[发明专利]水陆两栖的采样检测无人机

说明书

本发明公开了一种水陆两栖的采样检测无人机，包括中控箱、采样箱、支架腿、螺旋桨和采样管，中控箱侧面沿水平方向向四周伸出若干支架腿，支架腿上部安装有螺旋桨，采样箱设置在中控箱的底部，采样箱朝下安装有采样管，采样管下端在采样时浸入水中，采样箱以吸上方式经由采样管采收水质样本并存放在自身内部。采样箱包括箱盒、管架、若干样品管和接头，管架设置在箱盒内，管架上布置有样品管，样品管通过接头与采样管相连接，样品管内初始为真空状态，样品管以真空吸上方式经由采样管采收水质样本。通过使用样品管自身的真空作为采样时的动力，不再使用传统的机械式泵类作为水体采样动力，无人机的重量大大减轻，飞行迅速，结构简洁。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体是一种水陆两栖的采样检测无人机。

背景技术

无人机在河流湖泊治理的前道水质样本获取中扮演越来越重要的角色，应用得也越来越多。

现有技术中，常常通过悬挂的方式，例如CN201610127943.X水质采样无人机的自动采样器的专利中，通过悬吊一台潜水泵作为采样主动件，无人机繁琐复杂，而且飞行时不稳定，采样软管需要具有足够的强度以便能承受潜水泵重量，由于自身又是软管，很容易发生变形等问题，使用起来并不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水陆两栖的采样检测无人机，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水陆两栖的采样检测无人机，包括中控箱、采样箱、支架腿、螺旋桨和采样管，中控箱侧面沿水平方向向四周伸出若干支架腿，支架腿上部安装有螺旋桨，采样箱设置在中控箱的底部，采样箱朝下安装有采样管，采样管下端在采样时浸入水中，采样箱以吸上方式经由采样管采收水质样本并存放在自身内部。

螺旋桨是为无人机提供升力的部件，受到中控箱控制与供电，中控箱又受到无人机操控者的控制，支架腿是无人机起飞与降落时的落脚点。本发明取消掉悬挂着的输水泵，改而采用吸上的方式进行采样，机身的重量可以得到有效的控制，无人机飞行所需要的能量也大大减小，既减少的无人机的易损件，也节省的资源消耗。使用时，操控者控制无人机飞行到采样点，然后降低高度，采样管下端浸入水中，然后将水抽吸而上，无人机的电气部分与螺旋桨部分不用靠水面太近，以免产生干扰或飞行不稳定；水样采集完毕后，操控者操控无人机飞走，飞回停机平台或者去下一个采样点进行采集。

进一步的，采样箱包括箱盒、管架、若干样品管和接头，管架设置在箱盒内，管架上布置有样品管，样品管通过接头与采样管相连接，样品管内初始为真空状态，样品管以真空吸上方式经由采样管采收水质样本。

若干样品管分别采集不同采样点处的水样，并分别做好管身标记，管身标记与采样点位置一一对应，一个周期的采样完成后，操控者从管架上取下所有的样品管，然后送往实验室进行样本测定与水质信息获取。样品管装上管架时其内部是真空的，采样时，利用采样管的真空就可将下方的水体吸取上来，一个标准大气压大约对应米的水柱，也就是说，样品管初始时具有90%的真空度，然后考虑到吸上时过流管路上留存的一些空气造成的体积占据，吸上高度有个五米是完全可以做到的，通过将吸上管路做细，样品管做粗可以减小存留空气的影响，而使用时，将无人机降落到水面上方一至两米并悬停对于无人机是很容易就能做到的。从而，本发明在采样时的吸上动力直接来自于样品管自身内部携带的真空度，从而无需提供帮助水体上升的机械式动力，例如小心离心泵，柱塞泵，隔膜泵等等，在装置重量上得到大大地减轻。

进一步的，如前述，样品管自身带有真空度，可以作为水体的吸上动力，但额外需要注意的是样品管与无人机下方水体的过流通道建立与断开，采样完毕后的样品管密封的问题，为此本发明采用如下的对接方案：

采样箱还包括分度板，分度板设置在箱盒内，分度板带有旋转驱动，分度板的旋转轴线为竖直，接头安装在分度板的外缘，管架带有升降驱动，管架上安装的若干样品管以分度板旋转轴线为中心线圆周布置，且其中一个样品管位于接头正方上；