用于有毒有害气体检测的环保无人机的制作方法

1.本实用新型属于无人机技术领域，涉及一种用于有毒有害气体检测的环保无人机。


背景技术：

2.土壤是由一层层厚度各异的矿物质成分所组成大自然主体。土壤和母质层的区别表现在于形态、物理特性、化学特性以及矿物学特性等方面。由于地壳、水蒸气、大气和生物圈的相互作用，土层有别于母质层。它是矿物和有机物的混合组成部分，存在着固体，气体和液体状态。疏松的土壤微粒组合起来，形成充满间隙的土壤的形式。这些孔隙中含有溶解溶液和空气；因此，土壤通常被视为有多种状态。现有的无人机采样设备在采集土壤样本时，一次一般只能采集一个土壤样本，并且难以检测土壤内的有毒有害气体成分，采样效率较低，若是一次性采集多个位置的土壤样本时，样本容易发生混合，导致采样的精确度较差。
3.为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种便捷且环保的无人机土壤采样器[申请号：201920333248.8]，包括无人机主体、升降机构、套管、钻头、采样器保护箱和无人机移动滚轮，所述的升降机构安装在无人机主体的底部，所述的套管安装在升降机构上，所述的采样器保护箱通过螺栓固定在套管的下端，所述的钻头与安装在套管内的旋转升降机构相连，所述的钻头正下方的采样器保护箱的底面上设置有红外线感应门，所述的采样器保护箱的底部还设置有保护箱固定支架，所述的升降机构包括伺服电机、丝杠和活灵，所述的伺服电机通过固定座安装在无人机主体的底部，所述的丝杠与伺服电机的出轴端相连，所述的套管通过活灵连接在丝杠上。本设计具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。但是该方案在采集土壤样本时，一次仍然只能采集一个土壤样本，并且无法检测土壤内的有毒有害气体成分，采样效率较低，若是一次性采集多个位置的土壤样本时，样本容易发生混合，存在采样精确度较差的缺陷。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种用于有毒有害气体检测的环保无人机。
[0005]
为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
[0006]
一种用于有毒有害气体检测的环保无人机，包括机体，所述的机体上设有旋翼件，所述的机体底部设有可拆式操作台，所述的可拆式操作台下方设有可转动的多角度转盘，所述的多角度转盘上设有若干沿多角度转盘中心点呈环形阵列分布的分装型土壤气体取样组件，所述的可拆式操作台上设有可沿竖直方向往复直线运动的取样下压驱动块，所述的取样下压驱动块与分装型土壤气体取样组件的位置相对应，所述的可拆式操作台与机体之间通过对位连接件相连。
[0007]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的分装型土壤气体取样组
件包括若干设置于多角度转盘上的取样安装座，所述的取样安装座内设有可沿竖直方向往复直线运动的土壤气体取样插筒，所述的土壤气体取样插筒与取样下压驱动块的位置相对应，所述的土壤气体取样插筒上设有弹性复位件，所述的弹性复位件与取样安装座相滑动配合。
[0008]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的弹性复位件包括设置于土壤气体取样插筒顶部的抵接板，所述的抵接板底部设有复位弹簧，所述的复位弹簧远离抵接板一端与取样安装座相连，所述的抵接板内设有通孔。
[0009]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的通孔的横截面积小于取样下压驱动块的横截面积，所述的取样安装座上设有可转动的挡土件，所述的挡土件与土壤气体取样插筒的位置相对应。
[0010]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的挡土件包括设置于取样安装座上的舵机安装座，所述的舵机安装座内设有舵机，所述的舵机的转动轴上设由挡土底板，所述的挡土底板与取样安装座底部相滑动配合。
[0011]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的取样安装座上设有磁铁，所述的挡土底板由可与磁铁相磁性相吸的金属材料制成，所述的取样安装座上还设有转轴固定套，所述的舵机的转动轴贯穿通过转轴固定套。
[0012]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的取样安装座上设有转盘抵接板，所述的多角度转盘内设有若干沿多角度转盘中心点呈环形阵列分布的卡接孔，所述的转盘抵接板底部设有卡接对位杆，所述的卡接对位杆与卡接孔相卡接配合。
[0013]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的多角度转盘上设有若干沿多角度转盘中心点呈环形阵列分布的防脱抵接杆，所述的防脱抵接杆与多角度转盘之间通过弹簧相连，所述的取样安装座内设有防脱抵接孔，所述的防脱抵接杆与防脱抵接孔相卡接配合。
[0014]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的对位连接件包括设置于可拆式操作台顶部的若干对位滑杆，所述的机体底部设有若干对位安装孔，所述的对位滑杆与对位安装孔的位置相对应且形状相配适，所述的对位滑杆与机体之间通过紧固螺栓相连。
[0015]
在上述的用于有毒有害气体检测的环保无人机中，所述的机体内设有周向转动器，所述的周向转动器的转动轴与多角度转盘相连，所述的机体内还设有直线驱动器，所述的直线驱动器的动力轴与取样下压驱动块相连。
[0016]
与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：
[0017]
1、本实用新型通过设置分装型土壤气体取样组件，当无人机移动至所需采样的位置后，转动多角度转盘，使得分装型土壤气体取样组件转动至取样下压驱动块正下方，通过取样下压驱动块带动分装型土壤气体取样组件下移，进而通过分装型土壤气体取样组件将土壤进行自动采样，分装型土壤气体取样组件采用分装式结构，可采样多个位置的土壤样品，一次性可采集多组土壤数据，检测土壤内的有毒有害气体成分，提高了采样效率，同时可避免不同位置的样本发生混合，提高采样精确度。
[0018]
2、本实用新型通过设置挡土底板，在取样完成后，启动舵机，通过舵机的转动轴带动挡土底板向靠近土壤气体取样插筒一端转动，将土壤气体取样插筒底部进行阻挡，避免
土壤样品从土壤气体取样插筒底部漏出。
[0019]
3、本实用新型在需要将可拆式操作台安装至机体上时，将对位滑杆插入至对位安装孔内，使得可拆式操作台与机体相紧贴配合，再通过紧固螺栓将对位滑杆进行固定，实现可拆卸连接，便于工作人员进行拆装，降低维修和使用成本，机体也可单独作为无人机使用，实用性较强。
[0020]
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0021]
图1是本实用新型的结构示意图。
[0022]
图2是分装型土壤气体取样组件的截面示意图。
[0023]
图中：机体1、旋翼件2、可拆式操作台3、多角度转盘4、分装型土壤气体取样组件5、取样下压驱动块6、对位连接件7、取样安装座8、土壤气体取样插筒9、弹性复位件10、抵接板11、复位弹簧12、通孔13、挡土件14、舵机安装座15、舵机16、挡土底板17、磁铁18、转轴固定套19、转盘抵接板20、卡接孔21、卡接对位杆22、防脱抵接杆23、防脱抵接孔24、对位滑杆25、对位安装孔26、周向转动器27、直线驱动器28。
具体实施方式
[0024]
下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
[0025]
如图1、图2所示，一种用于有毒有害气体检测的环保无人机，包括机体1，所述的机体1上设有旋翼件2，所述的机体1底部设有可拆式操作台3，所述的可拆式操作台3下方设有可转动的多角度转盘4，所述的多角度转盘4上设有若干沿多角度转盘4中心点呈环形阵列分布的分装型土壤气体取样组件5，所述的可拆式操作台3上设有可沿竖直方向往复直线运动的取样下压驱动块6，所述的取样下压驱动块6与分装型土壤气体取样组件5的位置相对应，所述的可拆式操作台3与机体1之间通过对位连接件7相连。
[0026]
在本实施例中，旋翼件2由旋翼架和旋翼组成，在需要进行土壤采集时，将可拆式操作台3装至于机体1上，启动旋翼件2，带动机体1和可拆式操作台3升空，当无人机移动至所需采样的位置后，转动多角度转盘4，使得分装型土壤气体取样组件5转动至取样下压驱动块6正下方，通过取样下压驱动块6带动分装型土壤气体取样组件5下移，进而通过分装型土壤气体取样组件5将土壤进行自动采样，分装型土壤气体取样组件5采用分装式结构，可采样多个位置的土壤样品，一次性可采集多组土壤数据，检测土壤内的有毒有害气体成分，提高了采样效率，同时可避免不同位置的样本发生混合，提高采样精确度。
[0027]
结合图1、图2所示，所述的分装型土壤气体取样组件5包括若干设置于多角度转盘4上的取样安装座8，所述的取样安装座8内设有可沿竖直方向往复直线运动的土壤气体取样插筒9，所述的土壤气体取样插筒9与取样下压驱动块6的位置相对应，所述的土壤气体取样插筒9上设有弹性复位件10，所述的弹性复位件10与取样安装座8相滑动配合。
[0028]
具体地说，当需要进行土壤采样时，转动多角度转盘4，带动取样安装座8移动至取样下压驱动块6正下方，此时将取样下压驱动块6下移，通过取样下压驱动块6抵接土壤气体取样插筒9，使得土壤气体取样插筒9插入土壤内，土壤气体取样插筒9底部呈尖锐状，有利
于更好的插入至土壤内，取样完成后，通过弹性复位件10的弹力作用可使得土壤气体取样插筒9恢复至初始位置，无需人工复位，自动化程度较高，土壤气体取样插筒9内设有集气装置，用以收集土壤内的气体，作为检测样品。
[0029]
结合图1、图2所示，所述的弹性复位件10包括设置于土壤气体取样插筒9顶部的抵接板11，所述的抵接板11底部设有复位弹簧12，所述的复位弹簧12远离抵接板11一端与取样安装座8相连，所述的抵接板11内设有通孔13。
[0030]
本实施例中，抵接板11起到连接复位弹簧12的作用，在取样过程中，将取样下压驱动块6下移，通过取样下压驱动块6抵接抵接板11，带动土壤气体取样插筒9下移，使得土壤气体取样插筒9插入土壤内，取样完成后，通过复位弹簧12的弹力作用可使得土壤气体取样插筒9恢复至初始位置，无需人工复位，自动化程度较高，通孔13可便于操作人员将位于土壤气体取样插筒9内的土壤样本取出，操作简单方便。
[0031]
所述的通孔13的横截面积小于取样下压驱动块6的横截面积，所述的取样安装座8上设有可转动的挡土件14，所述的挡土件14与土壤气体取样插筒9的位置相对应。
[0032]
本实施例中，通孔13的横截面积小于取样下压驱动块6的横截面积，确保取样下压驱动块6可对抵接板11进行抵接作用，在取样完成后，通过挡土件14向靠近土壤气体取样插筒9一端转动，将土壤气体取样插筒9底部进行阻挡，避免土壤样品从土壤气体取样插筒9底部漏出。
[0033]
结合图1所示，所述的挡土件14包括设置于取样安装座8上的舵机安装座15，所述的舵机安装座15内设有舵机16，所述的舵机16的转动轴上设由挡土底板17，所述的挡土底板17与取样安装座8底部相滑动配合。
[0034]
本实施例中，舵机安装座15用以安装固定舵机16，当需要转动挡土底板17时，启动舵机16，通过舵机16的转动轴带动挡土底板17转动即可，自动化程度较高。
[0035]
所述的取样安装座8上设有磁铁18，所述的挡土底板17由可与磁铁18相磁性相吸的金属材料制成，所述的取样安装座8上还设有转轴固定套19，所述的舵机16的转动轴贯穿通过转轴固定套19。
[0036]
本实施例中，转轴固定套19用以对舵机16的转动轴起到限位固定的作用，避免舵机16的转动轴发生角度偏移，在挡土底板17转动至土壤气体取样插筒9下方，使得挡土底板17与磁铁18相抵接，通过磁力的作用对挡土底板17起到进一步固定，本领域技术人员应当理解，挡土底板17可采用铁材料制成。
[0037]
所述的取样安装座8上设有转盘抵接板20，所述的多角度转盘4内设有若干沿多角度转盘4中心点呈环形阵列分布的卡接孔21，所述的转盘抵接板20底部设有卡接对位杆22，所述的卡接对位杆22与卡接孔21相卡接配合。
[0038]
本实施例中，通过将卡接对位杆22插入至卡接孔21内，使得转盘抵接板20与多角度转盘4相抵接配合，便于将取样安装座8安装至多角度转盘4上，实现可拆卸连接，便于工作人员进行拆装、取出样品，同时降低维修成本。
[0039]
结合图2所示，所述的多角度转盘4上设有若干沿多角度转盘4中心点呈环形阵列分布的防脱抵接杆23，所述的防脱抵接杆23与多角度转盘4之间通过弹簧相连，所述的取样安装座8内设有防脱抵接孔24，所述的防脱抵接杆23与防脱抵接孔24相卡接配合。
[0040]
本实施例中，在将卡接对位杆22插入至卡接孔21内后，再将，防脱抵接杆23插入至
防脱抵接孔24内，对取样安装座8进行卡扣锁定，完成多方位固定，固定效果较好，避免在飞行过程中取样安装座8发生掉落，防脱抵接杆23与多角度转盘4之间通过弹簧相连，可便于完成卡扣或解锁功能。
[0041]
结合图1、图2所示，所述的对位连接件7包括设置于可拆式操作台3顶部的若干对位滑杆25，所述的机体1底部设有若干对位安装孔26，所述的对位滑杆25与对位安装孔26的位置相对应且形状相配适，所述的对位滑杆25与机体1之间通过紧固螺栓相连。
[0042]
本实施例中，在需要将可拆式操作台3安装至机体1上时，将对位滑杆25插入至对位安装孔26内，使得可拆式操作台3与机体1相紧贴配合，再通过紧固螺栓将对位滑杆25进行固定，实现可拆卸连接，便于工作人员进行拆装，降低维修和使用成本，机体1也可单独作为无人机使用，实用性较强。
[0043]
结合图1所示，所述的机体1内设有周向转动器27，所述的周向转动器27的转动轴与多角度转盘4相连，所述的机体1内还设有直线驱动器28，所述的直线驱动器28的动力轴与取样下压驱动块6相连。
[0044]
本实施例中，当需要转动多角度转盘4时，启动周向转动器27，通过周向转动器27的转动轴带动多角度转盘4转动即可，当需要移动取样下压驱动块6时，启动直线驱动器28，通过直线驱动器28的动力轴带动取样下压驱动块6移动，本领域技术人员应当理解，周向转动器27可采用电机，直线驱动器28可采用气缸。
[0045]
本实用新型的工作原理是：
[0046]
在需要进行土壤采集时，将可拆式操作台3装至于机体1上，启动旋翼件2，带动机体1和可拆式操作台3升空，当无人机移动至所需采样的位置后，启动周向转动器27，通过周向转动器27的转动轴带动多角度转盘4转动，带动取样安装座8移动至取样下压驱动块6正下方，此时将取样下压驱动块6下移，通过取样下压驱动块6抵接土壤气体取样插筒9，使得土壤气体取样插筒9插入土壤内，土壤气体取样插筒9底部呈尖锐状，有利于更好的插入至土壤内，取样完成后，通过弹性复位件10的弹力作用可使得土壤气体取样插筒9恢复至初始位置，无需人工复位，自动化程度较高，采用分装式结构，可采样多个位置的土壤样品，一次性可采集多组土壤数据，检测土壤内的有毒有害气体成分，提高了采样效率，同时可避免不同位置的样本发生混合，提高采样精确度。
[0047]
在取样完成后，启动舵机16，通过舵机16的转动轴带动挡土底板17向靠近土壤气体取样插筒9一端转动，将土壤气体取样插筒9底部进行阻挡，避免土壤样品从土壤气体取样插筒9底部漏出。
[0048]
转轴固定套19用以对舵机16的转动轴起到限位固定的作用，避免舵机16的转动轴发生角度偏移，在挡土底板17转动至土壤气体取样插筒9下方，使得挡土底板17与磁铁18相抵接，通过磁力的作用对挡土底板17起到进一步固定。
[0049]
通过将卡接对位杆22插入至卡接孔21内，使得转盘抵接板20与多角度转盘4相抵接配合，在将卡接对位杆22插入至卡接孔21内后，再将防脱抵接杆23插入至防脱抵接孔24内，对取样安装座8进行卡扣锁定，完成多方位固定，固定效果较好，避免在飞行过程中取样安装座8发生掉落，防脱抵接杆23与多角度转盘4之间通过弹簧相连，可便于完成卡扣或解锁功能，便于将取样安装座8安装至多角度转盘4上，实现可拆卸连接，便于工作人员进行拆装、取出样品，同时降低维修成本。
[0050]
在需要将可拆式操作台3安装至机体1上时，将对位滑杆25插入至对位安装孔26内，使得可拆式操作台3与机体1相紧贴配合，再通过紧固螺栓将对位滑杆25进行固定，实现可拆卸连接，便于工作人员进行拆装，降低维修和使用成本，机体1也可单独作为无人机使用，实用性较强。
[0051]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神。
[0052]
尽管本文较多地使用机体1、旋翼件2、可拆式操作台3、多角度转盘4、分装型土壤气体取样组件5、取样下压驱动块6、对位连接件7、取样安装座8、土壤气体取样插筒9、弹性复位件10、抵接板11、复位弹簧12、通孔13、挡土件14、舵机安装座15、舵机16、挡土底板17、磁铁18、转轴固定套19、转盘抵接板20、卡接孔21、卡接对位杆22、防脱抵接杆23、防脱抵接孔24、对位滑杆25、对位安装孔26、周向转动器27、直线驱动器28等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。