CN114572399B - 一种海洋样本采集无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种海洋样本采集无人机，包括无人机主体，所述无人机主体上设置有多个旋翼，其中，至少一个所述旋翼的驱动电机为双轴电机，所述双轴电机的输出端固定有主动皮带轮，所述无人机主体的下端固定有第一壳体，所述第一壳体的下端均匀开设有多个沥水孔，所述第一壳体的内部固定有中心轴杆，还包括：采样机构，所述采样机构装配于中心轴杆上；多个存储筒，多个所述存储筒装配于第一壳体内部的下端，用于存放采集的海水样本。本发明能够不依靠水泵进行海水样本采集，避免了装置需要为水泵额外提供电源，同时，便于采集和存放多种海水样本，有利于无人机长时间飞行和多点采样。

Description

一种海洋样本采集无人机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种海洋样本采集无人机。

背景技术

随着无人机技术的逐步成熟和其具备的高效、便携、远程控制等特性，无人机开始逐渐地应用于环境治理方面，例如污染源追踪、土壤样本采集、环境治理效果抽查等，无人机独特的高空作业模式，长距离的远程操作能力，同样为水体污染治理提供了新的工作平台。

在治理海洋水体污染时，传统方式中，水环境监测主要采用人工监测方式，由于水体采样工作具有一定的地域性和时效性，即在同一水域中要多点采集，在同一地点也要分时段进行采集，人工采集繁琐复杂，经常需借助船舶等交通工具，成本高并受自然地理环境限制大。随着无人机技术的发展，利用无人机进行海洋水体样本采集不仅提高了采样效率，还大幅度降低了成本和采样时的局限性，目前，无人机进行海水样本采集时，大多通过水泵抽取海水样本，常规的抽取方式大多是取样一次返回，增加了无人机的作业时长，因此，市面上开始出现了一些可多次取样的无人机，而这些多次取样的无人机，存在一个较大的弊端，其多需要采用一些电机来切换采集用的试剂瓶，尤其是对于目前无人机采样过程而言，诸如电机水泵等部件的投入，会大幅度的增加无人机的负重，不利于无人机进行长时间飞行和多点采样。

发明内容

本发明的目的是提供一种海洋样本采集无人机，能够不依靠水泵进行海水样本采集，避免了装置需要为水泵额外提供电源的情况，同时，便于采集和存放多种海水样本，且不需要配备额外的电机，有利于无人机长时间飞行和多点采样。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种海洋样本采集无人机，包括无人机主体，所述无人机主体上设置有多个旋翼，其中，至少一个所述旋翼的驱动电机为双轴电机，所述双轴电机的输出端固定有主动皮带轮，所述无人机主体的下端固定有第一壳体，所述第一壳体的下端均匀开设有多个沥水孔，所述第一壳体的内部固定有中心轴杆，还包括：

采样机构，所述采样机构装配于中心轴杆上；

多个存储筒，多个所述存储筒装配于第一壳体内部的下端，用于存放采集的海水样本；

转向机构，所述转向机构装配于第一壳体和采样机构上；

以及，调控机构，所述调控机构装配于无人机主体的内部，且所述调控机构和主动皮带轮以及调控机构和采样机构之间均相互连接。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述采样机构包括横向轴杆、定锥齿轮、第二壳体、套筒、动锥齿轮、驱动杆和活塞筒，所述定锥齿轮和第二壳体均固定于中心轴杆的外侧，所述套筒转动连接于中心轴杆外侧的上端，所述套筒的上端延伸至无人机主体的内部与调控机构相连接，且所述套筒和第一壳体转动连接，所述横向轴杆固定于套筒的外侧，所述动锥齿轮转动连接于横向轴杆的外侧，且所述动锥齿轮和定锥齿轮啮合连接，所述驱动杆固定于动锥齿轮远离套筒的一端，所述活塞筒滑动连接于第二壳体的内部，且所述活塞筒和套筒以及活塞筒和驱动杆之间均为滑动连接。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述活塞筒的内部开设有驱动凹槽，所述驱动杆的外侧转动连接有滚轮，且所述滚轮位于驱动凹槽的内部。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述活塞筒的外侧固定有导向销杆，所述第二壳体的外侧开设有导向槽，所述导向销杆滑动连接于导向槽的内部。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述中心轴杆的外侧固定有固定板，所述固定板的内部固定有接近传感器，所述第二壳体的下端均匀固定有多个单向排水阀，且多个所述单向排水阀和多个存储筒一一对应，所述第二壳体的外侧开设有入水孔，所述入水孔的内部固定有抽水管，所述抽水管的输入端贯穿第一壳体的底部，所述抽水管的输入端固定有一过滤器，所述过滤器的内部固定有一液位传感器，所述第二壳体的底部均匀开设有多个弧形排液孔。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述活塞筒的下端固定有橡胶块，且所述橡胶块和第二壳体以及橡胶块和中心轴杆之间均以过渡配合的方式滑动连接。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述转向机构包括驱动环、驱动凸台、引流板和转向板，所述驱动环固定于活塞筒的下端，且所述驱动环和中心轴杆滑动连接，所述驱动凸台固定于驱动环的外侧，所述引流板以过渡配合的方式转动连接于第二壳体内部的下端，所述引流板的内部开设有一排水孔和多个导向限位槽，且所述排水孔和单向排水阀相适配，所述转向板滑动连接于引流板的内部，且所述转向板和中心轴杆滑动连接，所述转向板的外侧均匀设置有多个导向限位块，所述导向限位块滑动连接于导向限位槽的内部，所述转向板的内壁环形开设有多个U形避让槽、驱动面和弧形驱动槽，所述驱动面位于U形避让槽内部的下端，所述U形避让槽与相邻的两个弧形驱动槽相贯通。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述转向板的密度小于海水的密度。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述存储筒的上端开设有接水孔，且所述接水孔的内径小于存储筒的内径，所述存储筒的内部滑动连接有防洒板，所述防洒板的内部开设有漏水孔，所述存储筒外侧的上端开设有溢水管。

作为本发明所述一种海洋样本采集无人机的一种优选方案，其中：所述调控机构包括多级行星减速器、从动皮带轮、驱动伞齿轮、电动推杆、传动环、滑套和从动伞齿轮，所述多级行星减速器和电动推杆均固定于无人机主体的内部，所述从动皮带轮固定于多级行星减速器的输入端，且所述从动皮带轮通过传动皮带与主动皮带轮相连接，所述驱动伞齿轮固定于从动皮带轮的输出端，所述传动环固定于电动推杆的输出端，所述滑套固定于传动环的内部，且所述滑套和套筒滑动连接，所述从动伞齿轮固定于滑套外侧的下端，且所述从动伞齿轮和驱动伞齿轮啮合连接。

本发明取得的技术效果为：

本发明通过其中一个双轴电机带动主动皮带轮运动，实现后续带动活塞筒进行往复运动的过程，并通过活塞筒的运转对海水样本进行采集和存放，进而使得装置无需依靠水泵即可对海水样本进行采集，避免了装置需要额外为水泵提供电源的情况，有利于装置进行长时间飞行；

本发明在第二壳体内部进入海水后，通过水的浮力使得转向板呈漂浮状态，通过活塞筒带动使得驱动环向下移动，驱动环与漂浮状态的转向板接触后，当驱动环跟随活塞筒向上移动时，通过驱动环带动转向板和引流板转动，进而通过引流板将不同的样本引流至不同的存储筒内部，该过程不需要额外去设置电机，能够一定程度上降低负重，进而使得装置便于采集多种海水样本。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明无人机主体局部的结构示意图；

图3为本发明第一壳体内部的结构示意图；

图4为本发明第一壳体内部的结构剖视图；

图5为本发明图4中A处的局部放大图；

图6为本发明采样机构的结构示意图；

图7为本发明第二壳体的结构示意图；

图8为本发明转向机构的结构示意图；

图9为本发明引流板的结构示意图；

图10为本发明转向板的结构示意图；

图11为本发明存储筒的结构剖视图；

图12为本发明转向板漂浮前后的示意图；

图13为本发明驱动凸台与转向板的运转流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、无人机主体；101、主动皮带轮；102、第一壳体；103、中心轴杆；200、采样机构；201、横向轴杆；202、定锥齿轮；203、第二壳体；204、套筒；205、动锥齿轮；206、驱动杆；207、活塞筒；208、滚轮；209、导向销杆；210、导向槽；211、单向排水阀；212、入水孔；213、弧形排液孔；214、橡胶块；215、固定板；216、接近传感器；300、转向机构；301、驱动环；302、驱动凸台；303、引流板；304、转向板；305、导向限位槽；306、导向限位块；307、U形避让槽；308、驱动面；309、弧形驱动槽；401、存储筒；402、防洒板；403、溢水管；500、调控机构；501、多级行星减速器；502、从动皮带轮；503、驱动伞齿轮；504、电动推杆；505、传动环；506、滑套；507、从动伞齿轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

实施例1

如图1-6所示，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种海洋样本采集无人机，包括无人机主体100，无人机主体100上设置有多个旋翼，其中，至少一个旋翼的驱动电机为双轴电机，双轴电机的输出端固定有主动皮带轮101，无人机主体100的下端固定有第一壳体102，第一壳体102的下端均匀开设有多个沥水孔，第一壳体102的内部固定有中心轴杆103，还包括：

采样机构200，采样机构200装配于中心轴杆103上；

多个存储筒401，多个存储筒401装配于第一壳体102内部的下端，用于存放采集的海水样本；

转向机构300，转向机构300装配于第一壳体102和采样机构200上，转向机构300用于将不同的样本引流到不同的存储筒401内；

以及，调控机构500，调控机构500装配于无人机主体100的内部，且调控机构500和主动皮带轮101以及调控机构500和采样机构200之间均相互连接。

进一步的，与无人机主体100配套使用的有一遥控装置，遥控装置用于远程控制无人机主体100。

本发明在使用时，通过配套使用的遥控装置控制无人机主体100飞行至第一个样本采集点，通过双轴电机带动主动皮带轮101转动，由于调控机构500和主动皮带轮101以及调控机构500和采样机构200之间均相互连接，通过主动皮带轮101带动采样机构200运转，使得采样机构200循环进行吸入冲程和排出冲程，通过采样机构200运转时的吸入冲程，海水样本进入到采样机构200内部，海水样本吸入完毕后，控制无人机主体100向第二个样本采集点飞行，通过采样机构200运转时的排出冲程将采样机构200内部的海水样本注入到存储筒401的内部，通过存储筒401对海水样本进行存储，注入完毕后，由于转向机构300和采样机构200相连接，通过采样机构200带动转向机构300运转，使得转向机构300转动，便于将后续采集的海水样本引流至不同的存储筒401内部，进而使得利用无人机进行海水样本采集时，无需依靠水泵，避免了无人机需要额外为水泵提供电源的情况，进而提高了无人机的飞行时间，有利于无人机进行长时间飞行和多点采样。

此处，需要说明的是用于驱动后续抽水的双轴电机的转速是由飞控直接控制的，其设置为在取样过程中，使该双轴电机的转速达到预设转速，以保证无人机整体的平衡性。

如图3、图4和图6所示，采样机构200包括横向轴杆201、定锥齿轮202、第二壳体203、套筒204、动锥齿轮205、驱动杆206和活塞筒207，定锥齿轮202和第二壳体203均固定于中心轴杆103的外侧，套筒204转动连接于中心轴杆103外侧的上端，套筒204的上端延伸至无人机主体100的内部与调控机构500相连接，且套筒204和第一壳体102转动连接，横向轴杆201固定于套筒204的外侧，动锥齿轮205转动连接于横向轴杆201的外侧，且动锥齿轮205和定锥齿轮202啮合连接，驱动杆206固定于动锥齿轮205远离套筒204的一端，活塞筒207滑动连接于第二壳体203的内部，且活塞筒207和套筒204以及活塞筒207和驱动杆206之间均为滑动连接。

本发明在使用时，由于调控机构500和主动皮带轮101相连接，通过主动皮带轮101带动调控机构500运转，由于调控机构500和套筒204相连接，通过调控机构500带动套筒204转动，通过套筒204带动横向轴杆201转动，使得动锥齿轮205围绕套筒204转动，通过动锥齿轮205和定锥齿轮202的啮合连接，使得动锥齿轮205在围绕套筒204转动的同时进行自转，通过动锥齿轮205和驱动杆206的固定连接，使得动锥齿轮205带动驱动杆206转动，通过驱动杆206和活塞筒207的滑动连接，使得驱动杆206带动活塞筒207在垂直方向做往复运动，当活塞筒207从下端向上端移动时，采样机构200进行吸入冲程，当活塞筒207从上端向下端移动时，采样机构200进行排出冲程，进而通过采样机构200的吸入冲程和排出冲程对海水样本进行采集和存放，避免了无人机依靠水泵进行采样的情况，进而避免了装置需要额外为水泵提供电源的情况，进而延长了无人机的飞行时间。

活塞筒207的内部开设有驱动凹槽，驱动杆206的外侧转动连接有滚轮208，且滚轮208位于驱动凹槽的内部；

本发明在使用时，驱动杆206在驱动凹槽内部滑动，通过滚轮208可以减少驱动杆206和活塞筒207之间的摩擦，有利于提高装置的使用寿命。

如图6-7所示，活塞筒207的外侧固定有导向销杆209，第二壳体203的外侧开设有导向槽210，导向销杆209滑动连接于导向槽210的内部。

本发明在使用时，通过活塞筒207和导向销杆209的固定连接以及导向销杆209滑动连接于导向槽210的内部，可以避免活塞筒207在往复运动时发生自旋。

如图3、图6和图7所示，中心轴杆103的外侧固定有固定板215，固定板215的内部固定有接近传感器216，第二壳体203的下端均匀固定有多个单向排水阀211，且多个单向排水阀211和多个存储筒401之间一一对应，第二壳体203的外侧开设有入水孔212，入水孔212的内部固定有抽水管，抽水管的输入端贯穿第一壳体102的底部，抽水管的输入端固定有一过滤器，过滤器的内部固定有一液位传感器，第二壳体203的底部均匀开设有多个弧形排液孔213。

需要说明的，液位传感器和无人机主体100以及接近传感器216和无人机主体100之间均电性连接。

进一步的，液位传感器是一种测量液位的压力传感器，技术成熟，因此，只要实现检测过滤器是否浸没于海水中即可，不做进一步赘述和限定。

可以理解的，抽水管的内部装配有一单向阀，可以避免第二壳体203内部吸入的海水样本通过抽水管回流到海洋中；

本发明在使用时，当装置飞行至第一个样本采集点时，控制无人机主体100靠近水面，并使得过滤器浸没于海水中，通过主动皮带轮101带动调控机构500转动，进而带动活塞筒207在垂直方向做往复运动，在活塞筒207向上运动做吸入冲程时，当液位传感器检测到过滤器浸没于海水中，且通过接近传感器216检测到活塞筒207移动到最高点后，液位传感器和接近传感器216向无人机主体100传递检测信号，使得无人机主体100向上飞行，并使得过滤器远离海水，避免活塞筒207将海水样本注入到存储筒401内部后，重复对海水进行采样。

活塞筒207的下端固定有橡胶块214，且橡胶块214和第二壳体203以及橡胶块214和中心轴杆103之间均以过渡配合的方式滑动连接。

本发明在使用时，通过橡胶块214可以提高第二壳体203内部的密封性。

实施例2

参照图8-10，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。

如图3、图6、图8、图9、图10所示，转向机构300包括驱动环301、驱动凸台302、引流板303和转向板304，驱动环301固定于活塞筒207的下端，且驱动环301和中心轴杆103滑动连接，驱动凸台302固定于驱动环301的外侧，引流板303以过渡配合的方式转动连接于第二壳体203内部的下端，引流板303的内部开设有一排水孔和多个导向限位槽305，且排水孔和单向排水阀211相适配，转向板304滑动连接于引流板303的内部，且转向板304和中心轴杆103滑动连接，转向板304的外侧均匀设置有多个导向限位块306，导向限位块306滑动连接于导向限位槽305的内部，转向板304的内壁环形开设有多个U形避让槽307、驱动面308和弧形驱动槽309，驱动面308位于U形避让槽307内部的下端，U形避让槽307与相邻的两个弧形驱动槽309相贯通。

进一步的，初始状态时，引流板303内部开设的导向限位槽305与第二壳体203上开设的弧形排液孔213为非重合状态，便于在初始状态时，保持第二壳体203内部的密闭性。

在此，当第二壳体203内部未采集海洋样本时，活塞筒207移动到最底端时，驱动凸台302与转向板304不接触，以避免第二壳体203内部未采集海洋样本时，驱动凸台302带动转向板304运转。

请参阅图8、图12所示，本发明在使用时，当第二壳体203内部吸入海水样本后，海水流入引流板303内部，转向板304受到水体的浮力向上移动，当活塞筒207向下移动进行排出冲程时，第二壳体203内部的海水样本通过引流板303上排水孔对应的单向排水阀211进入到存储筒401的内部，通过活塞筒207和驱动环301的固定连接，使得活塞筒207向下移动时带动驱动环301向下移动，通过驱动环301和驱动凸台302的固定连接，使得驱动环301带动驱动凸台302移动；

请参阅图10和图13所示，当驱动凸台302和转向板304接触后，驱动凸台302滑入到U形避让槽307的内部，当驱动凸台302和驱动面308接触后，驱动凸台302驱动转向板304小幅度转动，并使得驱动凸台302不再与U形避让槽307对应；

当活塞筒207向上移动时，活塞筒207带动驱动环301和驱动凸台302向上移动，当驱动凸台302向上移动并接触到弧形驱动槽309后，通过驱动凸台302带动转向板304转动，由于转向板304外侧的导向限位块306滑动连接于引流板303内部的导向限位槽305中，使得转向板304带动引流板303转动，使得引流板303内部的排水孔转动至下一个存储筒401的上方，进而便于将后续采集的海水样本引流至不同的存储筒401内部；

在引流板303转动的过程中，引流板303上开设的导向限位槽305和第二壳体203底部开设的弧形排液孔213相重合，进而使得引流板303内部残留的海水样本依次通过导向限位槽305和弧形排液孔213流出到第二壳体203外部，进而使得转向板304复位，不再受到水体的浮力，当转向板304复位后，驱动凸台302在跟随活塞筒207往复运动时，无法再与转向板304相接触，进而避免第二壳体203内部没有海水样本时，驱动凸台302带动转向板304转动的情况。

转向板304的密度小于海水的密度。

本发明在使用时，当第二壳体203内部有海水样本时，转向板304受到浮力向上漂浮，活塞筒207将海水排入到存储筒401内部后，可通过驱动凸台302带动转向板304和引流板303转动，通过引流板303将后续采集的海水样本引流至下一个存储筒401内，当第二壳体203内部没有海水样本时，转向板304无法漂浮上移，使得驱动凸台302无法与转向板304接触，进而不会带动引流板303转动，可以保证每一次采样完毕后，引流板303内部的排水孔自动转动至下一个存储筒401上方，不需要再额外去设置电机，相较于目前的采样而言，是具备良好的前景的。

实施例3

参照图11，为本发明第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。

如图11所示，存储筒401的上端开设有接水孔，且接水孔的内径小于存储筒401的内径，存储筒401的内部滑动连接有防洒板402，防洒板402的内部开设有漏水孔，存储筒401外侧的上端开设有溢水管403。

本发明在使用时，海水样本通过单向排水阀211流入到防洒板402的内部，防洒板402受到水体的浮力向上移动，当移动至最高处后，多余的海水样本会从溢水管403内部溢出，同时，通过防洒板402可以降低存储筒401内部的海水样本晃动幅度。

如图2所示，调控机构500包括多级行星减速器501、从动皮带轮502、驱动伞齿轮503、电动推杆504、传动环505、滑套506和从动伞齿轮507，多级行星减速器501和电动推杆504均固定于无人机主体100的内部，从动皮带轮502固定于多级行星减速器501的输入端，且从动皮带轮502通过传动皮带与主动皮带轮101相连接，驱动伞齿轮503固定于从动皮带轮502的输出端，传动环505固定于电动推杆504的输出端，滑套506固定于传动环505的内部，且滑套506和套筒204滑动连接，从动伞齿轮507固定于滑套506外侧的下端，且从动伞齿轮507和驱动伞齿轮503啮合连接。

进一步的，套筒204外侧的上端设置有止转键，滑套506的内部开设有与止转键相适配的止转滑槽，通过止转键和止转滑槽的配合，能够保持滑套506和套筒204之间不会发生相对转动。

在此，多级行星减速器501是现有的成熟技术，行星减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构，它具有体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平稳，噪声低等优点。具有功率分流、多齿啮合独用的特性，广泛应用于航空航天、起重运输、工程机械等多个领域，而多级行星减速器501是利用多个行星减速器进行组合使用，可以达到更好的减速效果，在此就不做赘述。

本发明在使用时，无人机主体100在飞行过程中，双轴电机带动主动皮带轮101运转，由于从动皮带轮502和主动皮带轮101相连接，使得主动皮带轮101带动从动皮带轮502转动，通过多级行星减速器501的减速后，使得驱动伞齿轮503以合适的速度运转，以避免驱动伞齿轮503跟随主动皮带轮101高速运转；

当无人机主体100飞行至采样点后，启动电动推杆504，使得电动推杆504的输出端伸展，由于传动环505固定于电动推杆504的输出端，使得电动推杆504驱动传动环505移动，通过滑套506和传动环505的固定连接，使得传动环505带动滑套506移动，通过从动伞齿轮507和滑套506的固定连接，使得滑套506带动从动伞齿轮507移动，进而使得从动伞齿轮507和驱动伞齿轮503相啮合，进一步使得驱动伞齿轮503带动从动伞齿轮507转动，进而使得从动伞齿轮507带动滑套506转动，由于滑套506和套筒204之间设置有止转键，使得套筒204跟随滑套506转动，进而滑套506带动采样机构200对海水样本进行采集；

当采样完毕后，启动电动推杆504，使得电动推杆504反向运转，使得从动伞齿轮507和驱动伞齿轮503相互远离，不再啮合，进而避免装置在飞行过程中，采样机构200进行无效运转。

本发明的工作原理为：

通过配套使用的遥控装置控制无人机主体100飞行，通过双轴电机带动主动皮带轮101转动，通过主动皮带轮101带动多级行星减速器501运转，通过多级行星减速器501的减速后，使得驱动伞齿轮503的转速运转，当无人机主体100飞行至第一个样本采集点后，启动电动推杆504，使得从动伞齿轮507和驱动伞齿轮503相啮合，进而使得从动伞齿轮507带动活塞筒207运转，通过活塞筒207运转时的吸入冲程，海水样本进入到第二壳体203内部，海水样本吸入完毕后，通过液位传感器和接近传感器216向无人机主体100发送信号，控制无人机主体100向第二个样本采集点飞行，通过活塞筒207运转时的排出冲程将第二壳体203内部的海水样本注入到存储筒401的内部再对海水样本进行存储，注入完毕后，通过活塞筒207带动驱动凸台302向上移动，使得引流板303转动，并使得引流板303内部的排水孔与下一个存储筒401相适应，便于将后续采集的海水样本引流至不同的存储筒401内部，进而使得利用无人机进行海洋样本采集时，无需依靠水泵，避免了无人机需要额外为水泵提供电源，进而提高了无人机的飞行时间，有利于无人机进行长时间飞行和多点采样，排出冲程完毕后，启动电动推杆504，使得电动推杆504的输出端反向移动，使得从动伞齿轮507和驱动伞齿轮503相互远离，不再啮合，进而避免装置在飞行过程中，采样机构200进行无效运转。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (6)

1.一种海洋样本采集无人机，其特征在于：包括无人机主体（100），所述无人机主体（100）上设置有多个旋翼，其中，至少一个所述旋翼的驱动电机为双轴电机，所述双轴电机的输出端固定有主动皮带轮（101），所述无人机主体（100）的下端固定有第一壳体（102），所述第一壳体（102）的下端均匀开设有多个沥水孔，所述第一壳体（102）的内部固定有中心轴杆（103），还包括：

采样机构（200），所述采样机构（200）装配于中心轴杆（103）上，所述采样机构（200）包括横向轴杆（201）、定锥齿轮（202）、第二壳体（203）、套筒（204）、动锥齿轮（205）、驱动杆（206）和活塞筒（207），所述定锥齿轮（202）和第二壳体（203）均固定于中心轴杆（103）的外侧，所述套筒（204）转动连接于中心轴杆（103）外侧的上端，所述套筒（204）的上端延伸至无人机主体（100）的内部与调控机构（500）相连接，且所述套筒（204）和第一壳体（102）转动连接，所述横向轴杆（201）固定于套筒（204）的外侧，所述动锥齿轮（205）转动连接于横向轴杆（201）的外侧，且所述动锥齿轮（205）和定锥齿轮（202）啮合连接，所述驱动杆（206）固定于动锥齿轮（205）远离套筒（204）的一端，所述活塞筒（207）滑动连接于第二壳体（203）的内部，且所述活塞筒（207）和套筒（204）以及活塞筒（207）和驱动杆（206）之间均为滑动连接；

所述活塞筒（207）的内部开设有驱动凹槽，所述驱动杆（206）的外侧转动连接有滚轮（208），且所述滚轮（208）位于驱动凹槽的内部；

所述活塞筒（207）的外侧固定有导向销杆（209），所述第二壳体（203）的外侧开设有导向槽（210），所述导向销杆（209）滑动连接于导向槽（210）的内部；

多个存储筒（401），多个所述存储筒（401）装配于第一壳体（102）内部的下端，用于存放采集的海水样本；

转向机构（300），所述转向机构（300）装配于第一壳体（102）和采样机构（200）上；

所述转向机构（300）包括驱动环（301）、驱动凸台（302）、引流板（303）和转向板（304），所述驱动环（301）固定于活塞筒（207）的下端，且所述驱动环（301）和中心轴杆（103）滑动连接，所述驱动凸台（302）固定于驱动环（301）的外侧，所述引流板（303）以过渡配合的方式转动连接于第二壳体（203）内部的下端，所述引流板（303）的内部开设有一排水孔和多个导向限位槽（305），且所述排水孔和单向排水阀（211）相适配，所述转向板（304）滑动连接于引流板（303）的内部，且所述转向板（304）和中心轴杆（103）滑动连接，所述转向板（304）的外侧均匀设置有多个导向限位块（306），所述导向限位块（306）滑动连接于导向限位槽（305）的内部，所述转向板（304）的内壁环形开设有多个U形避让槽（307）、驱动面（308）和弧形驱动槽（309），所述驱动面（308）位于U形避让槽（307）内部的下端，所述U形避让槽（307）与相邻的两个弧形驱动槽（309）相贯通；

以及，调控机构（500），所述调控机构（500）装配于无人机主体（100）的内部，且所述调控机构（500）和主动皮带轮（101）以及调控机构（500）和采样机构（200）之间均相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种海洋样本采集无人机，其特征在于：所述中心轴杆（103）的外侧固定有固定板（215），所述固定板（215）的内部固定有接近传感器（216），所述第二壳体（203）的下端均匀固定有多个单向排水阀（211），且多个所述单向排水阀（211）和多个存储筒（401）之间一一对应，所述第二壳体（203）的外侧开设有入水孔（212），所述入水孔（212）的内部固定有抽水管，所述抽水管的输入端贯穿第一壳体（102）的底部，所述抽水管的输入端固定有一过滤器，所述过滤器的内部固定有一液位传感器，所述第二壳体（203）的底部均匀开设有多个弧形排液孔（213）。

3.根据权利要求1所述的一种海洋样本采集无人机，其特征在于：所述活塞筒（207）的下端固定有橡胶块（214），且所述橡胶块（214）和第二壳体（203）以及橡胶块（214）和中心轴杆（103）之间均以过渡配合的方式滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种海洋样本采集无人机，其特征在于：所述转向板（304）的密度小于海水的密度。

5.根据权利要求1所述的一种海洋样本采集无人机，其特征在于：所述存储筒（401）的上端开设有接水孔，且所述接水孔的内径小于存储筒（401）的内径，所述存储筒（401）的内部滑动连接有防洒板（402），所述防洒板（402）的内部开设有漏水孔，所述存储筒（401）外侧的上端开设有溢水管（403）。

6.根据权利要求1所述的一种海洋样本采集无人机，其特征在于：所述调控机构（500）包括多级行星减速器（501）、从动皮带轮（502）、驱动伞齿轮（503）、电动推杆（504）、传动环（505）、滑套（506）和从动伞齿轮（507），所述多级行星减速器（501）和电动推杆（504）均固定于无人机主体（100）的内部，所述从动皮带轮（502）固定于多级行星减速器（501）的输入端，且所述从动皮带轮（502）通过传动皮带与主动皮带轮（101）相连接，所述驱动伞齿轮（503）固定于从动皮带轮（502）的输出端，所述传动环（505）固定于电动推杆（504）的输出端，所述滑套（506）固定于传动环（505）的内部，且所述滑套（506）和套筒（204）滑动连接，所述从动伞齿轮（507）固定于滑套（506）外侧的下端，且所述从动伞齿轮（507）和驱动伞齿轮（503）啮合连接。

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