CN114894525B - 一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备及其方法，涉及检测技术领域，所述土壤检测设备包括基座，所述基座上安装有四个车轴，每个所述车轴上均安装有驱动轮，所述基座上方安装有防护箱，防护箱内部安装有检测设备，所述基座中部位置安装有取土器，所述取土器与检测设备连接，驱动轮带动整个设备进行移动，驱动轮在多种地形上运动；基座与车轴之间活动连接，使基座保持水平状态，进而为检查设备提供平稳的土壤检测环境；取土器钻入地下，并将不同土层的土壤带出地面，之后，检测设备对不同土层的土壤分别检测，避免多次提取土壤，提高对土壤检测的效率。

Description

一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备及其方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体为一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备及其方法。

背景技术

土壤是指地球表面的一层疏松的物质，主要由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、水分(液相物质)、土壤生物(固相物质)、空气(气相物质)以及氧化的腐殖质等组成。深层地下生态学是植被恢复、生态保护研究的重要方向，不同深度的土壤样品采集和分析是一项重要的工作内容，研究区域从农地、平地延伸到坡地、山地等。

现有的土壤深层取样装置如地质勘探钻机等装置通常具有设备庞大、移动不便等缺点；结构简单的取样装置无法精准地控制土壤取样深度，影响土样的采集及分析。如何使土壤检测设备适应不同的地面以及如何采集不同深度的土样成为一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：所述土壤检测设备包括基座，所述基座上安装有四个车轴，每个所述车轴上均安装有驱动轮，所述基座上方安装有防护箱，所述防护箱内部安装有检测设备，所述基座中部位置安装有取土器，所述取土器与检测设备连接，所述检测设备对取土器采集的不同土层的土壤进行检测。驱动轮带动整个设备进行移动，驱动轮在多种地形上运动；基座与车轴之间活动连接，使基座保持水平状态，进而为检查设备提供平稳的土壤检测环境；取土器钻入地下，并将不同土层的土壤带出地面，之后，检测设备对不同土层的土壤分别检测，避免多次提取土壤，提高对土壤检测的效率。

所述防护箱上方安装有盖板；

所述基座上开设有四个调节孔，每个所述调节孔的直径均大于车轴的直径；

所述车轴竖直安装在基座上，每个所述车轴的上端安装有底板，四个所述底板上共同连接有导向板，所述导向板的四个竖直侧面上均安装有滚珠，所述滚珠与防护箱的壁面接触；

所述防护箱内部在导向板的上方两侧安装有挡板；

所述底板与基座之间设置有变径的弹性件，所述弹性件的下端内径大于上端内径，弹性件的下端内径大于调节孔的直径。调节孔的直径大于车轴的直径，为车轴在调节孔中的运动提供空间；车轴竖直安装在基座上，基座通过防护箱、挡板垂直安装在导向板上，通过挡板对导向板的阻挡搭在车轴上；导向板通过滚珠与防护箱活动连接，便于防护箱与导向板之间的角度调整。变径的弹性件为变径的弹簧，弹性件套在车轴上；基座、防护箱以及检测设备、取土器等在自身重力下使弹性件伸展，弹性件伸展后将基座吊在空中，弹性件伸展后，导向板抵在挡板上，弹性件的节距从下往上逐渐由密到稀。

变径的所述弹性件为变径簧，所述变径簧为变径锥弹簧，变径簧的节距从下往上逐渐由密到稀。在土壤检测设备的行进过程中，遇到凹坑时，驱动轮失去地面的支撑，此时，变径簧快速复位，从而通过底板拉动车轴往下运动，进而使驱动轮快速接触地面，进而使驱动轮继续为土壤检测设备的行进提供驱动力；通过变径簧的复位，车轴、驱动轮为基座提供一定的竖直方向上的支撑力，进而防止土壤检测设备发生大幅度倾斜或倾倒，提高土壤检测设备适应不同地面的性能。

所述驱动轮包括两侧的角板以及安装在中间位置的两个独动轮，所述独动轮通过第一转轴与角板连接，独动轮的中心线处安装有驱动电机，所述驱动电机与第一转轴连接；

两个角板之间固定连接，所述车轴下端开设有驱动孔，两个角板通过第二转轴与车轴的下端连接，所述第二转轴穿过驱动孔，所述驱动孔中安装有调角电机，所述调角电机与第二转轴连接；

以第二转轴为起点，两个第一转轴之间的角度为锐角，翘起的所述独动轮指向前进方向。

土壤检测设备移动时，四个驱动轮均用一个独动轮进行驱动，另一个翘起的独动轮指向前进方向，当行进过程中运动陡坡时，翘起的独动轮先与陡坡接触，然后翘起的独动轮在控制系统的控制下工作，用以增加土壤检测设备的抓地力以及驱动力，使土壤检测设备快速的通过陡坡；

当单个独动轮的气压无法支撑土壤检测设备时，调角电机带动第二转轴转动，使两个独动轮均与地面接触，使两个独动轮进行分压；

当单个独动轮无法满足土壤检测设备前行时所需的抓地力时，调角电机同样带动第二转轴转动，使两个独动轮均与地面接触，从而增加驱动轮的抓地力。

所述基座的中部位置开设有检测仓，所述检测仓的中心位置放置有重心球，所述重心球由密度大的非金属材质制成；

所述检测仓的上方安装有水平盖；

所述检测仓的边缘位置开设有若干个定向槽，每个所述定向槽处均转动安装有弧形的定向板；

所述定向板以及定向槽均连接控制系统的信号传输电路；

所述变径簧的两端均接入控制系统的控制电路。当基座在车轴的带动下发生倾斜时，重心球从检测仓中滚出，并滚动到对应方向的定向槽内，并对定向槽内侧的定向板进行挤压，使定向板与定向槽接触，进而使控制系统的信号传输电路连通，使控制系统接收到基座发生倾斜的信号，之后，控制系统使变径簧接入电路，使电流在变径簧中流动，使变径簧产生磁场并收缩。由于车轴的上端抵在挡板上，从而使基座下端被变径簧往上提升，进而使基座逐渐恢复平衡。基座恢复平衡后，重心球从定向槽的斜坡上滚下，最终回到检测仓的中心位置。

所述导向板为矩形框结构；

所述检测设备安装在挡板上方；

所述基座上方在检测仓的一侧安装有驱动机构，基座上在驱动机构的一侧开设有下沉孔，所述取土器安装在下沉孔中，所述下沉孔表面设置有螺纹齿；

所述取土器上端安装有驱动齿轮，所述取土器包括主管以及安装在主管前端的圆锥管，所述主管及圆锥管上开设有键槽，所述主管表面开设有螺纹槽；

所述驱动齿轮内侧设置有平槽，所述平槽位于键槽内，所述驱动齿轮与驱动机构啮合传动。键槽从主管的一端铣通到圆锥管，便于后期检测设备将取土器从驱动齿轮上取下。驱动机构通过驱动齿轮带动主管及圆锥管转动，主管表面的螺纹槽与下沉孔表面的螺纹齿相互配合，使主管带动圆锥管下降，圆锥管插入土层，并通过不断地转动及下降，带动整个取土器沉入土壤中。当取土器下降到设定深度后，驱动机构带动驱动齿轮反转，取土器带着采集的土壤返回地面并被逐渐收入防护箱中，当主管上的螺纹槽转动到尾端后，检测设备中的提升机构将取土器从驱动齿轮上取下并送入检测设备中，检测设备将取土器采集的土壤全部取出后，通过提升机构再次将取土器放置在驱动齿轮的中心出，并使平键位于键槽内，之后，检测设备便对取土器采集的不同深度的土壤进行检测。

主管表面的螺纹槽随着主管的转动也旋入土壤中，增加主管与土壤之间的接触面积，提高主管插入土壤后的稳定性，可以防止土壤检测设备晃动导致主管的深度及插入角度发生变化。

所述圆锥管的前端设置有若干个刀齿，若干个所述刀齿呈环形安装在圆锥管的前端，每个刀齿两侧均开有刀刃，刀齿呈三角状，刀齿朝向圆锥管中心线的一面为凹面；

所述圆锥管前端内侧对应每个刀齿的位置均安装有弯折机构，所述弯折机构的一端与刀齿连接，弯折机构使若干个刀齿相互配合形成圆锥。刀齿通过刀刃破开土壤并插入土层中，圆锥管利用前端的若干个刀齿插入土壤中，刀刃随着圆锥管的转动对土壤进行分割，使土壤更加顺利地进入到圆锥管以及主管内，提高采集土壤深度土层的性能；当主管深入土壤的距离快要达到设定深度时，控制系统根据先前设定好的程序对弯折机构进行控制，使刀齿逐渐往内收缩，随着主管的深入，最终形成圆锥的尖端，并通过凹面对圆锥管中的土壤进行包裹；圆锥尖端的形成，可以避免采集到其他深度的土壤，防止其他深度的土壤对土壤检测结果产生影响，同时，也可以避免采集的土壤在取土器返回过程中掉落，提高取土器的土壤采集性能。

所述防护箱前端设置有摄像头，防护箱内部设置有控制系统，控制系统与摄像头连接，控制系统与导航系统无线连接。

一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备的方法，

所述方法包括如下步骤：

S1、根据导航信息定位到土壤采集点；

S2、驱动采集土壤的取土器深入土层，达到设定深度后，收回取土器；

S3、取出取土器中的土壤，检测设备对取土器采集的土壤进行检测、分析；

S4、得出检测结果。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、驱动轮带动整个设备进行移动，驱动轮在多种地形上运动；基座与车轴之间活动连接，使基座保持水平状态，进而为检查设备提供平稳的土壤检测环境；取土器钻入地下，并将不同土层的土壤带出地面，之后，检测设备对不同土层的土壤分别检测，避免多次提取土壤，提高对土壤检测的效率。

2、在土壤检测设备的行进过程中，遇到凹坑时，驱动轮失去地面的支撑，此时，变径簧快速复位，从而通过底板拉动车轴往下运动，进而使驱动轮快速接触地面，进而使驱动轮继续为土壤检测设备的行进提供驱动力；通过变径簧的复位，车轴、驱动轮为基座提供一定的竖直方向上的支撑力，进而防止土壤检测设备发生大幅度倾斜或倾倒，提高土壤检测设备适应不同地面的性能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构立体示意图一；

图2是本发明的整体结构立体示意图二；

图3是本发明的整体结构前视图；

图4是本发明的内部剖视图；

图5是本发明的图4中A区域的局部放大图；

图6是本发明的内部俯视图一；

图7是本发明的图6中B区域的局部放大图；

图8是本发明的整体结构右视图；

图9是本发明的内部俯视图二；

图10是本发明的基座与车轴连接的结构示意图；

图11是本发明的取土器的结构示意图；

图12是本发明的图11中C区域的局部放大图；

图13是本发明的刀齿的立体状态图一；

图14是本发明的刀齿的立体状态图二；

图15是本发明的刀齿下视图。

图中：

1、基座；101、防护箱；102、盖板；103、挡板；104、水平盖；105、重心球；106、定向槽；107、检测仓；108、定向板；

2、车轴；201、导向板；202、滚珠；203、底板；204、变径簧；

3、驱动轮；301、角板；302、独动轮；

4、取土器；401、驱动齿轮；402、圆锥管；403、主管；404、螺纹槽；405、键槽；406、刀齿；

5、检测设备。

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－图15，本发明提供技术方案：土壤检测设备包括基座1，基座1上安装有四个车轴2，每个车轴2上均安装有驱动轮3，基座1上方安装有防护箱101，防护箱101内部安装有检测设备5，基座1中部位置安装有取土器4，取土器4与检测设备5连接，检测设备5对取土器4采集的不同土层的土壤进行检测。

防护箱101上方安装有盖板102；

防护箱101前端设置有摄像头，防护箱101内部设置有控制系统，控制系统与摄像头连接，控制系统与导航系统无线连接。

基座1的中部位置开设有检测仓107，检测仓107的中心位置放置有重心球105，重心球105由密度大的非金属材质制成；

检测仓107的上方安装有水平盖104；

检测仓107的边缘位置开设有若干个定向槽106，每个定向槽106处均转动安装有弧形的定向板108；

定向板108以及定向槽106均连接控制系统的信号传输电路。

基座1上开设有四个调节孔，每个调节孔的直径均大于车轴2的直径；

车轴2竖直安装在基座1上，每个车轴2的上端安装有底板203，四个底板203上共同连接有导向板201，导向板201的四个竖直侧面上均安装有滚珠202，滚珠202与防护箱101的壁面接触；

防护箱101内部在导向板201的上方两侧安装有挡板103；

底板203与基座1之间设置有变径的弹性件，弹性件的下端内径大于上端内径，弹性件的下端内径大于调节孔的直径。

变径的弹性件为变径的弹簧，弹性件套在车轴2上；

变径的弹性件为变径簧204，变径簧204为变径锥弹簧，变径簧204的节距从下往上逐渐由密到稀(图中未画出)，变径簧204的两端均接入控制系统的控制电路。

基座1、防护箱101以及检测设备5、取土器4等在自身重力下使弹性件伸展，弹性件伸展后将基座1吊在空中，弹性件伸展后，导向板201抵在挡板103上。

在土壤检测设备5的行进过程中，遇到凹坑时，驱动轮3失去地面的支撑，此时，变径簧204快速复位，从而通过底板203拉动车轴2往下运动，进而使驱动轮3快速接触地面，进而使驱动轮3继续为土壤检测设备5的行进提供驱动力；通过变径簧204的复位，车轴2、驱动轮3为基座1提供一定的竖直方向上的支撑力，进而防止土壤检测设备5发生大幅度倾斜或倾倒。

当基座1在车轴2的带动下发生倾斜时，重心球105从检测仓107中滚出，并滚动到对应方向的定向槽106内，并对定向槽106内侧的定向板108进行挤压，使定向板108与定向槽106接触，进而使控制系统的信号传输电路连通，使控制系统接收到基座1发生倾斜的信号，之后，控制系统使变径簧204接入电路，使电流在变径簧204中流动，使变径簧204产生磁场并收缩。由于车轴2的上端抵在挡板103上，从而使基座1下端被变径簧204往上提升，进而使基座1逐渐恢复平衡。基座1恢复平衡后，重心球105从定向槽106的斜坡上滚下，最终回到检测仓107的中心位置。

驱动轮3包括两侧的角板301以及安装在中间位置的两个独动轮302，独动轮302通过第一转轴与角板301连接，独动轮302的中心线处安装有驱动电机，驱动电机与第一转轴连接；

两个角板301之间固定连接，车轴2下端开设有驱动孔，两个角板301通过第二转轴与车轴2的下端连接，第二转轴穿过驱动孔，驱动孔中安装有调角电机，调角电机为空心无轴电机，调角电机与第二转轴连接；

以第二转轴为起点，两个第一转轴之间的角度为锐角，翘起的独动轮302指向前进方向。

土壤检测设备移动时，四个驱动轮3均用一个独动轮302进行驱动，另一个翘起的独动轮302指向前进方向，当行进过程中运动陡坡时，翘起的独动轮302先与陡坡接触，然后翘起的独动轮302在控制系统的控制下工作，用以增加土壤检测设备的抓地力以及驱动力，使土壤检测设备快速的通过陡坡；

当单个独动轮302的气压无法支撑土壤检测设备时，调角电机带动第二转轴转动，使两个独动轮302均与地面接触，使两个独动轮302进行分压；

当单个独动轮302无法满足土壤检测设备前行时所需的抓地力时，调角电机同样带动第二转轴转动，使两个独动轮302均与地面接触，从而增加驱动轮3的抓地力。

检测设备5安装在挡板103上方；

基座1上方在检测仓107的一侧安装有驱动机构(图中未画出)，基座1上在驱动机构的一侧开设有下沉孔，取土器4安装在下沉孔中，下沉孔表面设置有螺纹齿；

取土器4上端安装有驱动齿轮401，取土器4包括主管403以及安装在主管403前端的圆锥管402，主管403及圆锥管402上开设有键槽405，主管403表面开设有螺纹槽404；

驱动齿轮401内侧设置有平槽，平槽位于键槽405内，驱动齿轮401与驱动机构啮合传动。

驱动机构通过驱动齿轮401带动主管403及圆锥管402转动，主管403表面的螺纹槽404与下沉孔表面的螺纹齿相互配合，使主管403带动圆锥管402下降，圆锥管402插入土层，并通过不断地转动及下降，带动整个取土器4沉入土壤中。

当取土器4下降到设定深度后，驱动机构带动驱动齿轮401反转，取土器4带着采集的土壤返回地面并被逐渐收入防护箱101中，当主管403上的螺纹槽404转动到尾端后，检测设备5中的提升机构将取土器4从驱动齿轮401上取下并送入检测设备5中，检测设备5将取土器4采集的土壤全部取出后，通过提升机构再次将取土器4放置在驱动齿轮401的中心出，并使平键位于键槽405内，之后，检测设备5便对取土器4采集的不同深度的土壤进行检测。

主管403表面的螺纹槽404随着主管403的转动也旋入土壤中，增加主管403与土壤之间的接触面积，提高主管403插入土壤后的稳定性，可以防止土壤检测设备5晃动导致主管403的深度及插入角度发生变化。

圆锥管402的前端设置有若干个刀齿406，若干个刀齿406呈环形安装在圆锥管402的前端，每个刀齿406两侧均开有刀刃，刀齿406呈三角状，刀齿406朝向圆锥管402中心线的一面为凹面；

圆锥管402前端内侧对应每个刀齿406的位置均安装有弯折机构(图中未画出)，弯折机构的一端与刀齿406连接，弯折机构使若干个刀齿406相互配合形成圆锥。

刀齿406通过刀刃破开土壤并插入土层中，圆锥管402利用前端的若干个刀齿406插入土壤中，刀刃随着圆锥管402的转动对土壤进行分割，使土壤更加顺利地进入到圆锥管402以及主管403内，当主管403深入土壤的距离快要达到设定深度时，控制系统根据先前设定好的程序对弯折机构进行控制，使刀齿406逐渐往内收缩，随着主管403的深入，最终形成圆锥的尖端，并通过凹面对圆锥管402中的土壤进行包裹。

一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备的方法，

所述方法包括如下步骤：

S1、根据导航信息定位到土壤采集点；

S2、驱动采集土壤的取土器深入土层，达到设定深度后，收回取土器；

S3、取出取土器中的土壤，检测设备对取土器采集的土壤进行检测、分析；

S4、得出检测结果。

本发明的工作原理：

通过导航系统，控制系统控制驱动轮3达到指定的土壤采集点。

基座1、防护箱101以及检测设备5、取土器4等在自身重力下使弹性件伸展，弹性件伸展后将基座1吊在空中，弹性件伸展后，导向板201抵在挡板103上。

在土壤检测设备5的行进过程中，遇到凹坑时，驱动轮3失去地面的支撑，此时，变径簧204快速复位，从而通过底板203拉动车轴2往下运动，进而使驱动轮3快速接触地面，进而使驱动轮3继续为土壤检测设备5的行进提供驱动力；通过变径簧204的复位，车轴2、驱动轮3为基座1提供一定的竖直方向上的支撑力，进而防止土壤检测设备5发生大幅度倾斜或倾倒。

当基座1在车轴2的带动下发生倾斜时，重心球105从检测仓107中滚出，并滚动到对应方向的定向槽106内，并对定向槽106内侧的定向板108进行挤压，使定向板108与定向槽106接触，进而使控制系统的信号传输电路连通，使控制系统接收到基座1发生倾斜的信号，之后，控制系统使变径簧204接入电路，使电流在变径簧204中流动，使变径簧204产生磁场并收缩。由于车轴2的上端抵在挡板103上，从而使基座1下端被变径簧204往上提升，进而使基座1逐渐恢复平衡。基座1恢复平衡后，重心球105从定向槽106的斜坡上滚下，最终回到检测仓107的中心位置。

土壤检测设备移动时，四个驱动轮3均用一个独动轮302进行驱动，另一个翘起的独动轮302指向前进方向，当行进过程中运动陡坡时，翘起的独动轮302先与陡坡接触，然后翘起的独动轮302在控制系统的控制下工作，用以增加土壤检测设备的抓地力以及驱动力，使土壤检测设备快速的通过陡坡；

当单个独动轮302的气压无法支撑土壤检测设备时，调角电机带动第二转轴转动，使两个独动轮302均与地面接触，使两个独动轮302进行分压；

当单个独动轮302无法满足土壤检测设备前行时所需的抓地力时，调角电机同样带动第二转轴转动，使两个独动轮302均与地面接触，从而增加驱动轮3的抓地力。

达到指定土壤采集点后，控制系统控制驱动机构工作，驱动机构通过驱动齿轮401带动主管403及圆锥管402转动，主管403表面的螺纹槽404与下沉孔表面的螺纹齿相互配合，使主管403带动圆锥管402下降，圆锥管402插入土层，并通过不断的转动及下降，带动整个取土器4沉入土壤中。

刀齿406通过刀刃破开土壤并插入土层中，圆锥管402利用前端的若干个刀齿406插入土壤中，刀刃随着圆锥管402的转动对土壤进行分割，使土壤更加顺利地进入到圆锥管402以及主管403内。

当主管403深入土壤的距离快要达到设定深度时，控制系统根据先前设定好的程序对弯折机构进行控制，使刀齿406逐渐往内收缩，随着主管403的深入，最终形成圆锥的尖端，并通过凹面对圆锥管402中的土壤进行包裹。

当取土器4下降到设定深度后，驱动机构带动驱动齿轮401反转，取土器4带着采集的土壤返回地面并被逐渐收入防护箱101中，当主管403上的螺纹槽404转动到尾端后，检测设备5中的提升机构将取土器4从驱动齿轮401上取下并送入检测设备5中。

在检测设备5中，弯曲机构使刀齿406复位，检测设备5将取土器4采集的土壤全部取出后，通过提升机构再次将取土器4放置在驱动齿轮401的中心出，并使平键位于键槽405内，之后，检测设备5便对取土器4采集的不同深度的土壤进行检测。

在检测设备5检测分析的过程中，土壤检测设备可以运动到下一个土壤采集点，也可以原路返回。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备，其特征在于：所述土壤检测设备包括基座（1），所述基座（1）上安装有四个车轴（2），每个所述车轴（2）上均安装有驱动轮（3），所述基座（1）上方安装有防护箱（101），所述防护箱（101）内部安装有检测设备（5），所述基座（1）中部位置安装有取土器（4），所述取土器（4）与检测设备（5）连接，所述检测设备（5）对取土器（4）采集的不同土层的土壤进行检测；

所述防护箱（101）上方安装有盖板（102）；

所述基座（1）上开设有四个调节孔，每个所述调节孔的直径均大于车轴（2）的直径；

所述车轴（2）竖直安装在基座（1）上，每个所述车轴（2）的上端安装有底板（203），四个所述底板（203）上共同连接有导向板（201），所述导向板（201）的四个竖直侧面上均安装有滚珠（202），所述滚珠（202）与防护箱（101）的壁面接触；

所述防护箱（101）内部在导向板（201）的上方两侧安装有挡板（103）；

所述底板（203）与基座（1）之间设置有变径的弹性件，所述弹性件的下端内径大于上端内径，弹性件的下端内径大于调节孔的直径；

所述驱动轮（3）包括两侧的角板（301）以及安装在中间位置的两个独动轮（302），所述独动轮（302）通过第一转轴与角板（301）连接，独动轮（302）的中心线处安装有驱动电机，所述驱动电机与第一转轴连接；

两个角板（301）之间固定连接，所述车轴（2）下端开设有驱动孔，两个角板（301）通过第二转轴与车轴（2）的下端连接，所述第二转轴穿过驱动孔，所述驱动孔中安装有调角电机，所述调角电机与第二转轴连接；

以第二转轴为起点，两个第一转轴之间的角度为锐角，翘起的所述独动轮（302）指向前进方向；

所述基座（1）的中部位置开设有检测仓（107），所述检测仓（107）的中心位置放置有重心球（105），所述重心球（105）由密度大的非金属材质制成；

所述检测仓（107）的上方安装有水平盖（104）；

所述检测仓（107）的边缘位置开设有若干个定向槽（106），每个所述定向槽（106）处均转动安装有弧形的定向板（108）；

所述定向板（108）以及定向槽（106）均连接控制系统的信号传输电路；

变径的所述弹性件为变径簧（204），所述变径簧（204）为变径锥弹簧，变径簧（204）的节距从下往上逐渐由密到稀；

所述变径簧（204）的两端均接入控制系统的控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备，其特征在于：所述导向板（201）为矩形框结构；

所述检测设备（5）安装在挡板（103）上方；

所述基座（1）上方在检测仓（107）的一侧安装有驱动机构，基座（1）上在驱动机构的一侧开设有下沉孔，所述取土器（4）安装在下沉孔中，所述下沉孔表面设置有螺纹齿；

所述取土器（4）上端安装有驱动齿轮（401），所述取土器（4）包括主管（403）以及安装在主管（403）前端的圆锥管（402），所述主管（403）及圆锥管（402）上开设有键槽（405），所述主管（403）表面开设有螺纹槽（404）；

所述驱动齿轮（401）内侧设置有平槽，所述平槽位于键槽（405）内，所述驱动齿轮（401）与驱动机构啮合传动。

3.根据权利要求2所述的一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备，其特征在于：所述圆锥管（402）的前端设置有若干个刀齿（406），若干个所述刀齿（406）呈环形安装在圆锥管（402）的前端，每个刀齿（406）两侧均开有刀刃，刀齿（406）呈三角状，刀齿（406）朝向圆锥管（402）中心线的一面为凹面；

所述圆锥管（402）前端内侧对应每个刀齿（406）的位置均安装有弯折机构，所述弯折机构的一端与刀齿（406）连接，弯折机构使若干个刀齿（406）相互配合形成圆锥。

4.根据权利要求1所述的一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备，其特征在于：所述防护箱（101）前端设置有摄像头，防护箱（101）内部设置有控制系统，控制系统与摄像头连接，控制系统与导航系统无线连接。

5.应用于如权利要求1-4任一项所述的一种适用多种地形及不同深度的土壤检测设备的方法，其特征在于：

所述方法包括如下步骤：

S1、根据导航信息定位到土壤采集点；

S2、驱动采集土壤的取土器深入土层，达到设定深度后，收回取土器；

S3、取出取土器中的土壤，检测设备对取土器采集的土壤进行检测、分析；

S4、得出检测结果。