[发明专利]一种用于水陆多栖采样检测的无人机

摘要

本发明公开了一种用于水陆多栖采样检测的无人机，所述的无人机装置测定风速、风向、温度、水文、pH、溶解氧、氨氮等指标的传感器，通过在线直接测定后将数据发送到控制终端，实现在线快速检测、直接获取数据。可以在任何采样人员操作困难的环境下进行水陆多栖采样检测，使用方便，省去了现场采样后带到实验室进行分析测定相关指标的繁琐过程，效率高，检测结果准确，具有很广阔的应用前景。

主权项

一种用于水陆多栖采样检测的无人机，其特征在于，所述的无人机主要包括无人机机体(1)、螺旋桨(2)、空气检测器(3)、GPS控制器(4)、着陆轮(5)、水源检测器(6)；所述的无人机机体(1)上面设置有控制飞行速度的四个螺旋桨(2)，螺旋桨(2)围绕的中间设置GPS控制器(4)，所述的GPS控制器(4)上方是无人机控制器(10)，所述的无人机控制器(10)上方是空气检测器(3)，所述的空气检测器(3)上分别安装风向传感器(7)、温度传感器(8)、风速传感器(9)；所述的无人机机体(1)的下方设置有四个着陆轮(5)，所述的着陆轮(5)在飞行状态时可自动隐藏，在陆地上工作时从隐藏仓伸出，每个着陆轮(5)可以竖向自由旋转；在四个着陆轮(5)围绕的中心位置设置有水源检测器(6)，所述的水源检测器(6)是具有自动伸缩功能的复合传感器组合装置，所述的水源检测器(6)主要包括伸缩底座(11)、伸缩杆(12)、检测数据收集装置(13)、溶解氧检测器(14)、pH检测器(15)、氨氮检测器(16)、水文检测器(17)，所述的伸缩底座(11)连接伸缩杆(12)来控制水源检测器(6)的伸缩长度，所述的伸缩杆(12)底部连接检测数据收集装置(13)，在所述的检测数据收集装置(13)上分别装有溶解氧检测器(14)、pH检测器(15)、氨氮检测器(16)、水文检测器(17)；所述的风速传感器(9)是超声波时差传感器；所述的风向传感器(7)是光电式风向传感器；所述的温度传感器(8)是指接触式温度传感器；所述的溶解氧检测器(14)是采用OOS61荧光法的溶解氧传感器；所述的pH检测器(15)是一种由化学部分和信号传输部分构成的pH传感器；所述的氨氮检测器(16)是水质氨氮传感器；所述的水文检测器(17)包括流速检测和流向检测，由二维电磁流速传感器和主机部分构成，通过电缆连接；所述的空气检测器(3)和水源检测器(6)通过ZigBee网络连接汇聚，通过LM358双运算放大器接收所述的检测器检测的数据，并对数据进行放大转化，再使用ATmega16L‑8PI单片机将数据通过串口通讯传输给ZigBee模块，通过ZigBee网络接收来自ZigBee模块发送的数据，并将数据通过串口通讯传输给所述的GPS控制器(4)，通过GPRS网络将接收到的数据传输给监测终端；所述的监测终端是指便携式移动通信设备，所述的便携式移动通信设备可以通过内置的app软件连接移动数据网络来控制所述的空气检测器(3)和水源检测器(6)的工作状态，获取检测的所有数据；所述的app是通过计算机编程语言设计出的适用于android操作系统的应用软件，所述的软件主要包括个人信息注册、检测仪器控制系统，所述的检测仪器控制系统包括检测仪器开关控制、检测数据接收、检测数据输出三个模块，所述的个人信息主要包括使用者的名称、使用时间，所述的检测仪器控制系统可以对所述的空气检测器(3)和水源检测器(6)的功能类别进行多样性选择；所述的无人机机体(1)通过注射模塑形成壳体和内腔，所述的内腔内具有容纳电气的容器，所述的容器包含至少3个空间：电池空间，检测系统空间，电子控制电路和发动机空间；所述的四个螺旋桨(2)分别被独立受控的马达所驱动，用于控制所述无人机的高度和速度，同时控制无人机从初始时刻的移动状态过渡到最终时刻的悬停状态；所述的无人机控制器(10)通过控制系统控制GPS控制器(4)与主机的主通讯端GPS通讯连接，根据预定航线和GPS传来的实时位置信息向飞行系统发出导航控制信号；所述的无人机控制器(10)的控制系统固化在电路板上，外部用外壳封装，包括输入电平隔离转换模块、逻辑运算及控制模块、输出电平隔离转换模块和直流转换器，无人机的飞行控制设备中的控制器通过输入电平隔离转换模块将两路开关量输入送到逻辑运算及控制模块，逻辑运算及控制模块根据输入电平隔离转换模块送入的两路开关量输入和传感器部分送入的飞机起落架到位信息计算得到驱动部分控制量输出，控制驱动部分正反转或停止，直流转换器将飞机输入的直流电转换为控制部分电路所需的电压形式；所述的着陆轮(5)上部连接收放系统、驱动系统、控制系统、传感器、起落架臂和减震系统，所述的收放机构(1)是给框架的前后两块支撑板上分别加工有安装传感器的上、下限位孔，蜗轮、摇臂、蜗杆、上机械限位杆和下机械限位杆安装在框架上，摇臂的一端与蜗轮固连，另一端与减震系统的一端连接，减震系统的另一端与起落架臂上部通过销轴连接，蜗、蜗杆之间螺纹配合，蜗杆的一端与驱动部分连接，传感器安装在上、下限位孔内，框架固定安装在飞机机体上承力结构上，起落架臂的上端通过飞机机体上承力转轴与飞机机体连接，起落架臂的下端与着陆轮(5)连接，控制系统安装在飞机的动力系统上，通过电缆分别与驱动部分和传感器对接。