JP6789477B1 - ドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置 - Google Patents

ドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ドローンに使用される直接サンプリング可能な装置を開示した。【解決手段】ドローン11の底面の中心にはドローン支えフレーム13が対称的にかつ固定的に装着され、ドローンの下方にはサンプル箱が設置され、ラックが歯車との噛合により伝動ロッド及び第一傘歯車を駆動して回転させ、移動機構により固定ブロックを駆動して下方に移動させ、サンプルボトルが移動して中部空間から出た時、位置制限ブロックが位置制限空間の底壁まで移動することで、スライドブロックがヒンジロッドにより移動ブロックを駆動して回転させ、サンプルボトルを傾斜させることによりドローンがサンプルボトルを水中に入れることに必要な力を減らし、また、サンプルボトルを傾斜させる場合に、水がサンプルボトルの中に入る速度が速くなり、ドローンと水面の距離を大きくさせることもできる。【選択図】図1

Description

本願発明はドローン分野に関し、具体的にはドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置である。
水質を検査するにはサンプルを採集する作業が不可欠である。採水作業員が入りにくい地点でサンプルを採集する場合に、サンプリング装置付きドローンを利用して採水作業を行う必要がある。サンプルを採集する過程で、一般的なサンプリング装置がサンプルボトルを縦にさせるように水中に入れ、ドローンと水面の距離をもっと近くさせる必要がある。その故、採水作業員がドローンを操る難しさが高くなり、ドローンが水中に落ちる恐れもあり、また、サンプルボトルを縦にさせるように水中に入れることに必要な力が大きく、水がサンプルボトルの中に入る速度が遅い。
中国特許出願公開第107271226号明細書
本願発明はドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置を提供し、既存技術にある上記の欠点を解消することを目的とする。
本願発明実施例のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置は、ドローンを含み、前記ドローンの底面の中心にはドローン支えフレームが対称的にかつ固定的に装着され、前記ドローンの下方にはサンプル箱が設置され、前記サンプル箱と前記ドローン支えフレームとの間には固定機構が設置され、前記固定機構により前記サンプル箱を前記ドローン支えフレームに固定でき、前記サンプル箱の中には下方に開口した中部空間が設置され、前記中部空間の中にはサンプルボトルが設置され、前記中部空間の右側内壁にはネジ山空間が連通するように設置され、前記ネジ山空間の中にはネジ山ブロックがスライドできるように装着され、前記ネジ山空間の中には前記ネジ山ブロックを上下に移動させられる移動機構が設置され、前記ネジ山ブロックの左側面には置き機構が装着され、前記サンプルボトルを前記置き機構に置くことができ、前記置き機構は移動ブロックを含み、前記移動ブロックが前記中部空間の中にスライドできるように装着され、前記移動ブロックの左側にはヒンジロッドがヒンジで連結され、前記中部空間の左側内壁にはヒンジ空間が連通するように設置され、前記ヒンジ空間の中にはスライドブロックがスライドできるように装着され、前記スライドブロックが前記ヒンジロッドとヒンジで装着され、前記スライドブロックの左側面には位置制限ブロックが固定的に装着され、前記ヒンジ空間には位置制限空間が連通するように設置され、前記位置制限ブロックが前記位置制限空間の内部にスライドできるように装着され、前記置き機構はまた固定ブロックを含み、前記固定ブロックが前記ネジ山ブロックの左側面に固定的に装着され、前記固定ブロックの中にはばね空間が設置され、前記スライドブロックが前記ばね空間の内部にスライドできるように装着され、前記ばね空間の頂壁と前記スライドブロックの頂面との間には第一ばねが固定的に装着され、前記移動機構が前記置き機構を下方に移動させる時、前記位置制限ブロックにより前記スライドブロックの下方への移動が止められ、前記移動ブロックを回転させ、前記サンプルボトルを傾斜させて水のサンプル採集を行い、前記中部空間の頂壁の中にはまた前記サンプルボトルの中のサンプルが零れるのを防げる零れ防止機構が設置されている。
上記の技術プランに基づき、前記固定機構はバックルを含み、前記バックルが前記ドローン支えフレームに挟まれ、前記バックルには連結ロッドがヒンジで装着され、前記連結ロッドが前記サンプル箱と固定的に連結されている。
上記の技術プランに基づき、前記移動機構はモーターを含み、前記モーターが前記ネジ山空間の頂壁に固定的に装着され、前記モーターにおいて下向きの出力軸の底面にはネジロッドが固定的に装着され、前記ネジロッドが下方へ前記ネジ山空間の底壁まで延在し、前記ネジ山ブロックが前記ネジロッドとネジ山により装着されている。
上記の技術プランに基づき、前記置き機構は連結板を含み、前記連結板が前記固定ブロックの底面に前後対称的にかつ固定的に装着され、前記中部空間の中には空き空間が設置され、前記空き空間の左右両側には矩形空間が連通するように設置され、前記矩形空間の中には支持板がスライドできるように装着され、前記サンプルボトルが左右両側の前記支持板に置かれ、前記支持板の一つの側面と前記矩形空間の片側内壁との間には第二ばねが固定的に装着され、前記矩形空間の底壁には移動空間が連通するように設置され、前記移動空間の中には移動板がスライドできるように装着され、前記移動板が前記支持板と固定的に連結されている。
上記の技術プランに基づき、前記空き空間の中にはゴムブロックが固定的に装着され、前記ゴムブロックが前記サンプルボトルとくっついており、前記ゴムブロックの前後両側には短ロッドが固定的に装着され、前記ゴムブロックを前記サンプルボトルの傾斜による回転とともに回転させるために、前記短ロッドが前記連結板と回転できるように装着される
上記の技術プランに基づき、前記零れ防止機構は噛合空間を含み、前記噛合空間が前記中部空間の上方に設置され、前記噛合空間の底壁には前記中部空間の頂壁を貫通する回転ロッドが回転できるように装着され、前記回転ロッドの底面には止め板が固定的に装着され、前記ネジ山ブロックの中には抜き孔が設置され、前記回転ロッド及び前記止め板が前記抜き孔を通り抜けることができ、前記止め板が前記サンプルボトルの頂面とくっつくことができる。
上記の技術プランに基づき、前記中部空間の頂壁にはラック空間が連通するように設置され、前記ラック空間の中にはラックがスライドできるように装着され、前記ラックの頂面と前記ラック空間の頂壁との間には第三ばねが固定的に装着され、前記ラック空間の右側内壁には歯車空間が連通するように設置され、前記歯車空間の後側には連結空間が設置され、前記連結空間と前記歯車空間との間には伝動ロッドが回転できるように装着され、前記伝動ロッドの前側面には歯車が固定的に装着され、前記歯車が前記ラックと噛み合い、前記伝動ロッドの後側面には第一傘歯車が固定的に装着され、前記連結空間と前記噛合空間との間には中間ロッドが回転できるように装着され、前記中間ロッドの左右両側には第二傘歯車が固定的に装着され、左側の前記第二傘歯車が前記第一傘歯車と噛み合い、前記回転ロッドの頂面には第三傘歯車が固定的に装着され、右側の前記第二傘歯車が前記第三傘歯車と噛み合う。
上記の技術プランに基づき、前記止め板が軟質材料によって作られる。
本願発明の有益な効果は:本願発明は移動機構により固定ブロックを駆動して下方に移動させ、サンプルボトルが移動して中部空間から出た時、位置制限ブロックが位置制限空間の底壁まで移動することで、スライドブロックがヒンジロッドにより移動ブロックを駆動して回転させ、サンプルボトルを傾斜させることによりドローンがサンプルボトルを水中に入れることに必要な力を減らし、また、サンプルボトルを傾斜させる場合に、水がサンプルボトルの中に入る速度が速くなり、ドローンと水面の距離を大きさせることもでき、作業員がドローンを操る難易度が低くなる。サンプリングが終わった後、零れ防止機構の中の止め板がサンプルボトルの頂面とくっつくことができるため、サンプルボトルの中のサンプルが零れるのを防げ、普及する価値がある。
下記に図1〜7をあわせて本願発明について詳しく説明し、便利に説明するために、下記の方向を以下のように規定する:図1は本願発明装置の正面図であり、以下に述べる上下左右前後の方向と図1の自身投影関係の上下左右前後の方向とが一致である。
図1は本願発明の構成概略図 図2は本願発明の図1におけるAの拡大図 図3は本願発明の図2におけるBーB方向の断面構成概略図 図4は本願発明の図2におけるCの拡大図 図5は本願発明の図2におけるDの拡大図 図6は本願発明の図4におけるEーE方向の断面構成概略図 図7は本願発明におけるバックルの平面構成概略図
図1〜7を参照し、本願発明実施例のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置は、ドローン11を含み、前記ドローン11の底面の中心にはドローン支えフレーム13が対称的にかつ固定的に装着され、前記ドローン11の下方にはサンプル箱54が設置され、前記サンプル箱54と前記ドローン支えフレーム13との間には固定機構101が設置され、前記固定機構101により前記サンプル箱54を前記ドローン支えフレーム13に固定でき、前記サンプル箱54の中には下方に開口した中部空間55が設置され、前記中部空間55の中にはサンプルボトル21が設置され、前記中部空間55の右側内壁にはネジ山空間34が連通するように設置され、前記ネジ山空間34の中にはネジ山ブロック32がスライドできるように装着され、前記ネジ山空間34の中には前記ネジ山ブロック32を上下に移動させられる移動機構102が設置され、前記ネジ山ブロック32の左側面には置き機構103が装着され、前記サンプルボトル21を前記置き機構103に置くことができ、前記置き機構103は移動ブロック20を含み、前記移動ブロック20が前記中部空間55の中にスライドできるように装着され、前記移動ブロック20の左側にはヒンジロッド16がヒンジで連結され、前記中部空間55の左側内壁にはヒンジ空間57が連通するように設置され、前記ヒンジ空間57の中にはスライドブロック18がスライドできるように装着され、前記スライドブロック18が前記ヒンジロッド16とヒンジで装着され、前記スライドブロック18の左側面には位置制限ブロック19が固定的に装着され、前記ヒンジ空間57には位置制限空間17が連通するように設置され、前記位置制限ブロック19が前記位置制限空間17の内部にスライドできるように装着され、前記置き機構103はまた固定ブロック28を含み、前記固定ブロック28が前記ネジ山ブロック32の左側面に固定的に装着され、前記固定ブロック28の中にはばね空間30が設置され、前記スライドブロック18が前記ばね空間30の内部にスライドできるように装着され、前記ばね空間30の頂壁と前記スライドブロック18の頂面との間には第一ばね29が固定的に装着され、前記移動機構102が前記置き機構103を下方に移動させる時、前記位置制限ブロック19により前記スライドブロック18の下方への移動が止められ、前記移動ブロック20を回転させ、前記サンプルボトル21を傾斜させて水のサンプル採集を行い、前記中部空間55の頂壁の中にはまた前記サンプルボトル21の中のサンプルが零れるのを防げる零れ防止機構104が設置されている。
また、一つの実施例において、前記固定機構101はバックル14を含み、前記バックル14が前記ドローン支えフレーム13に挟まれ、前記バックル14には連結ロッド15がヒンジで装着され、前記連結ロッド15が前記サンプル箱54と固定的に連結され、
前記バックル14により前記サンプル箱54を取り外せる。
また、一つの実施例において、前記移動機構102はモーター31を含み、前記モーター31が前記ネジ山空間34の頂壁に固定的に装着され、前記モーター31において下向きの出力軸の底面にはネジロッド33が固定的に装着され、前記ネジロッド33が下方へ前記ネジ山空間34の底壁まで延在し、前記ネジ山ブロック32が前記ネジロッド33とネジ山により装着され、
サンプルを採集する時、前記モーター31が作動して前記ネジロッド33を駆動して回転させ、前記ネジロッド33が回転して前記ネジ山ブロック32を駆動して上下に移動させる。
また、一つの実施例において、前記置き機構103は連結板27を含み、前記連結板27が前記固定ブロック28の底面に前後対称的にかつ固定的に装着され、前記中部空間55の中には空き空間56が設置され、前記空き空間56の左右両側には矩形空間50が連通するように設置され、前記矩形空間50の中には支持板53がスライドできるように装着され、前記サンプルボトル21が左右両側の前記支持板53に置かれ、前記支持板53の一つの側面と前記矩形空間50の片側内壁との間には第二ばね49が固定的に装着され、前記矩形空間50の底壁には移動空間51が連通するように設置され、前記移動空間51の中には移動板52がスライドできるように装着され、前記移動板52が前記支持板53と固定的に連結され、
手動で左右両側の前記移動板52を押し動かすことにより、左右両側の前記移動板52が互いに離れ、そして前記サンプルボトル21を前記空き空間56の中に送ることができ、その後、手を放して前記サンプルボトル21を左右両側の前記支持板53に置く。
また、一つの実施例において、前記空き空間56の中にはゴムブロック22が固定的に装着され、前記ゴムブロック22が前記サンプルボトル21とくっついており、前記ゴムブロック22の前後両側には短ロッド35が固定的に装着され、
前記ゴムブロック22を前記サンプルボトル21の傾斜による回転とともに回転させるために、前記短ロッド35が前記連結板27と回転できるように装着され、前記ゴムブロック22は前記サンプルボトル21の揺れを防ぐことができる。
また、一つの実施例において、前記零れ防止機構104は噛合空間44を含み、前記噛合空間44が前記中部空間55の上方に設置され、前記噛合空間44の底壁には前記中部空間55の頂壁を貫通する回転ロッド25が回転できるように装着され、前記回転ロッド25の底面には止め板23が固定的に装着され、前記ネジ山ブロック32の中には抜き孔26が設置され、
前記回転ロッド25及び前記止め板23が前記抜き孔26を通り抜けることができ、前記止め板23が前記サンプルボトル21の頂面とくっつくことができ、前記サンプルボトル21の中のサンプルが零れるのを防ぐ。
また、一つの実施例において、前記中部空間55の頂壁にはラック空間38が連通するように設置され、前記ラック空間38の中にはラック39がスライドできるように装着され、前記ラック39の頂面と前記ラック空間38の頂壁との間には第三ばね37が固定的に装着され、前記ラック空間38の右側内壁には歯車空間41が連通するように設置され、前記歯車空間41の後側には連結空間47が設置され、前記連結空間47と前記歯車空間41との間には伝動ロッド42が回転できるように装着され、前記伝動ロッド42の前側面には歯車40が固定的に装着され、前記歯車40が前記ラック39と噛み合い、前記伝動ロッド42の後側面には第一傘歯車46が固定的に装着され、前記連結空間47と前記噛合空間44との間には中間ロッド36が回転できるように装着され、前記中間ロッド36の左右両側には第二傘歯車48が固定的に装着され、左側の前記第二傘歯車48が前記第一傘歯車46と噛み合い、前記回転ロッド25の頂面には第三傘歯車45が固定的に装着され、右側の前記第二傘歯車48が前記第三傘歯車45と噛み合い、
サンプリングが完成した後、前記移動機構102は前記固定ブロック28を駆動して上方に移動させ、前記止め板23及び前記回転ロッド25が前記抜き孔26を通り抜け、前記固定ブロック28が前記ラック39を上方に移動させ、前記ラック39が前記歯車40との噛合により前記伝動ロッド42及び前記第一傘歯車46を駆動して回転させ、前記第一傘歯車46が前記第二傘歯車48及び前記中間ロッド36により前記第三傘歯車45を駆動して回転させ、前記第三傘歯車45が回転して前記回転ロッド25を駆動して回転させることにより、前記止め板23が前記サンプルボトル21の頂面とくっつき、前記固定ブロック28が下方に移動する時、前記ラック39が下方に移動することにより、前記止め板23及び前記回転ロッド25が回転して前記抜き孔26を通り抜ける。
また、一つの実施例において、前記止め板23が軟質材料によって作られ、前記サンプルボトル21が押し潰されるのを防ぐ。
サンプルを採集する場合に、手動で左右両側の移動板52を押し動かすことにより、左右両側の移動板52が互いに離れ、そしてサンプルボトル21を空き空間56の中に送ることができ、その後、手を放してサンプルボトル21を左右両側の支持板53に置き、ドローン11が採水地点に到着した後、モーター31が作動してネジロッド33を駆動して回転させ、ネジロッド33が回転してネジ山ブロック32を駆動して上下に移動させ、ネジ山ブロック32が下方に移動する時、ネジ山ブロック32が固定ブロック28を駆動して下方に移動させ、サンプルボトル21が移動して中部空間55から出た時、位置制限ブロック19によりスライドブロック18の下方への移動を止め、移動ブロック20を回転させ、サンプルボトル21を傾斜させてサンプル採集を行い、サンプリングが完成した後、移動機構102は固定ブロック28を駆動して上方に移動させ、止め板23及び回転ロッド25が抜き孔26を通り抜け、固定ブロック28がラック39を上方に移動させ、ラック39が歯車40との噛合により伝動ロッド42及び第一傘歯車46を駆動して回転させ、第一傘歯車46が第二傘歯車48及び中間ロッド36により第三傘歯車45を駆動して回転させ、第三傘歯車45が回転して回転ロッド25を駆動して回転させることにより、止め板23がサンプルボトル21の頂面とくっつき、固定ブロック28が下方に移動する時、ラック39が下方に移動することにより、止め板23及び回転ロッド25が回転して抜き孔26を通り抜ける。
本願発明の有益な効果は:本願発明は移動機構により固定ブロックを駆動して下方に移動させ、サンプルボトルが移動して中部空間から出た時、位置制限ブロックが位置制限空間の底壁まで移動することで、スライドブロックがヒンジロッドにより移動ブロックを駆動して回転させ、サンプルボトルを傾斜させることによりドローンがサンプルボトルを水中に入れることに必要な力を減らし、また、サンプルボトルを傾斜させる場合に、水がサンプルボトルの中に入る速度が速くなり、ドローンと水面の距離を大きさせることもでき、作業員がドローンを操る難易度が低くなる。サンプリングが終わった後、零れ防止機構の中の止め板がサンプルボトルの頂面とくっつくことができるため、サンプルボトルの中のサンプルが零れるのを防げ、普及する価値がある。
当業者は明確できることは、本出願の総体精神及び構想から離脱しない限り、上記実施例に各種の変型を行うことができる。それらの変型はいずれも本出願の保護範囲中にカバーすべきである。本出願の保護方案は本出願に添付した特許の請求の範囲を基準とするべきである。

Claims (8)

  1. ドローンを含み、前記ドローンの底面の中心にはドローン支えフレームが対称的にかつ固定的に装着され、前記ドローンの下方にはサンプル箱が設置され、前記サンプル箱と前記ドローン支えフレームとの間には固定機構が設置され、前記固定機構により前記サンプル箱を前記ドローン支えフレームに固定でき、前記サンプル箱の中には下方に開口した中部空間が設置され、前記中部空間の中にはサンプルボトルが設置され、前記中部空間の右側内壁にはネジ山空間が連通するように設置され、前記ネジ山空間の中にはネジ山ブロックがスライドできるように装着され、前記ネジ山空間の中には前記ネジ山ブロックを上下に移動させられる移動機構が設置され、前記ネジ山ブロックの左側面には置き機構が装着され、前記サンプルボトルを前記置き機構に置くことができ、前記置き機構は移動ブロックを含み、前記移動ブロックが前記中部空間の中にスライドできるように装着され、前記移動ブロックの左側にはヒンジロッドがヒンジで連結され、前記中部空間の左側内壁にはヒンジ空間が連通するように設置され、前記ヒンジ空間の中にはスライドブロックがスライドできるように装着され、前記スライドブロックが前記ヒンジロッドとヒンジで装着され、前記スライドブロックの左側面には位置制限ブロックが固定的に装着され、前記ヒンジ空間には位置制限空間が連通するように設置され、前記位置制限ブロックが前記位置制限空間の内部にスライドできるように装着され、前記置き機構はまた固定ブロックを含み、前記固定ブロックが前記ネジ山ブロックの左側面に固定的に装着され、前記固定ブロックの中にはばね空間が設置され、前記スライドブロックが前記ばね空間の内部にスライドできるように装着され、前記ばね空間の頂壁と前記スライドブロックの頂面との間には第一ばねが固定的に装着され、前記移動機構が前記置き機構を下方に移動させる時、前記位置制限ブロックにより前記スライドブロックの下方への移動が止められ、前記移動ブロックを回転させ、前記サンプルボトルを傾斜させて水のサンプル採集を行い、前記中部空間の頂壁の中にはまた前記サンプルボトルの中のサンプルが零れるのを防げる零れ防止機構が設置されていることを特徴とするドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置
  2. 前記固定機構はバックルを含み、前記バックルが前記ドローン支えフレームに挟まれ、前記バックルには連結ロッドがヒンジで装着され、前記連結ロッドが前記サンプル箱と固定的に連結されていることを特徴とする請求項1に記載のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置
  3. 前記移動機構はモーターを含み、前記モーターが前記ネジ山空間の頂壁に固定的に装着され、前記モーターにおいて下向きの出力軸の底面にはネジロッドが固定的に装着され、前記ネジロッドが下方へ前記ネジ山空間の底壁まで延在し、前記ネジ山ブロックが前記ネジロッドとネジ山により装着されていることを特徴とする請求項1に記載のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置
  4. 前記置き機構は連結板を含み、前記連結板が前記固定ブロックの底面に前後対称的にかつ固定的に装着され、前記中部空間の中には空き空間が設置され、前記空き空間の左右両側には矩形空間が連通するように設置され、前記矩形空間の中には支持板がスライドできるように装着され、前記サンプルボトルが左右両側の前記支持板に置かれ、前記支持板の一つの側面と前記矩形空間の片側内壁との間には第二ばねが固定的に装着され、前記矩形空間の底壁には移動空間が連通するように設置され、前記移動空間の中には移動板がスライドできるように装着され、前記移動板が前記支持板と固定的に連結されていることを特徴とする請求項1に記載のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置
  5. 前記空き空間の中にはゴムブロックが固定的に装着され、前記ゴムブロックが前記サンプルボトルとくっついており、前記ゴムブロックの前後両側には短ロッドが固定的に装着され、前記ゴムブロックを前記サンプルボトルの傾斜による回転とともに回転させるために、前記短ロッドが前記連結板と回転できるように装着されることを特徴とする請求項1に記載のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置
  6. 前記零れ防止機構は噛合空間を含み、前記噛合空間が前記中部空間の上方に設置され、前記噛合空間の底壁には前記中部空間の頂壁を貫通する回転ロッドが回転できるように装着され、前記回転ロッドの底面には止め板が固定的に装着され、前記ネジ山ブロックの中には抜き孔が設置され、前記回転ロッド及び前記止め板が前記抜き孔を通り抜けることができ、前記止め板が前記サンプルボトルの頂面とくっつくことができることを特徴とする請求項1に記載のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置
  7. 前記中部空間の頂壁にはラック空間が連通するように設置され、前記ラック空間の中にはラックがスライドできるように装着され、前記ラックの頂面と前記ラック空間の頂壁との間には第三ばねが固定的に装着され、前記ラック空間の右側内壁には歯車空間が連通するように設置され、前記歯車空間の後側には連結空間が設置され、前記連結空間と前記歯車空間との間には伝動ロッドが回転できるように装着され、前記伝動ロッドの前側面には歯車が固定的に装着され、前記歯車が前記ラックと噛み合い、前記伝動ロッドの後側面には第一傘歯車が固定的に装着され、前記連結空間と前記噛合空間との間には中間ロッドが回転できるように装着され、前記中間ロッドの左右両側には第二傘歯車が固定的に装着され、左側の前記第二傘歯車が前記第一傘歯車と噛み合い、前記回転ロッドの頂面には第三傘歯車が固定的に装着され、右側の前記第二傘歯車が前記第三傘歯車と噛み合うことを特徴とする請求項1に記載のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置
  8. 前記止め板が軟質材料によって作られることを特徴とする請求項1に記載のドローンを利用してサンプルボトルにより水のサンプルをサンプリングできる装置
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