CN116558874A - 一种农业污染场地土壤探测机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土壤取样技术领域，涉及一种农业污染场地土壤探测机器人。本发明包括收集箱以及收集箱内的取样筒，收集箱内竖直固设有多个固定板，每个固定板的一侧均转动设置有两个连接杆，两个连接杆相互平行且长度相等，两个连接杆远离固定板的一端均与取样筒转动连接，取样筒竖直设置，收集箱的底壁上开设有通孔，通孔的内径大于取样筒的外径。当取样完成后，通过连接杆使取样筒回到收集箱内并使取样筒的下端抵靠在收集箱的底壁上，使取样筒内的样品被密封，防止取样筒内的样品意外脱落而造成样品流失。多个取样筒可以分别采样，进而达到多次土壤取样的目的。并且多个样品之间互相独立，防止样品之间的交叉污染，有利于提高检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明属于土壤取样技术领域，涉及一种农业污染场地土壤探测机器人。
背景技术
农业用地是人类赖以生存和发展的自然物质基础。随着经济建设和城镇化建设的迅速发展，我国的农业用地污染情况日趋严重。农用地的污染使农产品的安全受到威胁，进而影响人类自身的健康。同时农业用地的污染对生态环境在成严重损害，耕地的生态功能和农村景观受到侵害。对农用污染地的治理和恢复是一项重要的工程。在治理前对土壤进行采样分析以确定土壤的污染类型和程度，是进行有效治理的重要前提。
在公开号为CN112304708A的专利文件中，公开了一种污染土壤取样装置，该装置包括缓冲气垫、采样箱等，该装置可以选择不同的取样内管进行取样，借助负压进行淤泥的吸入以完成土壤取样工作。但是该装置在取样完成后没有对取样内管的低端进行封闭处理，在该装置飞行过程中，在遇到风力等外力时会发生不可避免的抖动，进而使样品内管内的样品流失而造成样品缺失。
为解决上述问题，本发明提出了一种农业污染场地土壤探测机器人。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种农业污染场地土壤探测机器人。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种农业污染场地土壤探测机器人包括收集箱以及收集箱内的取样筒，收集箱内竖直固设有多个固定板，每个固定板的一侧均转动设置有两个连接杆，两个连接杆相互平行且长度相等，两个连接杆远离固定板的一端均与取样筒转动连接，取样筒竖直设置，收集箱的底壁上开设有通孔，通孔的内径大于取样筒的外径；
取样时，连接杆带动取样筒运动使取样筒穿过通孔并伸到收集箱下方的泥土中，取样完成后，连接杆带动取样筒回到收集箱内并使取样筒的下端抵靠在收集箱的底壁上使取样筒内的样品被密封。
进一步地，取样筒上下密封滑动设置有活塞板，取样筒的顶壁上固设有电动推杆，电动推杆的输出端与活塞板固定连接。
进一步地，取样筒的下端固设有密封圈。
进一步地，每个固定板上均固设有电机，电机的电机轴具有自锁性；且电机的电机轴与同一个固定板上的其中一个连接杆驱动连接。
进一步地，通孔的内壁上固设有清洁环。
进一步地，收集箱的外侧壁上安装有对污染地进行初步识别探测的探测摄像头。
进一步地，还包括无人机，收集箱安装在无人机上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：当取样完成后，通过连接杆使取样筒回到收集箱内并使取样筒的下端抵靠在收集箱的底壁上，使取样筒内的样品被密封，防止取样筒内的样品意外脱落而造成样品流失。
多个取样筒可以分别采样，进而达到多次土壤取样的目的。并且多个样品之间互相独立，防止样品之间的交叉污染，有利于提高检测结果的准确性。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中收集箱的内部结构示意图；
图3是本发明中取样筒的内部结构示意图。
图中：1、收集箱；2、无人机；3、探测摄像头；4、通孔；5、固定板；6、连接杆；7、电机；8、安装架；9、取样筒；10、电动推杆；11、活塞板；12、密封圈。
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。
如图1-图3所示，本发明采用的技术方案如下：一种农业污染场地土壤探测机器人，包括收集箱1和取样筒9。收集箱1的侧壁上安装有探测摄像头3，探测摄像头3对污染地进行初步识别探测。收集箱1上安装有无人机2。无人机2带动收集箱1飞行，使无人机2移动到待取样地。
收集箱1内固定设置有多个固定板5。收集箱1内竖直设置有多个取样筒9。固定板5和取样筒9一一对应。固定板5的一侧均转动连接有两个连接杆6，两个连接杆6相互平行且长度相同。固定板5上固定安装有电机7，电机7的电机轴具有自锁功能。这样当电机7停止运转时，连接杆6处于锁定状态。电机7的电机轴与其中一个连接杆6固定连接。取样筒9的一侧固定连接有安装架8。两个连接杆6远离固定板5的一端均与安装架8转动连接。由于两个连接杆6平行且长度相等使得取样筒9始终处于竖直状态。
收集箱1的底壁上开设有通孔4。取样筒9通过通孔4伸到收集箱1外面并伸入到待取样的泥土中进行取样。通孔4的内径大于取样筒9的外径。要使得当取样筒9的下端穿过通孔4并向下移动时，由于取样筒9相对于通孔4在水平方向上有偏移，取样筒9和通孔4之间的间隙要使取样筒9可以顺利的向下移动。
需要取样时，启动电机7，电机7带动与电机7相连的连接杆6运动，进而使两个连接杆6同步摆动。连接杆6通过安装架8使取样筒9运动，使取样筒9向靠近通孔4的方向移动同时向下移动。进而使取样筒9通过通孔4伸到收集箱1的外面。当取样完毕后，反向转动电机7，使取样筒9向上移动，使通孔4回到收集箱1内，同时取样筒9向靠近固定板5的方向移动。随着连接杆6的摆动，连接杆6逐渐运动到竖直状态。当连接杆6由竖直状态运动到固定板5背离通孔4的另一侧后，取样筒9逐渐向下运动使取样筒9逐渐靠近收集箱1的底壁。当取样筒9抵触在收集箱1的底壁上时，停止电机7。此时取样筒9与收集箱1的底壁密封接触，防止取样筒9内的样品意外脱落。
取样筒9的下端固设有密封圈12。这样可以进一步的增加对取样筒9的密封形。
由于取样筒9具有多个，多个取样筒9均可通过通孔4伸到收集箱1的外面进行取样，进而达到多次土壤取样的目的，并且多个样品之间互相独立，防止样品之间的交叉污染，有利于提高检测的准确性。
通孔4内固定安装有清洁环，且清洁环的内径小于取样筒9的外径，当取样筒9取样完毕通过通孔4回到收集箱1内时，清洁环对取样筒9外表面的泥土进行清理。需要说明的是，清洁环可以由海绵制成，也可以由橡胶制成，此为常规的技术，这里不多做说明。清洁环未在图中示出。
每个取样筒9内均竖直密封滑动设置有活塞板11。具体的，取样筒9的顶端固设有电动推杆10，电动推杆10的输出端与活塞板11固定连接。电动推杆10带动活塞板11在取样筒9内上下滑动。当活塞板11向上滑动时，取样筒9内产生负压，进而使泥土被吸进取样筒9内进而完成取样。当活塞板11在取样筒9内向下滑动时，可以将取样筒9内的样品取出。
工作原理：初始状态下，连接杆6处于倾斜状态，即连接杆6与固定板5之间具有一定的夹角，且连接杆6处于固定板5远离通孔4的一侧。取样筒9的下端抵靠在收集箱1的底壁上。
无人机2带动收集箱1飞行，探测摄像头3对农业污染地进行初步的识别探测，然后无人机2带动收集箱1移动到待采样地。
采样时，可使用其中一个取样筒9进行采样。启动与待用取样筒9相应的电机7，电机7带动相应的连接杆6绕着电机7的电机轴的轴线转动，进而使两个连接杆6以及安装架8摆动，安装架8带动取样筒9运动。初始时，连接杆6逐渐向上摆动并向竖直状态运动，取样筒9脱离收集箱1的底壁并逐渐向上移动。当连接杆6达到竖直状态后，然后连接杆6逐渐向固定板5靠近通孔4的一侧运动并且连接杆6逐渐向下摆动，使安装架8逐渐向靠近通孔4的方向移动同时向下移动。进而使取样筒9向靠近通孔4的方向移动同时向下移动，使取样筒9移动到通孔4的上方，使取样筒9与通孔4相对。进一步使取样筒9的下端穿过通孔4伸到收集箱1的外面，并使取样筒9的下端伸进泥土中，关闭电机7。然后启动电动推杆10，使电动推杆10缩短，使活塞板11向取样筒9内移动，进而使取样筒9内产生负压，在负压的作用下，取样筒9下端的泥土被吸进取样筒9内。
取样完成后，再次启动电机7并使电机7反向转动，使连接杆6向上摆动，进而使取样筒9逐渐向上运动，使取样筒9逐渐回到收集箱1内，并且取样筒9的下端逐渐偏离通孔4，使取样筒9的下端不再与通孔4相对。当取样筒9的下部经过通孔4时，通孔4内的清洁环对取样筒9进行清理，将取样筒9的下部粘黏的泥土清理掉，避免取样筒9上粘黏的泥土进入到收集箱1内。
随着连接杆6向上摆动，连接杆6逐渐成竖直状态。当连接杆6成竖直状态后，连接杆6向固定板5远离通孔4的一侧运动，并且连接杆6逐渐向下摆动，连接杆6带动取样筒9向下移动，使取样筒9的下端逐渐靠近收集箱1的底壁，直到收集箱1的下端抵靠在收集箱1的底壁上。取样筒9内的样品被密封，防止取样筒9内的样品被意外打开。
多个取样筒9可以分别取样，进而达到多次土壤取样的目的。并且多个样品之间互相独立，防止样品之间的交叉污染，有利于提高检测结果的准确性。
需要取样筒9内的样品取出时，启动电机7，使连接杆6摆动，进而使取样筒9穿过通孔4伸到采集箱1外面。然后启动电动推杆10，使电动推杆10伸长，使活塞板11向下移动，进而将土壤样品推出，以待进行检测。
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 (7)
1.一种农业污染场地土壤探测机器人，其特征在于：包括收集箱（1）以及收集箱（1）内的取样筒（9），收集箱（1）内竖直固设有多个固定板（5），每个固定板（5）的一侧均转动设置有两个连接杆（6），两个连接杆（6）相互平行且长度相等，两个连接杆（6）远离固定板（5）的一端均与取样筒（9）转动连接，取样筒（9）竖直设置，收集箱（1）的底壁上开设有通孔（4），通孔（4）的内径大于取样筒（9）的外径；
取样时，连接杆（6）带动取样筒（9）运动使取样筒（9）穿过通孔（4）并伸到收集箱（1）下方的泥土中，取样完成后，连接杆（6）带动取样筒（9）回到收集箱（1）内并使取样筒（9）的下端抵靠在收集箱（1）的底壁上使取样筒（9）内的样品被密封。
2.根据权利要求1所述的一种农业污染场地土壤探测机器人，其特征在于：取样筒（9）上下密封滑动设置有活塞板（11），取样筒（9）的顶壁上固设有电动推杆（10），电动推杆（10）的输出端与活塞板（11）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种农业污染场地土壤探测机器人，其特征在于：取样筒（9）的下端固设有密封圈（12）。
4.根据权利要求1所述的一种农业污染场地土壤探测机器人，其特征在于：每个固定板（5）上均固设有电机（7），电机（7）的电机轴具有自锁性；且电机（7）的电机轴与同一个固定板（5）上的其中一个连接杆（6）驱动连接。
5.根据权利要求1所述的一种农业污染场地土壤探测机器人，其特征在于：通孔（4）的内壁上固设有清洁环。
6.根据权利要求1所述的一种农业污染场地土壤探测机器人，其特征在于：收集箱（1）的外侧壁上安装有对污染地进行初步识别探测的探测摄像头（3）。
7.根据权利要求1所述的一种农业污染场地土壤探测机器人，其特征在于：还包括无人机（2），收集箱（1）安装在无人机（2）上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20230808 |