两个第一夹持爪512的底端外侧并互相啮合；第一电机514设置在底座511的内侧，第一电机514的输出端与其中一侧第一夹持爪512的轴心螺钉连接，第一电机514和控制终端2远程网络连接，第一电机514具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第一电机514可由控制终端2进行控制驱动对应位置上的第一夹持爪512带动第二夹持爪515向内侧或向外侧转动；第二夹持爪515的数量为两组，每组第二夹持爪515的数量为两个，两组第二夹持爪515分别间隙固定安装在前后两个第一夹持爪512的左侧。

作为优选方案，更进一步的，样本容器存储组件6包括：样本容器存储组件外壳61、收纳腔62、转轴63、托架64、第一连接座65、第三电推杆66、第二连接座67和弹簧杆68；样本容器存储组件外壳61沿左右方向挂载在运输无人机7的下方；收纳腔62的数量为若干个，若干个收纳腔62分别从左至右间隙开设在样本容器存储组件外壳61的底端；转轴63的数量为若干组，每组转轴63的数量为两个，若干组转轴63分别通过轴承转动连接在若干个收纳腔62的内腔底端左右两侧；托架64的数量为若干组，每组托架64的数量为两个，若干组托架64分别键连接在若干组转轴63的外壁，每组左右两个托架64错位闭合设置，左右两个托架64错位闭合后可与样本容器85底部相适配，以将样本容器85底部托起固定；第一连接座65的数量为若干组，每组第一连接座65的数量为两个，若干组第一连接座65一端分别键连接在若干组转轴63的外壁前侧；第三电推杆66的数量为若干个，若干个第三电推杆66的两端分别通过销轴转动连接在若干组第一连接座65的另一端，第三电推杆66和控制终端2远程网络连接，第三电推杆66具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第三电推杆66可由控制终端2进行控制伸长缩短；第二连接座67的数量为若干组，每组第二连接座67的数量为两个，若干组第二连接座67一端分别键连接在若干组转轴63的外壁后侧；弹簧杆68的数量为若干个，若干个弹簧杆68的两端分别通过销轴转动连接在若干组第二连接座67的另一端，弹簧杆68自身具备弹性；其中，若干个收纳腔62的内腔顶端设置有顶部锁紧组件，顶部锁紧组件包括：顶座69、固定器610、连接杆611、移动座612、限位弹簧613、第二电机614和凸轮615；顶座69设置在收纳腔62的内腔上方；固定器610的数量为三个，三个固定器610的一端分别沿周向间隔一百二十度通过销轴转动连接在顶座69的底端，固定器610的内侧与样本容器85的外壁相适配；连接杆611的数量为三个，三个连接杆611的一端分别通过销轴转动连接在三个固定器610的内侧；移动座612插接在顶座69的下方，移动座612的顶端延伸出顶座69的上方，移动座612的外侧底端与连接杆611的另一端通过销轴转动连接；限位弹簧613套接在移动座612的外壁顶端，限位弹簧613的上下两侧分别与限位弹簧613的外壁顶端和顶座69的顶端固定连接；第二电机614设置在顶座69的上方，第二电机614和控制终端2远程网络连接，第二电机614具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，第二电机614可由控制终端2进行控制驱动凸轮615转动；凸轮615螺钉连接在第二电机614的输出端，凸轮615的外侧与移动座612的顶端相接触。

作为优选方案，更进一步的，样本装载机构8包括：收纳仓81、电动门82、电动旋转盘83、夹持器84、样本容器85、多功能机械臂86、固定架87、分装机构88、筛分机89和提升输出带810；收纳仓81沿前后方向设置在外壳1的内侧，收纳仓81与无人机起降平台3内腔相通，收纳仓81内部根据需要安装充电装置以对采样机器人11进行充电作业；电动门82设置在外壳1的底端前侧且位于收纳仓81的对应位置处，电动门82和控制终端2电性连接，电动门82具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，电动门82可由控制终端2进行控制对收纳仓81外侧密封，电动门82可形成坡道便于采样机器人11驶入驶出；电动旋转盘83安装在收纳仓81的内腔底端后侧，电动旋转盘83和控制终端2电性连接，电动旋转盘83具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，电动旋转盘83可由控制终端2进行控制转动，电动门82可形成坡道便于采样机器人11驶入驶出；夹持器84的数量为若干个，若干个夹持器84沿周向间隔设置在电动旋转盘83的转动端，夹持器84和控制终端2电性连接，夹持器84具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，夹持器84可由控制终端2进行控制对样本容器85夹持固定；样本容器85的数量为若干个，若干个样本容器85可拆卸的安装在夹持器84的内侧；多功能机械臂86安装在电动旋转盘83的顶端后侧，多功能机械臂86和控制终端2电性连接，多功能机械臂86具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，多功能机械臂86可由控制终端2进行控制可拧紧样本容器85内部密封盖以及将装有样本的样本容器85移动至无人机起降平台3内部转运机构4对应位置处；固定架87设置在收纳仓81的内腔且位于电动旋转盘83的前侧；分装机构88设在固定架87的内侧后端，样本容器85可移动至分装机构88的出料口内，分装机构88和控制终端2电性连接，分装机构88具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，分装机构88可由控制终端2进行控制将样本进行装入至对应位置上样本容器85内；筛分机89设置在固定架87的内侧且位于分装机构88的上方，筛分机89和控制终端2电性连接，筛分机89具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，筛分机89可由控制终端2进行控制将采样机器人11采样样品内部杂质筛分排出；提升输出带810从前至右向上倾斜设置在固定架87的前侧，提升输出带810和控制终端2电性连接，提升输出带810具体使用型号根据实际使用要求直接从市场上购买安装并使用的，提升输出带810可由控制终端2进行控制将采样机器人11采样样品进行提升。

一种用于自然资源动态监测方法，包括以下步骤：

步骤一：使用前，工作人员将多个外壳1分别预制在指定监测地点，使用时，工作人员远程操作控制终端2控制监测探头10和采样机器人11启动，监测探头10对外部环境进行检测，采样机器人11进行外出自然资源取样，采样机器人11将取样后的样本放入提升输出带810表面，工作人员控制控制终端2依次启动提升输出带810、筛分机89、分装机构88、电动旋转盘83、夹持器84和多功能机械臂86，样本在提升输出带810的提升下进入至筛分机89内，筛分机89将内部杂质筛分出后，分装机构88将样本进行装入至对应位置上样本容器85内，电动旋转盘83驱动夹持器84带动样本容器85移动至多功能机械臂86下方对应位置处，多功能机械臂86拧紧样本容器85内部密封盖并使夹持器84解除对样本容器85的夹持，多功能机械臂86将装有样本的样本容器85移动至无人机起降平台3内部转运机构4对应位置处，工作人员远程控制控制终端2启动第一电机514，第一电机514驱动对应位置上的第一夹持爪512带动第二夹持爪515向内侧转动，并在齿轮513的传动下驱动另一侧第一夹持爪512带动第二夹持爪515向内侧转动以对样本容器85固定完成挂载；

步骤二：工作人员根据预先设置的多个外壳1的监测地点规划运输无人机7的巡航路线，并控制运输无人机7沿该路线进行巡航移动，当某一监测位置上外壳1内的侦测雷达9侦测到运输无人机7行进至指定范围后使其悬停，侦测雷达9向对应位置上控制终端2内部发送位置信号，控制终端2内部预制程序控制无人机起降平台3、转运无人机41、移动轨道车43、第一电推杆57和第二电推杆59依次启动，无人机起降平台3配合转运无人机41进行起飞，转运无人机41移动至运输无人机7下方对应位置处，移动轨道车43沿环形导轨42内侧移动将样本容器转运组件5移动至上方，第一电推杆57通过自身伸长并在第二安装座58配合下驱动顶板55以转动座54与固定座53销轴转动连接处为顶点转动，进而使顶板55转动至竖直状态，第一夹持爪512和第二夹持爪515解除对样本容器85的固定，第二电推杆59通过自身伸长将样本容器85推入至对应位置上收纳腔62内，进而完成样本的转运；

步骤三：工作人员远程控制控制终端2启动对应位置上收纳腔62内部第三电推杆66和第二电机614依次启动，移动座612通过自身缩短进而在第一连接座65的配合下驱动转轴63转动，并使转轴63驱动托架64在第二连接座67和弹簧杆68的限位作用下向内侧移动并交叉以将样本容器85底部托起，第二电机614驱动凸轮615远毂端与移动座612接触，限位弹簧613在自身弹性作用下驱动移动座612向上移动，进而使移动座612驱动连接杆611带动固定器610向内侧移动以对样本容器85外壁夹持固定，运输无人机7驱动样本容器存储组件6将收集后的样本容器85移动至外部监测部门进行后续样本检验等操作。

通过本领域人员，可将本案中所有电气件与外部适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据具体实际使用情况，选择相适配的外部控制器进行连接，以满足对所有电器件的控制需求，其具体连接方式以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，不再进行说明。

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 (8)

1.一种用于自然资源动态监测装置，其特征在于，包括：

外壳（1）；

控制终端（2），内嵌在所述外壳（1）的顶端前侧；

无人机起降平台（3），设置在所述外壳（1）的后侧，所述无人机起降平台（3）和控制终端（2）电性连接；

转运机构（4），设置在所述无人机起降平台（3）的内侧；

运输无人机（7），设置在所述外壳（1）的外侧，所述运输无人机（7）和控制终端（2）远程网络连接；

样本容器存储组件（6），挂载在所述运输无人机（7）的运输端；

样本装载机构（8），设置在所述外壳（1）的内部；

侦测雷达（9），安装在所述外壳（1）的顶端后侧，所述侦测雷达（9）和控制终端（2）电性连接；

监测探头（10），设置在所述外壳（1）的顶端前侧右端，所述监测探头（10）和控制终端（2）电性连接；

采样机器人（11），设置在所述外壳（1）的外侧且位于样本装载机构（8）对应位置处，所述采样机器人（11）和控制终端（2）网络连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于自然资源动态监测装置，其特征在于：所述转运机构（4）包括：

转运无人机（41），安装在所述无人机起降平台（3）的内部，所述转运无人机（41）和控制终端（2）远程网络连接；

环形导轨（42），沿周向设置在所述转运无人机（41）的外侧；

移动轨道车（43），安装在所述环形导轨（42）的内侧，所述移动轨道车（43）的外侧延伸出环形导轨（42）的外部，所述移动轨道车（43）和控制终端（2）远程网络连接；

样本容器转运组件（5），设置在所述移动轨道车（43）的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种用于自然资源动态监测装置，其特征在于：所述样本容器转运组件（5）包括：

样本容器转运组件外壳（51），沿左右方向固定在所述移动轨道车（43）的外侧；

通孔（52），沿左右方向开设在所述样本容器转运组件外壳（51）的内腔顶端右侧；

固定座（53），安装在所述样本容器转运组件外壳（51）的内腔底端右侧且位于通孔（52）的下方；

转动座（54），通过销轴转动连接在所述固定座（53）的外侧；

顶板（55），设置在所述通孔（52）的内侧，所述顶板（55）的底端右侧与转动座（54）的顶端固定连接；

第一安装座（56），安装在所述样本容器转运组件外壳（51）的内腔底端左侧；

第一电推杆（57），一端通过销轴转动连接在所述第一安装座（56）的内侧，所述第一电推杆（57）与控制终端（2）远程网络连接；

第二安装座（58），安装在所述顶板（55）的底端左侧，所述第一电推杆（57）的另一端与第二安装座（58）的内侧通过销轴转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于自然资源动态监测装置，其特征在于：所述样本容器转运组件（5）还包括：

第二电推杆（59），设置在所述顶板（55）的顶端右侧中心位置，所述第二电推杆（59）和控制终端（2）远程网络连接；

安装腔（510），开设在所述顶板（55）的顶端中心位置；

底座（511），设置在所述底座（511）的内侧；

第一夹持爪（512），所述第一夹持爪（512）的数量为两个，两个所述第一夹持爪（512）分别通过销轴转动连接在底座（511）的右侧前后两端；

齿轮（513），所述齿轮（513）的数量为两个，两个所述齿轮（513）分别设置在前后两个第一夹持爪（512）的底端外侧并互相啮合；

第一电机（514），设置在所述底座（511）的内侧，所述第一电机（514）的输出端与其中一侧第一夹持爪（512）的轴心螺钉连接，所述第一电机（514）和控制终端（2）远程网络连接；

第二夹持爪（515），所述第二夹持爪（515）的数量为两组，每组所述第二夹持爪（515）的数量为两个，两组所述第二夹持爪（515）分别间隙固定安装在前后两个第一夹持爪（512）的左侧。

5.根据权利要求4所述的一种用于自然资源动态监测装置，其特征在于：所述样本容器存储组件（6）包括：

样本容器存储组件外壳（61），沿左右方向挂载在所述运输无人机（7）的下方；

收纳腔（62），所述收纳腔（62）的数量为若干个，若干个所述收纳腔（62）分别从左至右间隙开设在样本容器存储组件外壳（61）的底端；

转轴（63），所述转轴（63）的数量为若干组，每组所述转轴（63）的数量为两个，若干组所述转轴（63）分别通过轴承转动连接在若干个收纳腔（62）的内腔底端左右两侧；

托架（64），所述托架（64）的数量为若干组，每组所述托架（64）的数量为两个，若干组所述托架（64）分别键连接在若干组转轴（63）的外壁，每组左右两个所述托架（64）错位闭合设置；

第一连接座（65），所述第一连接座（65）的数量为若干组，每组所述第一连接座（65）的数量为两个，若干组所述第一连接座（65）一端分别键连接在若干组转轴（63）的外壁前侧；

第三电推杆（66），所述第三电推杆（66）的数量为若干个，若干个所述第三电推杆（66）的两端分别通过销轴转动连接在若干组第一连接座（65）的另一端，所述第三电推杆（66）和控制终端（2）远程网络连接；

第二连接座（67），所述第二连接座（67）的数量为若干组，每组所述第二连接座（67）的数量为两个，若干组所述第二连接座（67）一端分别键连接在若干组转轴（63）的外壁后侧；

弹簧杆（68），所述弹簧杆（68）的数量为若干个，若干个所述弹簧杆（68）的两端分别通过销轴转动连接在若干组第二连接座（67）的另一端；

其中，若干个所述收纳腔（62）的内腔顶端设置有顶部锁紧组件。

6.根据权利要求5所述的一种用于自然资源动态监测装置，其特征在于：所述顶部锁紧组件包括：

顶座（69），设置在所述收纳腔（62）的内腔上方；

固定器（610），所述固定器（610）的数量为三个，三个所述固定器（610）的一端分别沿周向间隔一百二十度通过销轴转动连接在顶座（69）的底端；

连接杆（611），所述连接杆（611）的数量为三个，三个所述连接杆（611）的一端分别通过销轴转动连接在三个固定器（610）的内侧；

移动座（612），插接在所述顶座（69）的下方，所述移动座（612）的顶端延伸出顶座（69）的上方，所述移动座（612）的外侧底端与连接杆（611）的另一端通过销轴转动连接；

限位弹簧（613），套接在所述移动座（612）的外壁顶端，所述限位弹簧（613）的上下两侧分别与限位弹簧（613）的外壁顶端和顶座（69）的顶端固定连接；

第二电机（614），设置在所述顶座（69）的上方，所述第二电机（614）和控制终端（2）远程网络连接；

凸轮（615），螺钉连接在所述第二电机（614）的输出端，所述凸轮（615）的外侧与移动座（612）的顶端相接触。

7.根据权利要求6所述的一种用于自然资源动态监测装置，其特征在于：所述样本装载机构（8）包括：

收纳仓（81），沿前后方向设置在所述外壳（1）的内侧，所述收纳仓（81）与无人机起降平台（3）内腔相通；

电动门（82），设置在所述外壳（1）的底端前侧且位于收纳仓（81）的对应位置处，所述电动门（82）和控制终端（2）电性连接；

电动旋转盘（83），安装在所述收纳仓（81）的内腔底端后侧，所述电动旋转盘（83）和控制终端（2）电性连接；

夹持器（84），所述夹持器（84）的数量为若干个，若干个所述夹持器（84）沿周向间隔设置在电动旋转盘（83）的转动端，所述夹持器（84）和控制终端（2）电性连接；

样本容器（85），所述样本容器（85）的数量为若干个，若干个所述样本容器（85）可拆卸的安装在夹持器（84）的内侧；

多功能机械臂（86），安装在所述电动旋转盘（83）的顶端后侧，所述多功能机械臂（86）和控制终端（2）电性连接；

固定架（87），设置在所述收纳仓（81）的内腔且位于电动旋转盘（83）的前侧；

分装机构（88），设在所述固定架（87）的内侧后端，所述样本容器（85）可移动至分装机构（88）的出料口内，所述分装机构（88）和控制终端（2）电性连接；

筛分机（89），设置在所述固定架（87）的内侧且位于分装机构（88）的上方，所述筛分机（89）和控制终端（2）电性连接；

提升输出带（810），从前至右向上倾斜设置在固定架（87）的前侧，所述提升输出带（810）和控制终端（2）电性连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于自然资源动态监测装置，其特征在于：上述装置检测方法包括如下步骤：

步骤一：使用前，工作人员将多个外壳（1）分别预制在指定监测地点，使用时，工作人员远程操作控制终端（2）控制监测探头（10）和采样机器人（11）启动，监测探头（10）对外部环境进行检测，采样机器人（11）进行外出自然资源取样，采样机器人（11）将取样后的样本放入提升输出带（810）表面，工作人员控制控制终端（2）依次启动提升输出带（810）、筛分机（89）、分装机构（88）、电动旋转盘（83）、夹持器（84）和多功能机械臂（86），样本在提升输出带（810）的提升下进入至筛分机（89）内，筛分机（89）将内部杂质筛分出后，分装机构（88）对样本进行装入至对应位置上样本容器（85）内，电动旋转盘（83）驱动夹持器（84）带动样本容器（85）移动至多功能机械臂（86）下方对应位置处，多功能机械臂（86）拧紧样本容器（85）内部密封盖并使夹持器（84）解除对样本容器（85）的夹持，多功能机械臂（86）将装有样本的样本容器（85）移动至无人机起降平台（3）内部转运机构（4）对应位置处，工作人员远程控制控制终端（2）启动第一电机（514），第一电机（514）驱动对应位置上的第一夹持爪（512）带动第二夹持爪（515）向内侧转动，并在齿轮（513）的传动下驱动另一侧第一夹持爪（512）带动第二夹持爪（515）向内侧转动以对样本容器（85）固定完成挂载；

步骤二：工作人员根据预先设置的多个外壳（1）的监测地点规划运输无人机（7）的巡航路线，并控制运输无人机（7）沿该路线进行巡航移动，当某一监测位置上外壳（1）内的侦测雷达（9）侦测到运输无人机（7）行进至指定范围后使其悬停，侦测雷达（9）向对应位置上控制终端（2）内部发送位置信号，控制终端（2）内部预制程序控制无人机起降平台（3）、转运无人机（41）、移动轨道车（43）、第一电推杆（57）和第二电推杆（59）依次启动，无人机起降平台（3）配合转运无人机（41）进行起飞，转运无人机（41）移动至运输无人机（7）下方对应位置处，移动轨道车（43）沿环形导轨（42）内侧移动将样本容器转运组件（5）移动至上方，第一电推杆（57）通过自身伸长并在第二安装座（58）配合下驱动顶板（55）以转动座（54）与固定座（53）销轴转动连接处为顶点转动，进而使顶板（55）转动至竖直状态，第一夹持爪（512）和第二夹持爪（515）解除对样本容器（85）的固定，第二电推杆（59）通过自身伸长将样本容器（85）推入至对应位置上收纳腔（62）内，进而完成样本的转运；

步骤三：工作人员远程控制控制终端（2）启动对应位置上收纳腔（62）内部第三电推杆（66）和第二电机（614）依次启动，移动座（612）通过自身缩短进而在第一连接座（65）的配合下驱动转轴（63）转动，并使转轴（63）驱动托架（64）在第二连接座（67）和弹簧杆（68）的限位作用下向内侧移动并交叉以将样本容器（85）底部托起，第二电机（614）驱动凸轮（615）远毂端与移动座（612）接触，限位弹簧（613）在自身弹性作用下驱动移动座（612）向上移动，进而使移动座（612）驱动连接杆（611）带动固定器（610）向内侧移动以对样本容器（85）外壁夹持固定，运输无人机（7）驱动样本容器存储组件（6）将收集后的样本容器（85）移动至外部监测部门进行后续样本检验操作。

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