CN213544117U - 一种无人机取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机取样装置，该取样装置包含：放置平台，其上设有处于圆周上的若干放置槽；旋转圆盘，其处于放置平台的上方；支撑套管，其底部转动设置在放置平台的上表面的中心，且其顶部固定在旋转圆盘下表面的中心；电机，其固定在放置平台的上表面；主动齿轮，其套置并固定在电机的输出轴上；从动齿轮，其套置并固定在支撑套管的侧壁上，且与主动齿轮相啮合；输送泵，其固定在放置平台上并处于支撑套管内；进水管，其与输送泵的输入口连接；出水管，其与输送泵的输出口连接，且穿过支撑套管，并从旋转圆盘的上表面中心穿出；以及储样器，其放置在放置槽内。本实用新型的取样装置能够减轻电机负荷，提高装置的使用寿命。

Description

一种无人机取样装置

技术领域

本实用新型涉及一种取样装置，具体涉及一种无人机取样装置。

背景技术

目前，我国水环境监测主要通过驾驶船或快艇等驶入采样区域，人工采样，再带回实验室，在实验室进行人工水质的测定，该方法虽灵活度高、可操作性范围广，但是耗时长，人力劳动输出大，且采样环境多样，造成人工采样的不便。

随着人工智能的发展，越来越多的水环境研究者采用无人船进行人工采样，该方法灵活度高、负载大，同时可搭载多种水质监测设备，该方法仍具有一定的缺点。当水草茂盛、水深较浅、水面受到严重污染，有漂浮物或者水华爆发时，无人船的行驶往往受到阻碍。采用飞行方式进入采样区域，机动、灵活，避免了因采样环境复杂等问题导致的采样设备无法进入的问题。

中国专利CN105842009B公开了一种水质监测无人机水样采集装置，包括取水管、输送泵、注水管和若干个储样器，若干个储样器均匀分布在环形支架上，在环形支架的内侧设置有齿圈，齿圈与驱动齿轮相啮合，驱动齿轮与驱动电机传动连接，取水管通过输送泵与注水管连通，注水管出水口对准其中一个储样器，输送泵和驱动电机均固定在底座上，底座与无人机相连接。

虽然上述采样装置能够通过无人机辅助采样，但是仍存在一些不足之处：

(1)该无人机水样采集装置，通过齿轮带动储样器转动，如若采集的水样较多，重量较重，驱动电机的负载比较大，储样器转动困难；

(2)该无人机水样采集装置，未对水样液位进行标记。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无人机取样装置，解决了现有无人机水样采集装置的齿轮带动储样器转动导致电机负载大的问题，能够减轻电机负荷，提高装置的使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种无人机取样装置，与无人机连接，该取样装置包含：放置平台，其上设有处于圆周上的若干放置槽，所述无人机与其固定连接；旋转圆盘，其处于所述放置平台的上方，且其直径小于所述放置槽所处的圆周的直径；支撑套管，其底部转动设置在所述放置平台的上表面的中心，且其顶部固定在所述旋转圆盘下表面的中心；电机，其固定在所述放置平台的上表面；主动齿轮，其套置并固定在所述电机的输出轴上；从动齿轮，其套置并固定在所述支撑套管的侧壁上，且与所述主动齿轮相啮合；输送泵，其固定在所述放置平台的下表面，或其固定在所述放置平台的上表面，并处于所述支撑套管内；进水管，其与所述输送泵的输入口连接，且处于竖直状态；出水管，其与所述输送泵的输出口连接，且穿过所述支撑套管，并从所述旋转圆盘的上表面中心穿出；以及储样器，其放置在所述放置槽内，所述出水管的末端可处于其正上方。

优选地，所述输送泵固定在所述放置平台的下表面，所述放置平台的下表面设置安装所述输送泵的壳体，所述输送泵置于该壳体内。

优选地，所述放置平台上，相邻放置槽之间设置通孔，且该通孔处于若干放置槽所处的圆周上。

优选地，所述放置平台为圆盘状。

优选地，所述进水管的侧壁上套置有浮球，且进水管的侧壁上周向设置有限位下突起和限位上突起，所述限位上突起处于所述进水管的上部，所述限位下突起处于所述进水管的底端。

优选地，所述输送泵固定在所述放置平台的上表面，并处于所述支撑套管内，所述进水管穿过所述放置平台，与所述输送泵的输入口连接。

优选地，所述输送泵固定在所述放置平台的下表面，所述出水管与所述输送泵的输出口连接，且穿过所述放置平台的上表面中心和支撑套管，并从所述旋转圆盘的上表面中心穿出。

优选地，所述放置平台与旋转圆盘通过轴承转动连接。

本实用新型的无人机取样装置，解决了现有无人机水样采集装置的齿轮带动储样器转动导致电机负载大的问题，具有以下优点：

(1)本实用新型的无人机取样装置，通过主动齿轮带动从动齿轮转动，从而实现旋转圆盘的转动，通过旋转圆盘带动出水管一起转动，从而避免储样器的转动，不仅减轻了电机的负荷，而且避免因储样器的转动而导致采集的样品溅出；

(2)本实用新型的无人机取样装置，在放置平台上设置通孔，这样可以对进水管和出水管润洗功能，润洗液从通孔排出，防止前一次采样对后面采样的污染和影响；

(3)本实用新型的无人机取样装置，放置平台上可设置若干储样器，通过带动出水管转动，实现一次飞行，取多个水样；

(4)本实用新型的无人机取样装置，采样深度用浮球控制，从而确定采用的深度。

附图说明

图1为本实用新型的无人机取样装置的结构示意图。

图2为本实用新型的无人机取样装置的立体示意图。

图3为本实用新型的无人机取样装置的使用示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种无人机取样装置，参见图1-3，该装置与无人机连接，其包括：放置平台10、旋转圆盘20、支撑套管30、主动齿轮40、从动齿轮50、电机60(可采用42步步进电机42BYGH34)、输送泵70(可采用蠕动泵KKTS-24S18LA)、进水管80A、出水管80B和储样器90。其中，无人机1与放置平台10的边缘固定连接，放置平台10上设置有若干放置槽11，若干放置槽11的放置位置呈圆周状，储样器90置于放置槽11内。旋转圆盘20处于放置平台10的上方，支撑套管30转动设置(可通过轴承实现)在放置平台10的上表面中心，且与旋转圆盘20的下表面中心固定连接。电机60固定在放置平台10的上表面，且其输出轴上套置并固定有主动齿轮40，支撑套管30的侧壁上套置并固定有从动齿轮50，该从动齿轮50与主动齿轮40相啮合，主动齿轮40带动从动齿轮50转动，从而带动旋转圆盘20转动。输送泵70固定在放置平台10的下表面，其输入口与进水管80A连接，其输出口与出水管80B连接，且出水管80B穿过放置平台10的上表面中心和支撑套管30，并从旋转圆盘20的上表面中心穿出，该出水管80B的末端处于储样器90开口的正上方。

电机60和输送泵70可与无人机的电源电性连接，从而为电机60和输送泵70提供电量。

上述放置平台10为圆盘状，其周向设置有若干放置槽11，且相邻放置槽11之间设置通孔12，且该通孔12处于若干放置槽11所处的圆周上。

上述进水管80A的侧壁上套置有浮球81，且进水管80A的侧壁上周向设置有限位下突起82和限位上突起83，限位上突起83处于进水管80A的上部，限位下突起82处于进水管80A的底端，限位下突起82用于对浮球81进行限位，避免浮球81掉落，限位上突起83也用于对浮球81进行限位，限定插入水中的深度。

实施例2

一种无人机取样装置，与实施例1的结构基本相同，区别在于，输送泵70固定在放置平台10的上表面，并处于支撑套管30内，进水管80A穿过放置平台10，与输送泵70的输入口连接，出水管80B与输送泵70的输出口连接，且穿过支撑套管30，并从旋转圆盘20的上表面中心穿出。

本实用新型的无人机取样装置的使用方法，具体如下：

在使用时，首先对储样器90进行编号，确定取样深度，标记浮球位置。然后，控制无人机1飞往水样采集地点一，控制无人机1下降，使得深入水面，浮球81沿进水管80A向上漂浮在水面上，浮球81漂浮至限位上突起83处，此时控制无人机1悬停状态，输送泵70启动，将取样点一的水样抽上来，并通过出水管80A注入到第一个储样器90中，此时，完成一次采样。

控制无人机1飞往下一地点进行采样工作，在第二次采样之前，为防止第一次采样过程中的水样对第二次的污染和影响，需要对进水管80A和出水管80B进行润洗。先控制电机60带动主动齿轮40转动，进而带动从动齿轮50转动，从动齿轮50带动旋转圆盘20转动，出水管80B随旋转圆盘20一起转动，旋转到通孔12的位置，输送泵70启动，将取样点二的水样抽上来，并通过出水管80B注入到通孔12位置，排到水体中，此时，润洗完成。

控制电机60带动主动齿轮40转动，进而带动从动齿轮50转动，从动齿轮50带动旋转圆盘20转动，出水管80B随旋转圆盘20一起转动，旋转到第二个储样器90的位置，输送泵70启动，将取样点二的水样抽上来，并通过出水管80B注入到第二个储样器90中，此时，二次采样完成。

依次循环，直到完成所有指定地方的水样采集工作，此时控制无人机飞回，对所采集的水样进行分析。

综上所述，本用新型的无人机取样装置能够一次飞行，取多个水样，而且避免储样器转动，其采取了出水管转动，从而解决了当采样较多时驱动电机的负载比较大储样器转动困难的问题。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种无人机取样装置，与无人机(1)连接，其特征在于，该取样装置包含：

放置平台(10)，其上设有处于圆周上的若干放置槽(11)，所述无人机(1)与其固定连接；

旋转圆盘(20)，其处于所述放置平台(10)的上方，且其直径小于所述放置槽(11)所处的圆周的直径；

支撑套管(30)，其底部转动设置在所述放置平台(10)的上表面的中心，且其顶部固定在所述旋转圆盘(20)下表面的中心；

电机(60)，其固定在所述放置平台(10)的上表面；

主动齿轮(40)，其套置并固定在所述电机(60)的输出轴上；

从动齿轮(50)，其套置并固定在所述支撑套管(30)的侧壁上，且与所述主动齿轮(40)相啮合；

输送泵(70)，其固定在所述放置平台(10)的下表面，或其固定在所述放置平台(10)的上表面，并处于所述支撑套管(30)内；

进水管(80A)，其与所述输送泵(70)的输入口连接，且处于竖直状态；

出水管(80B)，其与所述输送泵(70)的输出口连接，且穿过所述支撑套管(30)，并从所述旋转圆盘(20)的上表面中心穿出；以及

储样器(90)，其放置在所述放置槽(11)内，所述出水管(80B)的末端可处于其正上方。

2.根据权利要求1所述的无人机取样装置，其特征在于，所述输送泵(70)固定在所述放置平台(10)的下表面，所述放置平台(10)的下表面设置安装所述输送泵(70)的壳体，所述输送泵(70)置于该壳体内。

3.根据权利要求1所述的无人机取样装置，其特征在于，所述放置平台(10)上，相邻放置槽(11)之间设置通孔(12)，且该通孔(12)处于若干放置槽(11)所处的圆周上。

4.根据权利要求1所述的无人机取样装置，其特征在于，所述放置平台(10)为圆盘状。

5.根据权利要求1所述的无人机取样装置，其特征在于，所述进水管(80A)的侧壁上套置有浮球(81)，且进水管(80A)的侧壁上周向设置有限位下突起(82)和限位上突起(83)，所述限位上突起(83)处于所述进水管(80A)的上部，所述限位下突起(82)处于所述进水管(80A)的底端。

6.根据权利要求1所述的无人机取样装置，其特征在于，所述输送泵(70)固定在所述放置平台(10)的上表面，并处于所述支撑套管(30)内，所述进水管(80A)穿过所述放置平台(10)，与所述输送泵(70)的输入口连接。

7.根据权利要求1所述的无人机取样装置，其特征在于，所述输送泵(70)固定在所述放置平台(10)的下表面，所述出水管(80B)与所述输送泵(70)的输出口连接，且穿过所述放置平台(10)的上表面中心和支撑套管(30)，并从所述旋转圆盘(20)的上表面中心穿出。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的无人机取样装置，其特征在于，所述放置平台(10)与旋转圆盘(20)通过轴承转动连接。

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