植物样本收集装置、采样装置及作业机械的制作方法

1.本发明涉及农作物叶片样本采集设备技术领域，尤其涉及一种植物样本收集装置、采样装置及作业机械。


背景技术：

2.在农业生产中，需要定期对农作物叶片进行采样，以对农作物的生长情况、dna检测、农药残留量检测等进行定期监测。在现有技术中，通常采用人工手持采样装置采集农作物叶片的局部组织并送检。公开号为cn110294111a的中国发明专利公开了一种农业信息采集无人机。该现有技术公开了电动推杆取样机构。该现有技术仅用于对土壤取样，无法对农作物呈随机姿态的叶片进行采样的使用场景。此外，公告号为cn204903213u的中国实用新型专利公开了手动作物叶片样品采集器，该现有技术以人工手持方式对叶片进行打孔并收集叶片样品，不仅存在自动化程度较低及使用场景受限的问题，还存在无法对农作物叶片进行连续采集的缺陷。
3.有鉴于此，有必要对现有技术中的农作物叶片样品的采集装置予以改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于揭示一种植物样本收集装置、植物样本采样装置及一种作业机械，用以解决现有技术中对农作物叶片的局部组织取样及收集植物样本的收集装置所存在的诸多缺陷，实现对植株呈随机姿态的植物叶片有效地冲孔取样，满足大范围区域中植株的植物叶片的连续采样需求，提高对植物样本采集的自动化，实现植物样本的定量化取样，以满足后续对植物样本的检测需求。
5.为实现上述目的之一，本发明提供了植物样本收集装置，包括：
6.固定板，与固定板贴合转动的储存装置，第一驱动机构及安装支架；所述第一驱动机构通过安装支架与固定板固持，所述储存装置面向固定板的一侧形成若干收容孔，所述固定板开设与收容孔匹配的成形孔，所述储存装置在第一驱动机构的驱动下转动并形成至少一个收容孔对准成形孔的姿态。
7.作为本发明的进一步改进，所述植物样本收集装置还包括：与所述固定板连接的挂板，所述挂板开设用于形成抽吸气流的第一抽吸部，所述第一抽吸部设置于固定板与挂板相交的交汇处，所述第一抽吸部形成贴合所述固定板延伸平面的抽吸气流。
8.作为本发明的进一步改进，所述储存装置面向固定板的一侧形成若干呈环形布置的收容孔，所述储存装置在第一驱动机构的驱动下转动并依次将所述收容孔对准成形孔。
9.作为本发明的进一步改进，所述储存装置包括：
10.被所述第一驱动机构驱动的第一主轴，形成于第一主轴末端的安装座，以及嵌入安装座并被安装座所收容的储存块，所述储存块面向固定板的一侧形成所述收容孔，所述收容孔的内壁面形成倒刺，所述收容孔的底部设置气孔，所述安装座开设与收容孔连通并
贯穿所述安装座的第一抽吸孔，所述第一抽吸孔与气孔连通。
11.作为本发明的进一步改进，所述植物样本收集装置还包括：形成抽吸气流的抽吸管，所述抽吸管的末端配置吻合端，所述储存装置转动过程中所述吻合端形成对准并贴合所述第一抽吸孔的姿态，以由抽吸管形成的抽吸气流通过吻合端抽吸收容孔中的空气。
12.作为本发明的进一步改进，所述安装座面向形成所述第一主轴形成吸附面；所述植物样本收集装置还包括：活动嵌入所述吸附面并凸伸出所述吸附面的凸缘，并在所述凸缘与第一抽吸孔之间建立吸气通道；
13.所述吻合端与吸附面形成间隙，所述储存装置转动过程中由所述吻合端依次形成对准所述凸缘的通孔的姿态。
14.作为本发明的进一步改进，所述固定板相对于设置储存装置的侧面设置有形成至少一圈抽吸气流的第二抽吸部，第二抽吸部围合形成于所述成形孔的径向外侧；所述固定板位于设置储存装置的一侧设置与所述第二抽吸部连通的接口部。
15.作为本发明的进一步改进，所述第二抽吸部由若干圈环形布置并围合所述成形孔的第二抽吸孔组成，所述固定板设置部分嵌入固定板的至少一圈气密环。
16.作为本发明的进一步改进，所述安装支架与固定板可拆卸连接；所述安装支架包括：
17.与固定板可拆卸连接的第一支架，与第一支架可拆卸连接的第二支架，所述第一驱动机构被第二支架所固定，所述第一驱动机构设置连续延伸过第二支架及第一支架的第一主轴，所述储存装置在由第一支架与固定板围合形成的区域中转动，所述第一主轴与成形孔呈非同轴关系设置。
18.基于相同发明思想，本发明还揭示了一种植物样本采样装置，包括：取样装置，以及如前述任一项发明创造所述的植物样本收集装置；所述取样装置包括：
19.与所述固定板共同夹持植物叶片的转动板，安装于转动板一侧的冲切装置，驱动所述冲切装置冲切出植物样本的第二驱动机构，以及与所述植物样本收集装置铰接并驱动转动板打开或者闭合的第三驱动机构。
20.最后，本发明还揭示了一种作业机械，包括：
21.具至少一个动力机构的作业壳体，以及
22.与作业壳体连接的如前述任一项发明创造所述的植物样本采样装置；
23.所述作业机械对悬空植株的植物叶片、置入土壤的植株的植物叶片或者水面植株的植物叶片执行采样操作。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.首先，通过可旋转的储存装置活动设置的储存块并在储存块开设的多个收容孔，实现了植物样本的连续收容，并提高了对植物样本的存储效果；其次，通过挂板所开设的用于形成抽吸气流的第一抽吸部与围合形成于成形孔的径向外侧的第二抽吸部的共同作用下，实现了对植株中呈随机姿态的植物叶片有效地冲孔取样操作，实现了对植物样本的定量化取样，能够有效的满足后续对植物样本更为精准的检测需求；此外，通过活动连接的安装座及储存块，能够方便地取出植物样本；最后，在本发明中，通过在收容孔底部所开设的第一抽吸孔所产生的抽吸力，实现了被冲切形成的植物样本能够在收容孔中服贴地以堆叠姿态有序的收容在收容孔中，从而实现了对多个植物样本的连续收容，并进一步提高了对
植物样本的容纳能力。
附图说明
26.图1为本发明植物样本采样装置呈张开状态的立体图；
27.图2为本发明植物样本采样装置呈闭合状态的立体图；
28.图3为本发明植物样本采样装置所包含的冲切装置的立体图；
29.图4为沿图3中f
‑
f向剖切冲切装置的剖视图；
30.图5为本发明植物样本采样装置所包含的储存装置在一种实施例中的立体图；
31.图6为第一主轴与安装座连接在一种实施例中的立体图；
32.图7为安装座省略凸缘在一种实施例中的立体图；
33.图8为图5所示出的储存装置在另一个视角中的立体图；
34.图9为安装座省略凸缘在另一种实施例中的立体图；
35.图10为安装于储存装置的安装座所形成的凹陷部中凸缘的立体图；
36.图11为储存装置所嵌入设置的储存块在一种实施例中的立体图；
37.图12为沿图11中d
‑
d向的剖视图；
38.图13为固定板在第一个视角中的立体图；
39.图14为固定板在另一个视角中的立体图；
40.图15为固定板吸附植物叶片的示意图，其中，实线部分示出了植株所包含的任意一个植物叶片被吸附前的姿态，虚线部分示出了植株所包含的任意一个植物叶片被吸附后的姿态；
41.图16为包含转动板的取样装置在一个视角中的立体图；
42.图17为包含转动板的取样装置在另一个视角中的立体图；
43.图18为包含固定板的植物样本收集装置在另一种实施例中的立体图；
44.图19为包含固定板的植物样本收集装置在再一种实施例中的立体图；
45.图20为图19所示出的植物样本收集装置中的储存装置的立体图；
46.图21为图20所示出的储存装置在另一个视角中的立体图；
47.图22为图20所示出的储存装置在再一种变形例中的立体图；
48.图23为本发明一种作业机械在一种实施例中的立体图；
49.图24为本发明一种作业机械在另一种实施例中的立体图；
50.图25为本发明一种作业机械在另一种实施例中的立体图。
具体实施方式
51.下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解
为对本技术方案的限制。
52.实施例一：
53.实施例揭示了一种植物样本收集装置，用以对冲切形成的多个植物样本执行连续地收集操作。
54.参图12至图17所示，该植物样本收集装置，包括：固定板207，与固定板207贴合转动的储存装置52，第一驱动机构501及安装支架。第一驱动机构501通过安装支架与固定板207固持，储存装置52面向固定板207的一侧形成若干收容孔525～528，固定板207开设与收容孔525～528匹配的成形孔201，储存装置52在第一驱动机构501的驱动下转动并形成至少一个收容孔525～528对准成形孔201的姿态。第一驱动机构501可为步进电机或者伺服电机或者其他能够驱动储存装置52转动的任何一种动力装置，并优选为步进电机或者伺服电机，从而能够准确地通过第一主轴521控制储存装置52每次旋转的转动角度，以便收容孔525～528能够准确地对准成形孔201的姿态。
55.收容孔525～528用于收容被冲切形成的植物样本。储存装置52面向固定板207的一侧形成若干呈环形布置的收容孔525～528，储存装置52在第一驱动机构501的驱动下转动并依次将收容孔525(或者收容孔526或者收容孔527或者收容孔528)对准成形孔201。储存装置52形成收容孔525～528的侧面与固定板207的背面保持平行。呈环形布置的多个收容孔525～528能够同时对大范围区域中的植株的植物叶片被冲孔成形后，保存多个植物样本，从而实现该植物样本收集装置连续的、多次收集植物样本的操作。
56.参图5至图9所示，该储存装置52包括：被第一驱动机构501驱动的第一主轴521，形成于第一主轴521末端的安装座522，以及部分嵌入安装座522并被安装座522所收容的储存块523，储存块523面向固定板207的一侧形成收容孔，收容孔525～528的内壁面形成倒刺5251，以通过倒刺5251保证被冲切形成的圆形植物样本被有效地留置在收容孔525～528中，防止被冲轴刀403末端形成切刀406沿该冲轴刀403缩回导向座404时将植物样本带出收容孔525～528。需要说明的是，本实施例中的储存块523(或者储存块523a)在图12中形成的气孔5250可以被省略。
57.倒刺5251在每个收容孔525～528中径向向内略微凸伸出每个收容孔的内侧环壁面，且沿每个收容孔的深度方向设置多圈倒刺5251，倒刺5251向收容孔的深度方向倒伏，倒刺5251可为环形分离的凸齿，也可为环形连续布置的凸环或者在收容孔的内壁面呈螺旋形布置的凸齿/凸环。倒刺5251围合成的内径大于或者等于切刀406的外径，以防止切刀406在插入或者拔出收容孔525～528时与倒刺5251发生碰撞。同时，切刀406插入或者拔出收容孔时与每个收容孔525～528沿其深度方向保持同轴运动，收容孔525～528的位置保持静止，切刀406与收容孔525～528之间作插入或者拔出运动。收容孔525～528的底部均设置气孔5250，以通过气孔5250与第一抽吸孔5227连通。在本实施例中，收容孔数量为四个，并具体分别为图5中的收容孔525～528；其中，收容孔525～526形成于同一个储存块523中，收容孔527～528形成于同一个储存块523中。四个收容孔的开口方向均朝向固定板207的背面(即设置储存装置52中的安装座522的吸附面5220)设置。储存块523形成拉手5231，以通过拉手5231可拆卸地将储存块523置入或取出图6中安装座522所形成的相对于定位柱5222呈对称设置的收容腔体5220a与收容腔体5220b。
58.结合图5至图9所示，安装座522呈扁圆柱体并与第一主轴521连接，安装座522的圆
环侧面开设两对相对于第一主轴521呈轴对称设置的定位盲孔5245。安装座522位于收容腔体5220a与收容腔体5220b的圆环底部开设第一抽吸孔5227。两个安装座522沿图8所示出的视角下左右横向塞入收容腔体5220a与收容腔体5220b中，以上实现对安装座522的可拆卸安装及替换。两个安装座522横向塞入收容腔体5220a与收容腔体5220b后，储存块523面向固定板207的侧面与安装座522面向固定板207的侧面齐平。
59.在本实施例中，该储存装置52通过四个弹片524弹性扣持储存块523。储存块523形成两个对称设置的凸起部5232，弹片524形成卡持凸起部5232的扣持凹槽5241。储存块523的侧部形成平直端面5234，且该平直端面5234与图6中收容腔体5220a的两个平行设置的内侧面5246贴合，以提高储存块523的拆装便利性，进一步提高采样的效率。
60.凸起部5232形成向内收缩的斜面5233。当储存块523横向塞入收容腔体5220a时，通过该扣持凹槽5241扣持凸起部5232以便固定储存块523。通过螺栓5244贯穿弹片524并旋入定位盲孔5245中，以固定弹片524的一端端部。用于固定同一个储存块523的弹片524的引导端5242横向张开，以提高拆装容错率，便于通过两个弹片524的引导端5242供储存块523横向塞入收容腔体5220a，以通过两个弹片524可靠地固定储存块523的凸起部5232并确保引导端524部分贴合在斜面5233上。由此实现储存块523可活动地插入或者拔出收容腔体5220a的面对。
61.安装座522面向形成第一主轴521形成吸附面5220。凸缘530活动嵌入吸附面5220并凸伸出吸附面，并在凸缘530与第一抽吸孔5227之间建立吸气通道。凸缘530的凸伸方向为面向储存装置52的方向。
62.第一抽吸孔5227沿平行第一主轴521的方向贯穿安装座522，并在安装座522的吸附面5220形成四个用于容置凸缘530的凹陷部5239。凸缘530的圆心处可形成直筒状的通孔5303(参图10)或者台阶孔5260或者台阶孔5270。台阶孔5260或者台阶孔5270与第一抽吸孔5227连通。凸缘530以磁性吸附方式嵌入凹陷部5239中，并通过凸缘530的通孔5303(或者台阶孔5260或者台阶孔5270)与第一抽吸孔5227保持连通，从而在凸缘530与第一抽吸孔5227之间建立吸气通道。
63.凸缘530包括嵌入凹陷部5239的磁性环5301及弹性环5302，并确保凸缘530嵌入前述四个凹陷部5239时能够使得弹性环5302凸伸出安装座522的吸附面5220。进一步的，磁性环5301可与具铁磁性的安装座522相互吸引。弹性环5302凸伸出吸附面5220所形成的圆环面与吻合端2371齐平或者吻合端2371与弹性环5302凸伸出吸附面5220所形成的圆环面形成一定间隙，例如1～2毫米的间隙，以确保抽吸管237所形成的抽吸气流能够通过第一抽吸孔5227及气孔5250分别向收容孔525～528予以传递，以在收容孔525～528中形成吸附被冲切形成的植物样本的负压区域。该技术方案不仅有利于冲切形成的植物样本与切刀406有效分离，并更有利于植物样本能够有序的堆叠在收容孔525～528中。
64.在本实施例中，挂板301优选保持水平设置并在靠近第一驱动机构501的一侧边缘设置用于固定抽吸管237的定位块307，抽吸管237可通过刚性/柔性管道连接负压发生装置。设置嵌入吸附面5227并部分凸伸出吸附面5220的凸缘530，凸缘530具通孔5303，吻合端2371与吸附面5220形成间隙，储存装置52转动过程中由吻合端2371依次形成对准凸缘530的通孔5303的姿态。
65.参图8所示，作为一种合理的变形，安装座522形成第一抽吸孔5227的吸附面5220
可直接形成与第一抽吸孔5227连通并具台阶孔5260的凸缘530a，吻合端2371至少与吸附面5220形成一定间隙，且在储存装置52转动过程中吻合端2371与凸缘530a不发生干涉。
66.参图9所示，作为本实施例的进一步变形，还可省略凸缘530(或者凸缘530a)，并直接在吸附面5220开设四个与第一抽吸孔5227连通的台阶孔5270。通过对凸缘530a所具有的台阶孔5260孔径的调整，可对收容孔525～528中对植物样本的吸附力予以灵活调节。当然，图8中凸缘530a的的台阶孔5260也可予以灵活调节。
67.同时，参图11所示，在本实施例中，每个储存块523形成两个台阶5236，安装座523的收容腔体5220a与收容腔体5220b靠近定位柱5222的内侧横向凸伸与限制台阶沿第一主轴521的纵长延伸方向位移的档块5228与挡块5229，当储存块523横向塞入收容腔体5220a(或者收容腔体5220b)时，以通过档块5228(或者挡块5229)进一步阻止储存块523从收容腔体5220a(或者收容腔体5220b)脱开，从而进一步提高储存块523与安装座522活动装配的可靠度。储存块523凹设形成贴合定位柱5222的半圆形的凹陷部5235，从而进一步限制储存块523的横向移动。在本技术各个实施例中，“横向移动”中的横向方向是指平行于图1中轴e或者轴c所在的延伸方向。
68.参图5、图6、图11及图12所示，该安装座522开设与收容孔525～528连通并贯穿安装座522的第一抽吸孔5227，具体的安装座522形成四个第一抽吸孔7227。该植物样本收集装置还包括：形成抽吸气流的抽吸管237，抽吸管237的末端配置吻合端2371，储存装置52转动过程中吻合端2371形成对准并贴合第一抽吸孔5227的姿态，以由抽吸管237连接负压发生装置所形成的抽吸气流通过吻合端2371抽吸收容孔525～528中的空气，从而将植物样本吸附并固定在收容孔525～528的底部。
69.吻合端2371与抽吸管237形成一个抽吸通道(未示出)，且抽吸管237优选为呈刚性结构。储存装置52在第一驱动机构501的驱动下每转动九十度，均形成吻合端2371与第一抽吸孔5227对准的姿态，以通过吻合端2371形成的抽吸气流吸附容置于收容孔525～528中的植物样本。需要说明的是，第一驱动机构501驱动储存装置52转动以形成吻合端2371与第一抽吸孔5227对准的姿态所需的转动角度根据收容孔的数量及排布位置，以及储存装置52所具有的中轴线与成形孔201的圆心之间偏移的位置而定。
70.结合图15所示，该植物样本收集装置还包括：与固定板207连接的挂板301，挂板301开设用于形成抽吸气流的第一抽吸部333，第一抽吸部333设置于固定板207与挂板301相交的交汇处，第一抽吸部333形成贴合固定板207延伸平面的抽吸气流，进一步的，在挂板301水平放置的情况下，抽吸气流向上流动，抽吸气流的流动方向如图15中箭头g所示。第一抽吸部333由多个细长的矩形孔(或者圆形孔或者其他任何形状的孔)规则排布组成，挂板301的顶部设置接口部306。固定板207的内部具中空通道(未示出)，以通过中空通道连接接口部306与第一抽吸部333建立抽吸通道，接口部306通过管道(未示出)连接负压发生装置(未示出)，以通过负压发生装置通过管道抽吸空气，进而由第一抽吸部333形成图15所示出的向上流动的抽吸气流。需要说明的是，当挂板301的姿态可以调整，进而抽吸气流的流向也随之调整，可以根据叶片的生长状态控制抽吸气流的流向，提高装置适用性，例如，当植物叶片向上生长时，将挂板301水平设置如图1所示，以更好的提高植物叶片的吸附效果和吸附后的植物叶片与固定板207的夹持面2070贴合后植物叶片的平整度，当植物叶片比较茂密需要从侧向、底部采样时，可以根据需要调整挂板301的姿态，保证取叶准确性。由此，
将植株中呈随机姿态的植物叶片由姿态200变化为姿态200a，以捋直植物叶片，从而将植物叶片被可靠地贴附在固定板207的夹持面2070，该夹持面2070与前述固定板207的背面分别为固定板207所在平面的两个侧面。固定板207的夹持面2070与转动板107的夹持面1070共同夹持植物叶片。
71.参图13所示，固定板207与挂板301连接的顶部边缘设置三个吊耳2071，每个吊耳2071设置螺孔2171。同时，固定板207的顶部还设置三个与挂板301连接并具内螺纹的通孔2271。结合图1所示，挂板301的顶部通过螺栓垂直延伸过挂板301后与螺孔2171螺接固定，从而将固定板207与挂板301垂直可靠装配连接。
72.结合图13、图14及图15所示，在本实施例中，该固定板207相对于设置储存装置52的侧面设置有至少一圈形成抽吸气流的第二抽吸部，第二抽吸部围合形成于成形孔201的径向外侧。固定板207位于设置储存装置52的一侧设置与第二抽吸部连通的接口部227。由第二抽吸部形成的抽吸气流相对于成形孔201呈对称设置，以通过第二抽吸部所形成的抽吸气流对植物叶片起到均匀对称吸附的作用，以使得植物叶片能够较完整的遮蔽成形孔201，从而确保被冲切形成的植物样本能够与成形孔201的内轮廓相匹配，避免被冲切的植物叶片不完整及残缺。通常的，对植物样本进行后续的精确检测，例如nda检测、农药残留量检测、植物激素水平检测等，都需要对植物样本的送检量有严格要求，尤其是大范围种植的农作物的使用场景中，如果被冲切形成的植物样本的送检量无法达到设定要求，会对后续的检测过程及检测结果造成严重影响。因此，过多或者过少的送检量均是不合适的。
73.在实施例中，由于储存块523是可以活动配置的，因此可根据每一种待检测项目的实际检测需求，更换具有不同内径的储存块523(储存块523a)并同时更换冲轴刀403的直径，从而实现在一定范围内对冲切形成的植物样本所对应送检量的灵活调整，以满足不同送检量的检测需求。
74.参图1、图13及图15所示，在本实施例中，该第二抽吸部由若干圈环形布置并围合成形孔201的第二抽吸孔组成，固定板207设置部分嵌入固定板207的至少一圈气密环。具体的，第二抽吸部由同心圆布置的两圈圆形气孔205组成，成形孔201位于第二抽吸部的中心。位于外侧的一圈圆形气孔205的径向外侧设置部分嵌入固定板207的外圈气密环204，两圈圆形气孔205之间设置部分嵌入固定板207的中圈气密环203，位于内侧的一圈圆形气孔205的径向内侧设置部分嵌入固定板207的内圈气密环202。外圈气密环204、中圈气密环203及内圈气密环202均可采用橡胶、硅胶等耐候性良好的弹性材料制成。外圈气密环204、中圈气密环203及内圈气密环202均凸出固定板207的夹持面2070。
75.结合图13至图15、图18所示，该安装支架与固定板207可拆卸连接。具体的，该安装支架包括：与固定板207可拆卸连接的第一支架503，与第一支架503可拆卸连接的第二支架502，第一驱动机构501被第二支架502所固定，第一驱动机构501设置连续延伸过第二支架502及第一支架503的第一主轴521，储存装置52在由第一支架503与固定板207围合形成的区域505中转动，第一主轴521与成形孔201呈非同轴关系设置，即第一主轴521偏心设置于成形孔201的一侧。
76.第一支架503形成与固定板207垂直设置的立板513，立板513横向延伸设置与固定板207形成面接触的安装板5131，安装板5131具通孔并通过螺栓5132连续贯穿安装板5131与固定板207的四个通孔2072螺接固定，以将第一支架503可靠地与固定板207装配。第一支
架503与固定板207之间围合形成供储存装置52转动的区域505。同时，第一支架503形成供第一主轴521穿过的贯穿孔，并在第一支架503的顶部嵌设轴承512，第一主轴521贯穿轴承以供第一主轴521平顺地在第一支架503中转动。
77.第二支架502通过螺栓固定在第一支架503的端部，第一驱动机构501固定设置于第二支架502，并驱动第一主轴521转动，以带动储存装置52在区域505中转动。第一驱动机构501通过导线(未示出)连接控制装置(未示出)，以通过控制装置向第一驱动装置501输出控制信号(例如pwm信号)，以驱动储存装置52转动。
78.需要说明的是，对遮蔽成形孔201的植物叶片的执行冲切出植物样本的装置可采用实施例三所示出的冲切装置40，也可采用现有技术中的任意一种能够实现冲切出植物样样本的冲切装置，或者采用采用人工手动方式采用实施例三中的切刀406对准成形孔201，以执行冲切操作。
79.通过本实施例所揭示的植物样本收集装置，实现了对植物样本的连续收容，并提高了对植物样本的存储效果。通过挂板301所开设的用于形成抽吸气流的第一抽吸部333与围合形成于成形孔201的径向外侧的第二抽吸部的共同作用下，实现了对植株中呈随机姿态的植物叶片有效地冲孔取样操作，并实现了对植物样本的定量化取样，满足了后续对植物样本更为精准的检测需求。同时，通过活动嵌合设置的安装座522及储存块523，能够方便地取出植物样本，具有使用方便的优点。
80.实施例二：
81.作为实施例一所示出的植物样本收集装置的一种合理变形，本实施例还揭示了一种植物样本收集装置。
82.结合图19至图22所示，本实施例所揭示的植物样本收集装置与实施一所揭示的植物样本收集装置相比，其主要区别在于，在本实施例中，储存块523a与安装座522a采用螺栓5238从安装座522a的吸附面5220沿平行于第一主轴521的纵长延伸方向连续贯穿安装座522a与储存块523a的方式将彼此可靠固定。该储存装置52可至少省略配置第一抽吸孔5227，且整个植物样本收集装置省略设置抽吸管237。储存块523a与安装座522a的侧部轮廓连续过度，并形成一个完整的扁圆柱体。储存块523a的侧部形成平直端面5237，且该平直端面5237与图6中收容腔体5220a的两个平行设置的内侧面5246贴合。两个储存块523a分别通过两个螺栓5238予以固定。
83.本实施例所揭示的植物样本收集装置与实施例一中具有相同部分的技术方案，请参实施例一所述，在此不再赘述。
84.实施例三：
85.基于实施例一和/或实施例二所揭示的植物样本收集装置，本实施例还揭示了一种植物样本采样装置。该植物样本采集装置可对悬空植株的植物叶片、置入土壤的植株的植物叶片或者水面植株的植物叶片执行采样操作。
86.参图1、图2、图16及图17所示，该植物样本采样装置，包括：取样装置，以及如实施例一和/或实施例二所述的植物样本收集装置。取样装置包括：与固定板207共同夹持植物叶片的转动板107，安装于转动板107一侧的冲切装置40，驱动冲切装置40冲切出植物样本的第二驱动机构10，以及与植物样本收集装置铰接并驱动转动板107打开或者闭合的第三驱动机构。结合图15所示，固定板207靠近第一抽吸部333的两侧分别设置铰接座307，并通
过螺栓327将铰接座307与挂板301连接。铰接座307形成舌板317。转动板107的顶部形成收容舌板317的铰接部2074，铰接部2074与舌板317横置销轴3171，从而使得转动板107与固定板207沿图16中轴e所示出的方向转动，通常的，固定板207保持相对固定位置，转动板107在第三驱动机构的驱动下围绕轴e相对于固定板207发生转动。
87.参图1与图2所示，在本实施例中，挂板301在沿图1的视角下的垂直投影方向上形成收缩部，并在该收缩部的末端设置悬臂302。悬臂302横向设置安装板3021并通过螺栓3022垂直贯穿安装板3021与收缩部，以将悬臂302的一端与挂板301予以可靠连接。
88.悬臂302与转动板107之间设置一个可伸缩的第三驱动机构。转动板107设置铰接部305，第三驱动机构包括电推杆、直线电机或者电缸等能够实现沿直线方向作伸缩运动的驱动机构。第三驱动机构包括：与悬臂302铰接的基座303、与基座303呈直线装配的直线运动组件304及被直线运动组件304收容并在直线运动组件304中沿直线方向作伸缩运动的伸缩杆3041，伸缩杆3041的末端设置嵌入铰接部305的舌板，并通过销轴3051横向置入铰接部305与舌板，以实现伸缩杆3041的末端与转动板107铰接。
89.伸缩杆3041的末端设置置入铰接部305的舌板并通过销轴3051横向贯穿铰接部305及伸缩杆3041末端的舌板，以实现伸缩杆3041通过铰接部305与转动板107铰接，并沿图1中轴b转动。悬臂302远离安装板3021的另一端端部设置铰接座3023，基座303设置于铰接座3023铰接的筒部3031，并使用销轴3024横向贯穿铰接座3023与筒部3031，从而使得基座303与悬臂302沿图1中轴a转动。由此在第三驱动机构的驱动下，驱动转动板107沿轴e转动，以驱动转动板107相对于固定板207转动，以驱动转动板107作打开或者闭合操作；当转动板107与固定板207闭合时夹紧已经被吸附到固定板207的夹持面2070上面且呈姿态200a的植物叶片(参图1所示)，并通过冲切装置40对植物叶片执行冲切操作以形成植物样本；当转动板107与固定板207打开时(参图2所示)，将该植物样本采样装置被无人机等作业机械携带并移动至植株的植物叶片所处的区域中，并再次执行前述闭合操作。
90.第二驱动机构10包括：步进电机101，与步进电机101同轴设置且被步进电机101驱动的第二主轴106，套设在第二主轴106上的凸轮104。凸轮104的横向两侧设置夹持凸轮的隔套1061。凸轮109与第二主轴106固定连接，当第二主轴106转动一圈时通过凸轮104向冲切装置40的推座402施加垂直于转动板107的作用力，从而实现驱动冲切装置40冲切出植物样本的目的。
91.该植物样本采样装置的转动板107还包括垂直于转动板107的电机底座1011，轴承底座1012及轴承底座1013。第二主轴106横向连续贯穿轴承底座1012末端固持的轴承座105及轴承底座1013末端固持的轴承座105，每个轴承座内置轴承109，轴承109的内圈与轴承座固定，轴承109的内圈与第二主轴106固定。轴承座105通过螺栓1101与轴承底座1012(轴承底座1013)固定。电机底座1011的顶部设置用于固定步进电机101的安装板102，并通过螺栓1021横向贯穿安装板102并旋入步进电机101，以将步进电机101固定在安装板102的一侧。
92.参图3与图4所示，该冲切装置40包括：末端形成切刀406的冲轴刀403，设置于冲轴刀403一端的推座402，用于收容冲轴刀403另一端的导向座404，以及套设于冲轴刀403外部并整体容置于导向座404内部的弹性组件405(例如弹簧或者阻尼器等)。导向座404横向延伸设置与转动板107连接的法兰401。转动板107开设与成形孔201匹配的冲切孔108，切刀406延伸过冲切孔108以冲切被固定板207与转动板107所夹持植物叶片。冲切孔108的直径
以满足切刀406能够伸出或者缩回为基本条件，切刀406的外径与成形孔201的直径相适配，并优选为切刀的406的外径略微小于成形孔201的直径。
93.推座402形成部分收容冲轴刀403的筒部4021，螺栓408横向贯穿筒部4021所开设的通孔4071并横向贯穿冲轴刀403，螺母407与螺栓408螺接固定，以固定冲轴刀403与筒部4021，并将冲轴刀403一端端部4031可靠地固定在筒部4021中。冲轴刀403的另一端端部形成切刀406，切刀406的形状与最终冲切形成的植物样本的轮廓一致。冲轴刀403径向向外环设挡圈4032，导向座404内部中空并具圆柱形的中空腔体4040，并在远离切刀406的一端形成径缩部4041，导向座404的另一端具敞口，切刀406自敞口处伸出或者缩回。导向座404的敞口处横向延伸设置与转动板107连接的法兰401。法兰401环设四个通孔4011，并使用螺栓以垂直插入通孔4011中并与转动板107预设的具内螺纹的通孔螺接固定，以将导向座404垂直固定在转动板107上。法兰401与转动板107相互贴合。
94.当凸轮104在第二驱动机构10的控制下转动从而向推座402施加垂直于转动板107的作用力时，挡圈4032与转动板107共同压缩弹性组件405，从而整体地驱动推座402与冲轴刀403以垂直于转动板107的姿态伸出冲切孔108，并通过切刀406对被转动板107与固定板207所夹持的植物叶片进行冲切，以形成植物样本。当凸轮104不向推座402施加垂直于转动板107的作用力时，推座402与冲轴刀403在弹性组件405的作用下予以复位，从而将冲轴刀403从冲切孔108中退回。在退回状态下，切刀406至少不凸伸出转动板107用于夹持植物叶片的夹持面1070。
95.本实施例与实施例一和/或实施例二中具有相同部分的技术方案，请参实施例一所述，在此不再赘述。
96.实施例四：
97.一种作业机械，包括：具至少一个动力机构的作业壳体，以及与作业壳体连接的如实施例三所述的植物样本采样装置。作业机械对悬空植株的植物叶片、置入土壤的植株的植物叶片或者水面植株的植物叶片执行采样操作。
98.参图23所示，该作业机械可为航空器1000a。航空器1000a选自旋翼飞机、无动力航空器或者固定翼飞机。前述航空器1000a可为有人驾驶航空器或者无人驾驶航空器。航空器1000a进一步选用四旋翼无人机(旋翼飞机的下位概念)。四旋翼无人机包括机身41(作业壳体的一种下位概念)，机身41通过四个横杆42连接四个动力装置43(例如直流无刷电机，动力机构的一种下位概念)，动力装置43配置桨叶421。机身41下方设置两个起落架44。植物样本采样装置通过挂板301安装于机身41。当然，起落架44也可视为机身41的一部分，从而将植物样本采样装置通过挂板301安装于起落架44之间，以通过植物样本采样装置对悬空植株的植物叶片执行采样操作。
99.参图24所示，该作业机械可为漂浮于水面上的船舶1000b。船舶1000b包括船体1002(作业壳体的另一种下位概念)，船体1002配置一个驱动船体1002在水面上航行的马达(动力机构的另一种下位概念)，并在船体1002的侧部1003通过挂板301连接一个或者多个植物样本采样装置，以对水面植株的植物叶片执行采样操作。当然，该植物样本采样装置还可通过其所包含的挂板301安装于船体1002的底部，以对位于水面下方并位于水中的水生植物(例如生长在水面下方的水草)进行植物样本的采集操作。植物样本采样装置中所包含的第一驱动机构501、第二驱动机构10均需要采取必要的ipx65以上的防水设计。负压发生
装置及电源设备均可安装在船体1002中。
100.参图25所示，该作业机械可为在地面上自动行走或者受控于控制终端(未示出)的地垄车1000c，地垄车1000c内置动力机构(例如锂电池驱动的直流电机、内燃机等)。地垄车1000c包含一个作业壳体1004，作业壳体1004的前部、后部、侧部或者顶部的任意一个位置均过植物样本采样装置所包含的挂板301与作业壳体1004固定连接，以对置入土壤的植株的植物叶片执行采样操作。
101.本实施例中所示出的各种作业机械中所包含的植物样本采样装置参实施例三所示，在此不再赘述。
102.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
103.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。