[发明专利]一种环境监测采样无人机

说明书

本发明公开了一种环境监测采样无人机，包括无人机本体，无人机本体底部可拆卸安装有一底部具有开口的壳体，壳体内横向固定有支撑架，壳体内壁上固定有导向块，壳体内具有转换点，壳体内设有采样瓶转换机构、采样瓶夹持机构和采样升降机构。本发明通过设置采样瓶转换机构，携带多个采样瓶，可实现单机单程多点取样，提高取样效率；通过设置采样瓶锁定机构，逐一从采样瓶转换机构中取下未采样的采样瓶，并自动固定采样瓶，使采样瓶在升降过程中保持稳定不会坠落；通过设置采样升降机构，使采样瓶锁定机构及其夹紧的采样瓶升降过程中沿多节伸缩杆直线运动，避免采样瓶晃动倾洒，使采样瓶锁定机构与采样瓶转换机构实现对采样瓶的取放配合。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是一种环境监测采样无人机。

背景技术

在水环境监测领域，要取得真实、准确且完整的水质监测数据，需要对采样水域，如河流、湖泊、水库、近岸海域等地表水体进行采集，为提高采样精准度，避免误差，还应对水域进行多点采样，以收集足够多的样品。

将无人机应用于水质自动采样能够大大降低工作人员危险系数、减少成本、提升水质采样效率和检测时效性、避免人工操作对采样质量的影响，而且机动性强、结构紧凑，能够到达特殊地形处的采样点。现有的无人机采用的水质采样取水方式一般有采样桶直接取水和泵管抽吸取水两类。采样桶直接取水时水样容易溅出，且无法实现多个采样点取水，工作效率较低。泵管抽吸取水时需要考虑多个采样瓶取水的需求，若只利用一套泵管系统则会产生各采样瓶水样混合情况，影响监测精度，现有设计通常采用与无人机旋翼数量相同的采样瓶，而且每个采样瓶需要分别配备泵管系统，系统复杂，成本较高，且采样管路容易堵塞，影响可靠性。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种环境监测采样无人机。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种环境监测采样无人机，包括无人机本体，所述无人机本体底部可拆卸安装有一底部具有开口的壳体，所述壳体内横向固定有支撑架，所述壳体内壁上固定有导向块，所述壳体内设有：

采样瓶转换机构，所述采样瓶转换机构包括固定安装在支撑架上的第一减速步进电机、转动安装在壳体内且与第一减速步进电机传动连接的转轴、同轴固定安装在转轴上的转盘、固定安装在转盘下端面上的多个采样瓶锁定机构、与采样瓶锁定机构卡接的采样瓶；其中，所述采样瓶锁定机构沿转盘轴线呈圆周分布，所述壳体内具有转换点，所述第一减速步进电机驱动采样瓶锁定机构逐一移动至转换点；

采样瓶夹持机构，所述采样瓶夹持机构包括可通过开口的底板、固定在底板上的燕尾槽导轨、固定杆和瓶座、滑动设置在燕尾槽导轨内的燕尾滑块、固定在燕尾滑块上的活动杆、与固定杆和活动杆连接的夹瓶组件、固定在活动杆顶端且与导向块配合以控制夹瓶组件夹持端张合的的拨杆、固定在活动杆上端且与采样瓶锁定机构配合以解锁转换点处的采样瓶的解锁件；

采样升降机构，所述采样升降机构包括安装在壳体顶端内壁的多节伸缩杆、固定安装在支撑架上的卷线机构；所述多节伸缩杆的伸缩端、卷线机构上卷绕绳索的自由端均与底板连接。

优选地，所述采样瓶包括顶部敞开的圆筒型瓶体及固定套装在圆筒型瓶体上端的且具有环槽的卡接套。

优选地，所述采样瓶锁定机构包括固定在转盘下端面上的密封盖、固定在密封盖一侧面上的卡接壳体、设置在卡接壳体上端面的第一滑槽、滑动卡装在第一滑槽内且背向密封盖轴线的一端伸出卡接壳体的第一条形滑块、固定在第一条形滑块伸出端的第一斜楔块、固定在第一条形滑块下端面的第一齿条、置在卡接壳体下端面的第二滑槽、滑动卡装在第二滑槽内且朝向密封盖轴线的一端伸出卡接壳体的第二条形滑块、设置在第二滑槽内且用于将第二条形滑块顶出卡接壳体以卡接卡接套的压簧、固定在第一条形滑块下端面的第二齿条、转动安装在卡接壳体内的从动轴、安装在从动轴上且与第一齿条和第二齿条啮合连接的齿轮。