CN206615394U - 取土无人机 - Google Patents

Abstract

取土无人机，包括旋翼无人机，旋翼无人机与牵引线的一端连接，牵引线另一端与取土装置壳体连接，取土装置壳体内安装取土电机和能够驱动取土电机的控制电路，取土装置壳体上横向设置轴孔，取土电机的输出轴从轴孔伸出至取土装置壳体外部，取土电机的输出轴上安装螺旋取土器，所述螺旋取土器包括平面螺旋形隔板，平面螺旋形隔板中心点与取土电机的输出轴连接。本实用新型的优点在于：取土无人机无需落至地面，在悬停状态下可主动控制其携带的螺旋取土器下落挖取地面土壤并收纳，取土成功率较高，能够完全替代现有的人工现场取土的操作方式，实现远程遥控取土，有利于降低工作人员的劳动强度及交通成本，大幅降低土壤采样难度等。

Description

取土无人机

技术领域

本实用新型涉及一种远程土样采集设备，具体地说是一种取土无人机。

背景技术

目前对地面土壤进行采样化验需工作人员去现场提取土壤样本，有些车辆难以直接到达的区域需要工作人员步行前往取样，工作人员的劳动强度较大、交通成本较高，尤其对于一些山区、岛屿或人员难以到达的危险区域，人工现场取样更是难上加难。为解决上述问题，本领域技术人员提出了采用无人机远距离提取土壤样本的设想，但目前现有的无人机取土设备大都为简单的容器，依靠无人机拖拽容器来取土，实际使用时取土成功率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种取土无人机，取土时无需落至地面，在悬停状态下可主动控制其携带的螺旋取土器下落挖取地面土壤并收纳，取土成功率较高，能够完全替代现有的人工现场取土的操作方式，实现远程遥控取土，有利于降低工作人员的劳动强度及交通成本，大幅降低土壤采样难度。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括旋翼无人机，旋翼无人机与牵引线的一端连接，牵引线另一端与取土装置壳体连接，取土装置壳体内安装取土电机和能够驱动取土电机的控制电路，取土装置壳体上横向设置轴孔，取土电机的输出轴从轴孔伸出至取土装置壳体外部，取土电机的输出轴上安装螺旋取土器，所述螺旋取土器包括平面螺旋形隔板，平面螺旋形隔板中心点与取土电机的输出轴连接，平面螺旋形隔板两侧均设置封板，平面螺旋形隔板外端与两侧的封板形成取土口，取土口旋转至远离牵引线的位置时相对取土装置壳体端面凸出。所述取土装置壳体通过控制开关与牵引线连接，控制开关可由牵引线的牵引力控制通断，控制开关与控制电路连通，控制开关能够控制取土电机的启动与关闭，牵引线牵拉控制开关时，取土电机关闭，牵引线不牵拉控制开关时，取土电机启动。所述取土装置壳体顶部开设凹槽，凹槽内安装活动框，活动框底边一端通过铰接轴与取土装置壳体铰接，活动框另一端顶部与牵引线连接，活动框内安装行程开关，行程开关的活动开关与活动框底边内侧远离铰接轴的一端接触，活动框外侧与凹槽之间以及活动框内侧与行程开关之间均设有活动间隙，取土装置壳体悬空时，牵引线对活动框形成牵拉，沿铰接轴转动，活动框转动后底边将行程开关的活动开关按下，取土电机的电路关闭，取土装置壳体落至地面后，牵引线不再牵拉活动框，活动框松开行程开关的活动开关，取土电机的电路导通，取土电机的输出轴开始旋转。牵引线下部外侧设置套管。旋翼无人机下方安装视频传输设备。平面螺旋形隔板外侧的封板通过可拆卸的连接件与平面螺旋形隔板连接。

本实用新型的优点在于：取土无人机无需落至地面，在悬停状态下可主动控制其携带的螺旋取土器下落挖取地面土壤并收纳，取土成功率较高，能够完全替代现有的人工现场取土的操作方式，实现远程遥控取土，有利于降低工作人员的劳动强度及交通成本，大幅降低土壤采样难度等。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A向放大结构示意图，图中所示为牵引线未对活动框形成牵拉的状态；

图3是图2所示结构中牵引线对活动框形成牵拉的状态。

具体实施方式

本实用新型所述的取土无人机包括旋翼无人机1，旋翼无人机1与牵引线2的一端连接，牵引线2另一端与取土装置壳体3连接，取土装置壳体3内安装取土电机4和能够驱动取土电机4的控制电路5，取土装置壳体3上横向设置轴孔6，取土电机4的输出轴从轴孔6伸出至取土装置壳体3外部，取土电机4的输出轴上安装螺旋取土器，所述螺旋取土器包括平面螺旋形隔板7，平面螺旋形隔板7中心点与取土电机4的输出轴连接，平面螺旋形隔板7两侧均设置封板8，平面螺旋形隔板7外端与两侧的封板8形成取土口9，取土口9旋转至远离牵引线2的位置时相对取土装置壳体3端面凸出。需要远距离采集土壤样本时，工作人员可遥控旋翼无人机1航行至待取样位置上方并降落至地面，取土电机4的输出轴带动螺旋取土器旋转，螺旋取土器旋转时取土口9不断挖取地面的土壤并使土壤沿平面螺旋形隔板7逐渐进入螺旋取土器内部存储，平面螺旋形隔板7和两侧的封板8共同构成一个存储空间，使取土口9挖取的土壤不会从取土口9掉出。取土完毕后，工作人员遥控旋翼无人机1返回，取出螺旋取土器内存储的土壤用于化验。本实用新型取土无人机无需落至地面，在悬停状态下可主动控制其携带的螺旋取土器下落挖取地面土壤并收纳，与现有远程取土设备相比，取土效率及成功率得到大幅提升，能够完全替代现有的人工现场取土的操作方式实现远程遥控取土，有利于降低工作人员的劳动强度及交通成本，大幅降低土壤采样难度。

本实用新型为了调节牵引线2的长度，可在旋翼无人机1上安装卷扬机20，卷扬机20能够在遥控设备的控制下启动或停止，牵引线2与卷扬机20的卷筒连接。旋翼无人机1悬停状态时，可通过卷扬机20放线将螺旋取土器降至地面，该结构在取土时不需反复调节旋翼无人机1的悬停高度，大幅降低操作难度。

本实用新型为了避免旋翼无人机1航行过程中取土电机4旋转造成不必要的功耗，可采用下述结构：所述取土装置壳体3通过控制开关与牵引线2连接，控制开关可由牵引线2的牵引力控制通断，控制开关与控制电路5连通，控制开关能够控制取土电机4的启动与关闭，牵引线2牵拉控制开关时，取土电机4关闭，牵引线2不牵拉控制开关时，取土电机4启动。该结构可使取土电机4只在旋翼无人机1降落后启动，旋翼无人机1航行过程中取土电机4不工作，有利于降低设备功耗，并且可避免旋翼无人机1返航过程中取土电机4旋转使部分土壤从螺旋取土器中掉落。

本实用新型所述控制开关可采用多种技术方案实现，例如采用拉力传感器控制的电路开关等，但这些结构采用电子元件较多，成本和故障率均较高，发生故障时工作人员难以及时找出故障点并排除故障，严重影响土壤采样作业进度。本实用新型所述控制开关优选的结构为：所述取土装置壳体3顶部开设凹槽16，凹槽16内安装活动框11，活动框11底边一端通过铰接轴12与取土装置壳体3铰接，活动框11另一端顶部与牵引线2连接，活动框11内安装行程开关13，行程开关13的活动开关与活动框11底边内侧远离铰接轴12的一端接触，活动框11外侧与凹槽16之间以及活动框11内侧与行程开关13之间均设有活动间隙，取土装置壳体3悬空时，牵引线2对活动框11形成牵拉，沿铰接轴12转动，活动框11转动后底边将行程开关13的活动开关按下，取土电机4的电路关闭，取土装置壳体3落至地面后，牵引线2不再牵拉活动框11，活动框11松开行程开关13的活动开关，取土电机4的电路导通，取土电机4的输出轴开始旋转。该结构通过取土装置壳体3的自重控制行程开关13的通断，不需设置复杂的电子元件，行程开关13由机械装置触发，故障率极低，行程开关13可使用多种通用型的产品，其自身成本十分低廉，一旦发生故障，工作人员在现场更换一个备用的行程开关就可将故障顺利排除，不会影响作业进度。

本实用新型为了防止旋翼无人机1降落过程中牵引线2松弛与螺旋取土器发生缠绕，可在牵引线2下部外侧设置套管14。

本实用新型为了实现视距外的远程土壤采样，可在旋翼无人机1下方安装视频传输设备15。工作人员可通过实时接受视频传输设备15传回的视频来遥控操作旋翼无人机1进行土壤采样，更进一步降低工作人员的劳动强度及交通成本。

本实用新型所述螺旋取土器携带回土壤样本后，工作人员可反向转动螺旋取土器取出内部的土壤样本。为便于工作人员清洗螺旋取土器，本实用新型可采用下述结构：平面螺旋形隔板7外侧的封板8通过可拆卸的连接件与平面螺旋形隔板7连接。所述可拆卸的连接件可以是卡扣、螺钉等多种结构，采样结束后，工作人员可拆下平面螺旋形隔板7外侧的封板8对螺旋取土器内部进行清洗，避免螺旋取土器内部残留的泥土影响下一次采样的准确性。

图中10是与控制电路5连接的总开关，17是与控制电路5连接的充电接口。

Claims (7)

1.取土无人机，包括旋翼无人机（1），其特征在于：旋翼无人机（1）与牵引线（2）的一端连接，牵引线（2）另一端与取土装置壳体（3）连接，取土装置壳体（3）内安装取土电机（4）和能够驱动取土电机（4）的控制电路（5），取土装置壳体（3）上横向设置轴孔（6），取土电机（4）的输出轴从轴孔（6）伸出至取土装置壳体（3）外部，取土电机（4）的输出轴上安装螺旋取土器，所述螺旋取土器包括平面螺旋形隔板（7），平面螺旋形隔板（7）中心点与取土电机（4）的输出轴连接，平面螺旋形隔板（7）两侧均设置封板（8），平面螺旋形隔板（7）外端与两侧的封板（8）形成取土口（9），取土口（9）旋转至远离牵引线（2）的位置时相对取土装置壳体（3）端面凸出。

2.根据权利要求1所述的取土无人机，其特征在于：旋翼无人机（1）上安装卷扬机（20），卷扬机（20）能够在遥控设备的控制下启动或停止，牵引线（2）与卷扬机（20）的卷筒连接。

3.根据权利要求1或2所述的取土无人机，其特征在于：所述取土装置壳体（3）通过控制开关与牵引线（2）连接，控制开关可由牵引线（2）的牵引力控制通断，控制开关与控制电路（5）连通，控制开关能够控制取土电机（4）的启动与关闭，牵引线（2）牵拉控制开关时，取土电机（4）关闭，牵引线（2）不牵拉控制开关时，取土电机（4）启动。

4.根据权利要求3所述的取土无人机，其特征在于：所述取土装置壳体（3）顶部开设凹槽（16），凹槽（16）内安装活动框（11），活动框（11）底边一端通过铰接轴（12）与取土装置壳体（3）铰接，活动框（11）另一端顶部与牵引线（2）连接，活动框（11）内安装行程开关（13），行程开关（13）的活动开关与活动框（11）底边内侧远离铰接轴（12）的一端接触，活动框（11）外侧与凹槽（16）之间以及活动框（11）内侧与行程开关（13）之间均设有活动间隙，取土装置壳体（3）悬空时，牵引线（2）对活动框（11）形成牵拉，沿铰接轴（12）转动，活动框（11）转动后底边将行程开关（13）的活动开关按下，取土电机（4）的电路关闭，取土装置壳体（3）落至地面后，牵引线（2）不再牵拉活动框（11），活动框（11）松开行程开关（13）的活动开关，取土电机（4）的电路导通，取土电机（4）的输出轴开始旋转。

5.根据权利要求1或2所述的取土无人机，其特征在于：牵引线（2）下部外侧设置套管（14）。

6.根据权利要求1所述的取土无人机，其特征在于：旋翼无人机（1）下方安装视频传输设备（15）。

7.根据权利要求1所述的取土无人机，其特征在于：平面螺旋形隔板（7）外侧的封板（8）通过可拆卸的连接件与平面螺旋形隔板（7）连接。