CN117804825A - 一种水稻田中远程控制自动取样的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及取样技术领域，具体为一种水稻田中远程控制自动取样的装置，解决了取样装置需要现场操作以及无法一次性分别对不同深度的土壤进行取样问题。包括无人机式水稻样品自动取样设备，所述无人机式水稻样品自动取样设备的内部固定安装有自动固定机构，所述自动固定机构包括同步传动机构和四个固定钻头，通过所述同步传动机构可同步带动四个固定钻头上下移动；四个所述固定钻头之间设有一个土壤多层取样机构。通过本发明其工作人员可以远程操控自动进行取样，其在取样的过程中，可以一次性分别对不同深度的土壤进行取样，并将其分别存储，通过上述技术方案在缩减了使用此设备操作繁琐性的同步，增加了设备的功能性。

Description

一种水稻田中远程控制自动取样的装置

技术领域

本发明涉及取样技术领域，具体为一种水稻田中远程控制自动取样的装置。

背景技术

水稻田是种植水稻的田地，水稻田在南方地区比较常见，因为南方地区的雨水充足，气候温暖，适合水稻的生长，在实验水稻田等区域为了能够了解水稻田中的各项数值需要使用土壤自动取样机构采集水稻田中的土壤样本，并对其样本进行化验以及分析即可了解当前土壤的肥力、酸碱度以及其有机质含量等指标，而此种可自动采集水稻田土壤样本的土壤自动取样机构则可别称为一种水稻田自动取样装置；

现有的此种自动取样装置存在着土壤样品在水中取出的过程中，容易沾染水面杂草等杂物，不易清理，增大了后续土壤样品清理的工作量的问题，现有技术中公告号CN208012890U，其名称为一种用于水稻田土壤样品采集的采集装置通过采用通过连接杆在第一固定管中滑动，可以将取样管调整至稻田土壤中的适当位置，然后利用电机带动螺杆螺母的传动使得第一固定管进行升降，从而完成水稻田中土壤样品的采集取样工作，使得取样人员在岸边或垄沟处即可对稻田内部的土壤进行取样采集，取样管也减少了土壤样品与水面杂物的接触的方式，从而解决了上述问题。

但在使用此种水稻田自动取样装置时，需要取样人员到现场进行操作，其操作较为繁琐，且当需要了解实验水稻田中土壤的理化性质时，需要对不同深度的土壤进行检测，但现有此种采用设备无法一次性对位于不同深度的土壤分开进行采样并存储，只能够使用采样管采样完成之后，将其样品整体抽出并使用测量尺进行测量根据其长度对其进行分割并储存，此过程较为繁琐，且在此过程中不同深度的土壤之间还有可能发生交叉污染，从而影响其后续的分析以及其检测结果；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种水稻田中远程控制自动取样的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水稻田中远程控制自动取样的装置，以解决上述背景技术中提出的在使用此种水稻田自动取样装置时，需要取样人员到现场进行操作，其操作较为繁琐，且当需要了解实验水稻田中土壤的理化性质时，需要对不同深度的土壤进行检测，但现有此种采用设备无法一次性对位于不同深度的土壤分开进行采样并存储，只能够使用采样管采样完成之后，将其样品整体抽出并使用测量尺进行测量根据其长度对其进行分割并储存，此过程较为繁琐，且在此过程中不同深度的土壤之间还有可能发生交叉污染，从而影响其后续的分析以及其检测结果等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水稻田中远程控制自动取样的装置，包括无人机式水稻样品自动取样设备，所述无人机式水稻样品自动取样设备的内部固定安装有自动固定机构，所述自动固定机构包括同步传动机构和四个固定钻头，通过所述同步传动机构可同步带动四个固定钻头上下移动；

四个所述固定钻头之间设有一个土壤多层取样机构，所述土壤多层取样机构包括取样升降机构、内螺纹取样槽A、内螺纹取样槽B、内螺纹取样槽C和内螺纹取样槽D，所述内螺纹取样槽A、内螺纹取样槽B、内螺纹取样槽C和内螺纹取样槽D的内部均设有一个与其内螺纹相匹配的中空金属外螺纹柱，通过所述同步传动机构带动四个固定钻头上下移动时将会同步带动取样升降机构，通过所述带动取样升降机构可同时带动四个中空金属外螺纹柱上下移动。

优选的，所述同步传动机构包括步进电机，所述步进电机的输出轴通过联轴器连接有传动转轴，所述传动转轴的外表面固定套设有大型直齿轮，所述大型直齿轮外表面的四个端角均啮合有一小型直齿轮，所述小型直齿轮的轴心连接有一长转轴，所述长转轴的下端面固定连接有一与无人机式水稻样品自动取样设备之间通过滚子轴承相连的滚子轴承板。

优选的，所述滚子轴承板的下方设有内螺纹槽，所述内螺纹槽的内部设有与其内螺纹相匹配的外螺纹盘，四个所述固定钻头分别固定于四个所述外螺纹盘下端面的中间位置，且所述外螺纹盘上端面的中间位置设有通过贯穿外螺纹盘从而延伸至固定钻头内部的方形插槽。

优选的，所述滚子轴承板下端面的中间位置固定设有插入方形插槽内部的方形转轴，所述方形转轴的内壁截面形状为正方形，所述方形插槽的外表面与方形转轴的内壁相贴合，所述方形插槽与方形转轴之间滑动相连，且插入所述方形插槽内部的方形转轴的底部端部外表面的一侧固定设有一个与方形插槽的内壁之间滑动相连的防脱块。

优选的，所述长转轴外表面的下侧固定套设有同步链轮；

所述取样升降机构包括四个转轴，四个所述转轴分别位于四个所述同步链轮的一侧，且所述同步链轮与转轴之间通过一个同步链条串联传动。

优选的，所述转轴的下端面固定设有与无人机式水稻样品自动取样设备之间通过滚子轴承相连的圆形板，四个所述圆形板分别位于四个所述中空金属外螺纹柱的上方，且所述圆形板与无人机式水稻样品自动取样设备之间通过滚子轴承相连。

优选的，所述圆形板下端面的两侧均固定设有一个长杆，固定于位于同一个圆形板下端面的两个所述长杆活动贯穿位于其下方的中空金属外螺纹柱，所述长杆外表面的下侧固定套设有防脱金属套，所述防脱金属套的上方设有位于中空金属外螺纹柱的下端面的柱形防脱槽，且所述柱形防脱槽的内壁直径大于防脱金属套外表面的直径。

优选的，所述中空金属外螺纹柱上端面的中间位置设有贯穿中空金属外螺纹柱的方形通孔，所述方形通孔的内部滑动连接有方形杆，所述方形通孔的内壁截面形状为方形，且所述方形杆的外表面与方形通孔的内壁相贴合，所述方形杆的顶端与圆形板之间通过滚子轴承相连，所述方形杆的底端固定设有其下端面与中空金属外螺纹柱的内部之间相贴合的截面凸形圆板。

优选的，位于所述内螺纹取样槽A内部的中空金属外螺纹柱内部下侧位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块，位于所述内螺纹取样槽B内部的中空金属外螺纹柱内部靠近下侧位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块，位于所述内螺纹取样槽C内部的中空金属外螺纹柱内部靠近顶端位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块，位于所述内螺纹取样槽D内部的中空金属外螺纹柱内部顶端位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块，所述截面凸形圆板外表面的四个端角均通过短转轴连接有一倒L形推送板，且四个倒L形推送板的位置分别与四个所述矩形推送块的位置相对应，四个所述倒L形推送板的上方设有一个固定套设有方形杆外表面的斜面环；

所述矩形推送块外表面的一侧连接有弹簧，所述弹簧的下方设有其顶端与矩形推送块之间相固定的连接杆，所述连接杆的下端面固定连接有一位于中空金属外螺纹柱下方的半锥形头，四个相互贴合的半锥形头呈现四角锥形，四个所述半锥形头的上方设有一个位于中空金属外螺纹柱下端面中间位置的样品收纳槽，所述样品收纳槽的一侧设有位于中空金属外螺纹柱下端面的锯齿环，所述样品收纳槽内部的上侧设有与其内壁之间相贴合的下料板，所述下料板上端面的中间位置连接有一固定安装于中空金属外螺纹柱内部的单杠气缸；

所述连接杆外表面的下侧固定套设有一密封板，所述密封板的外侧设有位于中空金属外螺纹柱内部的密封槽，所述一密封板的外表面与密封槽的内壁相贴合且所述密封板与密封槽之间滑动相连，所述密封槽上下端内壁的一侧均设有一个条形活动槽，所述连接杆的底部端部通过贯穿条形活动槽从而延伸至密封槽的外侧。

优选的，所述步进电机的上方设有一个位于无人机式水稻样品自动取样设备外表面的圆形盖板，且所述无人机式水稻样品自动取样设备与圆形盖板之间通过螺丝相固定；

所述无人机式水稻样品自动取样设备下端面的四个端角均固定设有一个固定头，四个所述内螺纹槽的入口分别位于四个所述固定头下端面的中间位置，所述无人机式水稻样品自动取样设备的下方设有金属台，所述金属台上端面的四个端角均设有一个其位置与四个所述固定钻头相对应的定位槽，所述定位槽的一侧设有其位置与中空金属外螺纹柱相对应的样品槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、当需要进行取样时，工作人员通过遥控无人机式水稻样品自动取样设备，将其停止在对应的水稻田地面之上，即可自动进行远程取样，从而提高了设备的便捷性；

2、通过本发明中的土壤多层取样机构从而可以一次性自动对位于不同深度的土壤进行取样并储存，通过此土壤多层取样机构的取样方式从而提高了此设备取样时的便捷性，且避免了不同深度的土壤之间发生交叉感染的情况。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明无人机式水稻样品自动取样设备的底部结构示意图；

图3为本发明局部内视的整体结构主视图；

图4为本发明图3中A处的结构放大图；

图5为本发明图4中B处的结构放大图；

图6为本发明中四个半锥形头相闭合时的形状。

图中：1、无人机式水稻样品自动取样设备；2、土壤多层取样机构；201、内螺纹取样槽A；202、内螺纹取样槽B；203、内螺纹取样槽C；204、内螺纹取样槽D；205、中空金属外螺纹柱；206、方形通孔；207、矩形推送块；208、弹簧；209、连接杆；210、半锥形头；211、密封板；212、样品收纳槽；213、下料板；214、单杠气缸；215、方形杆；216、截面凸形圆板；217、倒L形推送板；218、斜面环；219、转轴；220、同步链条；221、圆形板；222、长杆；223、柱形防脱槽；224、防脱金属套；225、密封槽；226、条形活动槽；3、定位槽；4、样品槽；5、金属台；6、固定头；7、步进电机；8、传动转轴；9、大型直齿轮；10、小型直齿轮；11、长转轴；12、滚子轴承板；13、外螺纹盘；14、内螺纹槽；15、固定钻头；16、方形插槽；17、方形转轴；18、同步链轮。

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。

请参阅图1至图6，本发明提供的一种实施例：一种水稻田中远程控制自动取样的装置，包括无人机式水稻样品自动取样设备1，无人机式水稻样品自动取样设备1的内部固定安装有自动固定机构，自动固定机构包括同步传动机构和四个固定钻头15，通过同步传动机构可同步带动四个固定钻头15上下移动；

同步传动机构包括步进电机7，步进电机7的输出轴通过联轴器连接有传动转轴8，传动转轴8的外表面固定套设有大型直齿轮9，大型直齿轮9外表面的四个端角均啮合有一小型直齿轮10，小型直齿轮10的轴心连接有一长转轴11，长转轴11的下端面固定连接有一与无人机式水稻样品自动取样设备1之间通过滚子轴承相连的滚子轴承板12；使用时，检查各个机构的使用情况，将该装置移动到工作区域连接电源并启动无人机式水稻样品自动取样设备1，当需要进行取样时，遥控无人机式水稻样品自动取样设备1停至取样土地的表面，之后启动步进电机7，通过步进电机7可带动与之相连的传动转轴8以及固定套设于传动转轴8外表面的大型直齿轮9旋转，当大型直齿轮9旋转时与之相啮合的四个小型直齿轮10以及连接于小型直齿轮10的长转轴11将会随之同步旋转，当长转轴11旋转时与之相固定的滚子轴承板12也会随之旋转。

滚子轴承板12的下方设有内螺纹槽14，内螺纹槽14的内部设有与其内螺纹相匹配的外螺纹盘13，四个固定钻头15分别固定于四个外螺纹盘13下端面的中间位置，且外螺纹盘13上端面的中间位置设有通过贯穿外螺纹盘13从而延伸至固定钻头15内部的方形插槽16；滚子轴承板12下端面的中间位置固定设有插入方形插槽16内部的方形转轴17，方形转轴17的内壁截面形状为正方形，方形插槽16的外表面与方形转轴17的内壁相贴合，方形插槽16与方形转轴17之间滑动相连，且插入方形插槽16内部的方形转轴17的底部端部外表面的一侧固定设有一个与方形插槽16的内壁之间滑动相连的防脱块；由于位于滚子轴承板12下端面的方形转轴17与位于外螺纹盘13上端面的方形插槽16的内壁相贴合，当滚子轴承板12旋转时外螺纹盘13以及与之相固定的固定钻头15也会随之旋转，通过内螺纹槽14，当固定钻头15旋转时通过螺纹结构的传动，固定钻头15可上下移动，取样时步进电机7向下旋转边移动固定钻头15，随着固定钻头15边旋转的下降，固定钻头15将会随之钻入水稻田泥土之中以此来对设备整体进行一个固定，通过固定设备可以预防在取样过程中设备发生移动。

四个固定钻头15之间设有一个土壤多层取样机构2，土壤多层取样机构2包括取样升降机构、内螺纹取样槽A201、内螺纹取样槽B202、内螺纹取样槽C203和内螺纹取样槽D204，内螺纹取样槽A201、内螺纹取样槽B202、内螺纹取样槽C203和内螺纹取样槽D204的内部均设有一个与其内螺纹相匹配的中空金属外螺纹柱205，通过同步传动机构带动四个固定钻头15上下移动时将会同步带动取样升降机构，通过带动取样升降机构可同时带动四个中空金属外螺纹柱205上下移动。

长转轴11外表面的下侧固定套设有同步链轮18；

取样升降机构包括四个转轴219，四个转轴219分别位于四个同步链轮18的一侧，且同步链轮18与转轴219之间通过一个同步链条220串联传动；长转轴11在旋转的过程中与通过同步链轮18和同步链条220从而串联传动的转轴219将会随之同步旋转。

转轴219的下端面固定设有与无人机式水稻样品自动取样设备1之间通过滚子轴承相连的圆形板221，四个圆形板221分别位于四个中空金属外螺纹柱205的上方，且圆形板221与无人机式水稻样品自动取样设备1之间通过滚子轴承相连；当转轴219旋转时与之相固定的圆形板221将会随之同步旋转，且通过其滚子轴承，从而导致圆形板221自转只可自转，无法上下移动。

圆形板221下端面的两侧均固定设有一个长杆222，固定于位于同一个圆形板221下端面的两个长杆222均活动贯穿位于其下方的中空金属外螺纹柱205，长杆222外表面的下侧固定套设有防脱金属套224，防脱金属套224的上方设有位于中空金属外螺纹柱205的下端面的柱形防脱槽223，且柱形防脱槽223的内壁直径大于防脱金属套224外表面的直径，当圆形板221旋转时分别固定于其下端面两侧的两个长杆222将会以转轴219为中心而公转，由于两个长杆222分别从中空金属外螺纹柱205上端面的两侧竖向活动贯穿中空金属外螺纹柱205，通过公转的两个长杆222从而可以带动中空金属外螺纹柱205自身自转，通过内螺纹取样槽A201、内螺纹取样槽B202、内螺纹取样槽C203和内螺纹取样槽D204内壁上的螺纹，四个旋转的中空金属外螺纹柱205将会随之同步上下移动，且通过柱形防脱槽223以及防脱金属套224的限位，从而可以预防中空金属外螺纹柱205脱落。

中空金属外螺纹柱205上端面的中间位置设有贯穿中空金属外螺纹柱205的方形通孔206，方形通孔206的内部滑动连接有方形杆215，方形通孔206的内壁截面形状为方形，且方形杆215的外表面与方形通孔206的内壁相贴合，方形杆215的顶端与圆形板221之间通过滚子轴承相连，方形杆215的下端面固定设有截面凸形圆板216；由于截面凸形圆板216通过方形杆215与无法向下移动的圆形板221之间相连，从而导致中空金属外螺纹柱205自身在下降的过程中，截面凸形圆板216将会停留在原处不会发生移动；

且由于方形杆215的外表面与位于中空金属外螺纹柱205上端面中间位置的方形通孔206的内壁相贴合，所以当中空金属外螺纹柱205旋转时方形杆215将会随之旋转，方形杆215在旋转的过程中与之相固定的截面凸形圆板216也会随之旋转，通过此结构从而可以确保安装于截面凸形圆板216外表面的四个倒L形推送板217的位置始终与位于中空金属外螺纹柱205内部四个端角上四个矩形推送块207的位置相对；

位于内螺纹取样槽A201内部的中空金属外螺纹柱205内部下侧位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块207，位于内螺纹取样槽B202内部的中空金属外螺纹柱205内部靠近下侧位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块207，位于内螺纹取样槽C203内部的中空金属外螺纹柱205内部靠近顶端位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块207，位于内螺纹取样槽D204内部的中空金属外螺纹柱205内部顶端位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块207，截面凸形圆板216外表面的四个端角均通过短转轴连接有一倒L形推送板217，且四个倒L形推送板217的位置分别与四个矩形推送块207的位置相对应，四个倒L形推送板217的上方设有一个固定套设有方形杆215外表面的斜面环218；

由于倒L形推送板217与截面凸形圆板216之间通过短转轴相连，所以当中空金属外螺纹柱205在下降的过程中，与截面凸形圆板216之间相连的倒L形推送板217也会停留在原处，不会随着中空金属外螺纹柱205的下降而向下移动；

矩形推送块207外表面的一侧连接有弹簧208，弹簧208的下方设有其顶端与矩形推送块207之间相固定的连接杆209，连接杆209的下端面固定连接有一位于中空金属外螺纹柱205下方的半锥形头210，四个相互贴合的半锥形头210呈现四角锥形，四个半锥形头210的上方设有一个位于中空金属外螺纹柱205下端面中间位置的样品收纳槽212，样品收纳槽212的一侧设有位于中空金属外螺纹柱205下端面的锯齿环，样品收纳槽212内部的上侧设有与其内壁之间相贴合的下料板213，下料板213上端面的中间位置连接有一固定安装于中空金属外螺纹柱205内部的单杠气缸214；

在取样时中空金属外螺纹柱205将会边旋转边向下移动，随着中空金属外螺纹柱205的下降位于中空金属外螺纹柱205下方四个相互闭合的半锥形头210将会接触到水稻田并钻入水稻田的内部；

随着中空金属外螺纹柱205的下降，位于其内部的四个矩形推送块207将会逐渐靠近停止在原处没有下降的倒L形推送板217，随着矩形推送块207的下降，矩形推送块207将会逐渐靠近倒L形推送板217，当两者之间相互接触，且矩形推送块207还在继续下降时，通过位于矩形推送块207下端面的倾斜面的推送，矩形推送块207将会随之向外移动，随着矩形推送块207的移动与之通过连接杆209相固定的半锥形头210也会随之向外移动，随着半锥形头210的移动，被四个半锥形头210所密封的样品收纳槽212将会显露于外界，当样品收纳槽212显露于外界且中空金属外螺纹柱205还在被向下传动时，通过位于中空金属外螺纹柱205下端面的锯齿环中空金属外螺纹柱205将会继续深入，随着此种中空金属外螺纹柱205的深入，土壤将会进入显露于外界的样品收纳槽212的内部；

截面凸形圆板216的整体截面形状呈现凸形，其上端面的外表面设有一个环形槽，倒L形推送板217整体形状呈现L形，倒L形推送板217的外表面朝向截面凸形圆板216的面的下侧设有一个方形的空缺槽，倒L形推送板217通过其方形空缺槽扣于截面凸形圆板216上端面的环形槽内部，且倒L形推送板217朝向截面凸形圆板216面的顶部端部的上侧通过短转轴与截面凸形圆板216之间相连，通过此结构，从而导致倒L形推送板217自身只可向上旋转，无法向下旋转，当向下移动的矩形推送块207接触到倒L形推送板217时，将会对倒L形推送板217产生一股向下的推送力，由于倒L形推送板217自身无法向下旋转，导致倒L形推送板217不会发生活动，通过上述技术方案从而可以确保向下移动的矩形推送块207可以被倒L形推送板217向外推送，从而打开半锥形头210；

矩形推送块207在向外移动的过程中将会挤压与之相连的弹簧208，当倒L形推送板217不在与矩形推送块207之间相接触时，通过被挤压的弹簧208的反作用力，即可将矩形推送块207以及与矩形推送块207之间通过连接杆209相连的半锥形头210向内推送，使其四个半锥形头210再次密封，将样品收纳槽212与外界之间相隔绝；

连接杆209外表面的下侧固定套设有一密封板211，密封板211的外侧设有位于中空金属外螺纹柱205内部的密封槽225，一密封板211的外表面与密封槽225的内壁相贴合且密封板211与密封槽225之间滑动相连，密封槽225上下端内壁的一侧均设有一个条形活动槽226，连接杆209的底部端部通过贯穿条形活动槽226从而延伸至密封槽225的外侧，连接杆209在被向外推送时将会在条形活动槽226的内部移动，而通过位于两个条形活动槽226之间的密封板211以及密封槽225从而可以预防外界的异物通过条形活动槽226进入中空金属外螺纹柱205的内部，通过上述技术方案从而保证了此结构的密封性；

四角锥形外表面的四个尖锥角分别位于四个所述半锥形头210的外表面，且由于水稻田内部含有大量的水分，其自身的硬度较低，在打开四个半锥形头210的过程中，通过位于半锥形头210外表面的尖锥角从而可以划开土壤，通过半锥形头210自身的形状从而可以预防四个半锥形头210无法向外移动的情况发生。

由于四个中空金属外螺纹柱205内部矩形推送块207的位置不一，因此位于四个中空金属外螺纹柱205下方的四个半锥形头210所被打开的时间以及其打卡时所处于的深度也不一，通过在不同的深度打开四个中空金属外螺纹柱205下方的四个半锥形头210，从而使得设备可以一次性对位于水稻田不同深度的土壤进行采样，并将其分别储存于四个样品收纳槽212的内部，通过上述技术方案从而使得设备可以一次性对不同深度的土壤样本进行分类取样并储存，从而缩减了设备的操作繁琐性，且还可以预防样本之间发生交叉感染；

当固定钻头15以及中空金属外螺纹柱205无法再继续向下移动后，反向旋转传动转轴8以此来将固定钻头15以及中空金属外螺纹柱205重新收纳至原本的位置，在此过程中，矩形推送块207将会随之向上移动，向上移动的矩形推送块207的上端面将会接触到只可向上旋转的倒L形推送板217，且此时两者相对应的面为平面，无法进行推送移动，当两者相接触，且矩形推送块207还在继续向上移动时，倒L形推送板217将会以短转轴连接处为中心而旋转，通过上述技术方案从而可以确保在回收中空金属外螺纹柱205时，矩形推送块207不会被向外推送，从而导致样品收纳槽212被打开，样品脱落的情况发生；

倒L形推送板217在旋转的过程中，其上端面将会接触到斜面环218上，通过斜面环218从而可以防止倒L形推送板217的旋转角度超过九十度，从而导致自身无法在重力的作用下重新变为平行状态的情况发生。

步进电机7的上方设有一个位于无人机式水稻样品自动取样设备1外表面的圆形盖板，且无人机式水稻样品自动取样设备1与圆形盖板之间通过螺丝相固定；

无人机式水稻样品自动取样设备1下端面的四个端角均固定设有一个固定头6，四个内螺纹槽14的入口分别位于四个固定头6下端面的中间位置，无人机式水稻样品自动取样设备1的下方设有金属台5，金属台5上端面的四个端角均设有一个其位置与四个固定钻头15相对应的定位槽3，定位槽3的一侧设有其位置与中空金属外螺纹柱205相对应的样品槽4；当中空金属外螺纹柱205以及固定钻头15完全从水稻田中的泥土中离开后，再次遥控无人机式水稻样品自动取样设备1，将其无人机式水稻样品自动取样设备1移动回对应的回收点，当无人机式水稻样品自动取样设备1回到回收点后，将四个固定头6分别对准位于金属台5上的四个定位槽3并将其插入，之后再次启动步进电机7向下推送中空金属外螺纹柱205，当样品收纳槽212再次被打开时，通过安装于此样品收纳槽212上方的单杠气缸214向下推送位于样品收纳槽212内部的下料板213，即可将位于此样品收纳槽212内部的泥土样本向下推送，使其掉入样品槽4的内部，当样品全部排出完成后，对中空金属外螺纹柱205进行回收，此时四个样品槽4的内部分别含有位于水稻田内部不同深度的四份土壤样本，之后工作人员即可将金属台5其拿至实验室中对其样本进行检测。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种水稻田中远程控制自动取样的装置，包括无人机式水稻样品自动取样设备（1），其特征在于：所述无人机式水稻样品自动取样设备（1）的内部固定安装有自动固定机构，所述自动固定机构包括同步传动机构和四个固定钻头（15），通过所述同步传动机构可同步带动四个固定钻头（15）上下移动；

四个所述固定钻头（15）之间设有一个土壤多层取样机构（2），所述土壤多层取样机构（2）包括取样升降机构、内螺纹取样槽A（201）、内螺纹取样槽B（202）、内螺纹取样槽C（203）和内螺纹取样槽D（204），所述内螺纹取样槽A（201）、内螺纹取样槽B（202）、内螺纹取样槽C（203）和内螺纹取样槽D（204）的内部均设有一个与其内螺纹相匹配的中空金属外螺纹柱（205），通过所述同步传动机构带动四个固定钻头（15）上下移动时将会同步带动取样升降机构，通过所述带动取样升降机构可同时带动四个中空金属外螺纹柱（205）上下移动；

所述同步传动机构包括步进电机（7），所述步进电机（7）的输出轴通过联轴器连接有传动转轴（8），所述传动转轴（8）的外表面固定套设有大型直齿轮（9），所述大型直齿轮（9）外表面的四个端角均啮合有一小型直齿轮（10），所述小型直齿轮（10）的轴心连接有一长转轴（11），所述长转轴（11）的下端面固定连接有一与无人机式水稻样品自动取样设备（1）之间通过滚子轴承相连的滚子轴承板（12）；

所述长转轴（11）外表面的下侧固定套设有同步链轮（18）；

所述取样升降机构包括四个转轴（219），四个所述转轴（219）分别位于四个所述同步链轮（18）的一侧，且所述同步链轮（18）与转轴（219）之间通过一个同步链条（220）串联传动，所述转轴（219）的下端面固定设有与无人机式水稻样品自动取样设备（1）之间通过滚子轴承相连的圆形板（221），四个所述圆形板（221）分别位于四个所述中空金属外螺纹柱（205）的上方，且所述圆形板（221）与无人机式水稻样品自动取样设备（1）之间通过滚子轴承相连。

2.根据权利要求1所述的一种水稻田中远程控制自动取样的装置，其特征在于：所述滚子轴承板（12）的下方设有内螺纹槽（14），所述内螺纹槽（14）的内部设有与其内螺纹相匹配的外螺纹盘（13），四个所述固定钻头（15）分别固定于四个所述外螺纹盘（13）下端面的中间位置，且所述外螺纹盘（13）上端面的中间位置设有通过贯穿外螺纹盘（13）从而延伸至固定钻头（15）内部的方形插槽（16）。

3.根据权利要求2所述的一种水稻田中远程控制自动取样的装置，其特征在于：所述滚子轴承板（12）下端面的中间位置固定设有插入方形插槽（16）内部的方形转轴（17），所述方形转轴（17）的内壁截面形状为正方形，所述方形插槽（16）的外表面与方形转轴（17）的内壁相贴合，所述方形插槽（16）与方形转轴（17）之间滑动相连，且插入所述方形插槽（16）内部的方形转轴（17）的底部端部外表面的一侧固定设有一个与方形插槽（16）的内壁之间滑动相连的防脱块。

4.根据权利要求3所述的一种水稻田中远程控制自动取样的装置，其特征在于：所述圆形板（221）下端面的两侧均固定设有一个长杆（222），固定于位于同一个圆形板（221）下端面的两个所述长杆（222）活动贯穿位于其下方的中空金属外螺纹柱（205），所述长杆（222）外表面的下侧固定套设有防脱金属套（224），所述防脱金属套（224）的上方设有位于中空金属外螺纹柱（205）的下端面的柱形防脱槽（223），且所述柱形防脱槽（223）的内壁直径大于防脱金属套（224）外表面的直径。

5.根据权利要求4所述的一种水稻田中远程控制自动取样的装置，其特征在于：所述中空金属外螺纹柱（205）上端面的中间位置设有贯穿中空金属外螺纹柱（205）的方形通孔（206），所述方形通孔（206）的内部滑动连接有方形杆（215），所述方形通孔（206）的内壁截面形状为方形，且所述方形杆（215）的外表面与方形通孔（206）的内壁相贴合，所述方形杆（215）的顶端与圆形板（221）之间通过滚子轴承相连，所述方形杆（215）的底端固定设有其下端面与中空金属外螺纹柱（205）的内部之间相贴合的截面凸形圆板（216）。

6.根据权利要求5所述的一种水稻田中远程控制自动取样的装置，其特征在于：位于所述内螺纹取样槽A（201）内部的中空金属外螺纹柱（205）内部下侧位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块（207），位于所述内螺纹取样槽B（202）内部的中空金属外螺纹柱（205）内部靠近下侧位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块（207），位于所述内螺纹取样槽C（203）内部的中空金属外螺纹柱（205）内部靠近顶端位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块（207），位于所述内螺纹取样槽D（204）内部的中空金属外螺纹柱（205）内部顶端位置的四个端角均活动设有一个矩形推送块（207），所述截面凸形圆板（216）外表面的四个端角均通过短转轴连接有一倒L形推送板（217），且四个倒L形推送板（217）的位置分别与四个所述矩形推送块（207）的位置相对应，四个所述倒L形推送板（217）的上方设有一个固定套设有方形杆（215）外表面的斜面环（218）；

所述矩形推送块（207）外表面的一侧连接有弹簧（208），所述弹簧（208）的下方设有其顶端与矩形推送块（207）之间相固定的连接杆（209），所述连接杆（209）的下端面固定连接有一位于中空金属外螺纹柱（205）下方的半锥形头（210），四个相互贴合的半锥形头（210）呈现四角锥形，四个所述半锥形头（210）的上方设有一个位于中空金属外螺纹柱（205）下端面中间位置的样品收纳槽（212），所述样品收纳槽（212）的一侧设有位于中空金属外螺纹柱（205）下端面的锯齿环，所述样品收纳槽（212）内部的上侧设有与其内壁之间相贴合的下料板（213），所述下料板（213）上端面的中间位置连接有一固定安装于中空金属外螺纹柱（205）内部的单杠气缸（214）；

所述连接杆（209）外表面的下侧固定套设有一密封板（211），所述密封板（211）的外侧设有位于中空金属外螺纹柱（205）内部的密封槽（225），所述一密封板（211）的外表面与密封槽（225）的内壁相贴合且所述密封板（211）与密封槽（225）之间滑动相连，所述密封槽（225）上下端内壁的一侧均设有一个条形活动槽（226），所述连接杆（209）的底部端部通过贯穿条形活动槽（226）从而延伸至密封槽（225）的外侧。

7.根据权利要求6所述的一种水稻田中远程控制自动取样的装置，其特征在于：所述步进电机（7）的上方设有一个位于无人机式水稻样品自动取样设备（1）外表面的圆形盖板，且所述无人机式水稻样品自动取样设备（1）与圆形盖板之间通过螺丝相固定；

所述无人机式水稻样品自动取样设备（1）下端面的四个端角均固定设有一个固定头（6），四个所述内螺纹槽（14）的入口分别位于四个所述固定头（6）下端面的中间位置，所述无人机式水稻样品自动取样设备（1）的下方设有金属台（5），所述金属台（5）上端面的四个端角均设有一个其位置与四个所述固定钻头（15）相对应的定位槽（3），所述定位槽（3）的一侧设有其位置与中空金属外螺纹柱（205）相对应的样品槽（4）。