一种用于水资源高空探测的无人机

1.本发明涉及无人机技术领域，具体为一种用于水资源高空探测的无人机。


背景技术：

2.无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的飞行器，目前广泛应用于航拍、农业、植保、救援、测绘和监测等领域，尤其是水资源探测领域，其无人机的加入提高了水资源监测的便捷度，同时也减小了探测的危险系数。
3.现有应用于水资源探测的无人机均设有水资源取样装置，不仅能通过机载摄像头对水资源进行拍摄，还能进行取样，使得水资源的探测与研究更加的便捷，且目前带有取样功能的无人机的底部均设有取样箱，同时无人机的动能也完全能够在取样箱满载的情况下完成起飞，且取样过程中主要是通过无人机带动取样箱下移，使得取样箱逐渐浸入水面，从而水流顺着取样箱上侧的进水口进入取样箱中，但由于进水口的设置，使得取样箱内部的样本水无法充满整个取样箱，使得无人机在飞行过程中，取样箱内部的样本水一直晃动，从而影响无人机飞行的稳定性，其次，取样完成的无人机，其重量远大于空载状态的重量，而且无人机在降落时都是通过接近底面时停转，并利用缓冲架的作用实现降落，因此，无人机取样后降落的冲击力要大于空载时的冲击力，容易出现缓冲架失效，从而导致无人机损坏的情况。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提出的现有无人机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种用于水资源高空探测的无人机，具备可避免样本水在取样箱的内部晃动，增加无人机飞行的稳定性，可对无人机的降落进行缓冲的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种用于水资源高空探测的无人机，包括机体和取样箱，所述取样箱内腔的左右两侧壁固定设有气囊，所述取样箱内腔的中部固定连接有固定杆，所述固定杆的外表面滑动套接有工型板，所述工型板的底面固定连接有顶杆，所述取样箱的底壁内部开设有连接槽，所述连接槽的底面固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接有球塞，所述取样箱的底壁内部开设有出气槽。
6.优选的，所述气囊固定镶嵌于取样箱的内侧壁，且气囊的侧面与取样箱的内侧壁齐平，所述气囊的侧面与工型板的侧面滑动接触。
7.优选的，所述固定杆固定于取样箱内腔的底面，所述工型板的侧面与取样箱内腔的侧壁滑动接触。
8.优选的，所述顶杆的底端伸出取样箱底部，所述取样箱的底部开设有供顶杆滑动的孔。
9.优选的，所述连接槽设为葫芦状，所述弹簧位于初始状态时球塞处于连接槽的中部，所述连接槽中部的孔径等于球塞的直径值，所述连接槽的顶端与取样箱的内腔连通，所述连接槽的下部与出气槽连通，所述出气槽与气囊连通。
10.优选的，所述固定杆的内部开设有通槽。
11.优选的，所述通槽的底部伸入取样箱的底部，且通槽贯穿取样箱的底部。
12.本发明具备以下有益效果：1、本发明通过设计气囊、固定杆、工型板、连接槽、弹簧、球塞和出气槽，当无人机对水资源进行取样时，通过取样箱浸入水面，使得水流顺着进水口进入取样箱内部，并位于工型板的中间部分，随着水流的不断进入，使得工型板受水流的重力作用下移，从而利用工型板对取样箱内部的气体进行挤压，当工型板移动最底部时，此时气压大于弹簧的势能，促使气体经连接槽和出气槽进入气囊的内部，使得气囊内膨胀，膨胀后的气囊受工型板的作用，使得工型板中部的腔体容积减小，从而利用膨胀的气囊补充工型板中部未被样本水填满的腔体，致使取样箱内部的水样本没有晃动的空间，从而避免了水样本晃动影响无人机飞行的稳定性。
13.2、本发明通过设计气囊、固定杆、工型板、连接槽、弹簧、顶杆、球塞和出气槽，当无人机取样完成需要降落时，通过顶杆的设置，致使顶杆率先与地面接触，使得顶杆只能向上移动，并带动工型板上移，而此时气囊处于膨胀状态，致使工型板上移时只能对气囊进行挤压，从而对无人机降落时的冲击进行缓冲，避免无人机降落时的冲击力过大，造成无人机的损坏。
14.3、本发明通过设计固定杆、工型板和通槽，当无人机悬停在水面上进行取样时，由于此时取样箱处于空载状态，使得取样箱会产生一定的浮力，而取样时需要克服取样箱所产生的浮力，此时利用通槽的作用使得水流会进入通槽的内部，从而降低取样箱的浮力，当取样箱完成取样时，由于工型板的下移，使得通槽内的水流会进入取样箱中并位于工型板的上方，当无人机降落时，通过工型板的上移与工型板上侧的水流配合，进一步的缓冲了无人机降落的冲击力。
附图说明
15.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明图1立体半剖结构示意图；图3为本发明取样箱内部结构示意图；图4为本发明图3中工型板下移状态结构示意图。
16.图中：1、机体；2、支撑架；3、旋翼；4、缓冲架；5、取样箱；51、气囊；52、固定杆；521、通槽；53、工型板；54、顶杆；55、连接槽；551、弹簧；552、球塞；56、出气槽；6、进水口。
实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
18.请参阅图1-图4，一种用于水资源高空探测的无人机，包括机体1，机体1的两侧固
定安装有支撑架2，支撑架2的顶端固定安装有旋翼3，机体1底面的四角固定安装有缓冲架4，机体1底面的中部固定安装有取样箱5，取样箱5侧面的上部固定开设有进水口6。
19.请参阅图1-图4，取样箱5内腔的左右两侧壁固定设有气囊51，取样箱5内腔的中部固定焊接有固定杆52，固定杆52的外表面滑动套接有工型板53，气囊51固定镶嵌于取样箱5的内侧壁，且气囊51的侧面与取样箱5的内侧壁齐平，气囊51的侧面与工型板53的侧面滑动接触，便于工型板53下移时可对气囊51进行挤压，使得气囊51发生形变从而与工型板53的接触更加紧密，固定杆52固定于取样箱5内腔的底面，工型板53的侧面与取样箱5内腔的侧壁滑动接触，确保工型板53能在取样箱5的内部滑动，工型板53的底面固定焊接有顶杆54，顶杆54的底端伸出取样箱5底部，取样箱5的底部开设有供顶杆54滑动的孔，保证了顶杆54可在取样箱5的底部上下滑动，取样箱5的底壁内部开设有连接槽55，连接槽55的底面固定焊接有弹簧551，弹簧551的顶端固定焊接有球塞552，取样箱5的底壁内部开设有出气槽56，连接槽55设为葫芦状，弹簧551位于初始状态时球塞552处于连接槽55的中部，连接槽55中部的孔径等于球塞552的直径值，连接槽55的顶端与取样箱5的内腔连通，连接槽55的下部与出气槽56连通，出气槽56与气囊51连通，确保工型板53移动至取样箱5的底部时，取样箱5内的气体能进入气囊51的内部。
20.请参阅图1-图4，其中，当机体1带着取样箱5取样完成后，通过样本水的重量促使工型板53下移，使得工型板53对取样箱5内部的气体进行挤压，当工型板53下移至取样箱5的最底部时，取样箱5内部的气压则大于弹簧551的势能，使得球塞552下移，致使气体经连接槽55和出气槽56进入气囊51的内部，促使气囊51膨胀，利用气囊51的膨胀对工型板53的中部腔体进行补充，使得工型板53中部的腔体容积减小，使得样本水充满整个工型板53的中部，促使工型板53中部的样本水没有晃动的空间，从而避免了样本水在机体1飞行时产生晃动影响无人机飞行的稳定性；其次，当无人机取样完成实施降落时，由于顶杆54率先与地面接触，使得顶杆54受地面的支撑力和机体1的重力作用，促使顶杆54带动工型板53上移，而此时气囊51处于膨胀状态，上移的工型板53只能作用在气囊51上，并对气囊51进行挤压，使得机体1降落时所产生的冲击力得到缓冲，避免机体1降落时的冲击力过大，造成无人机的损坏。
21.本发明实施例一的使用方法工作原理如下：首先，控制机体1悬停促使取样箱5浸入水面进行取样，水流经进水口6进入取样箱5的内部并位于工型板53的中部，利用水流的重量促使工型板53顺着固定杆52下滑，使得工型板53对取样箱5内部的气体进行挤压，气体经连接槽55和出气槽56进入气囊51的内部，促使气囊51膨胀，膨胀后的气囊51对工型板53中部的腔体进行补充，避免样本水晃动，最后无人机降落时，通过顶杆54率先与地面接触，使得顶杆54受地面和无人机的重力作用上移，使得顶杆54带动工型板53上移，工型板53则作用在气囊51上，从而对无人机降落时的冲击进行缓冲。
实施例
22.请参阅图1-图4，取样箱5内腔的中部固定焊接有固定杆52，固定杆52的内部开设有通槽521，固定杆52的外表面滑动套接有工型板53，通槽521的底部伸入取样箱5的底部，且通槽521贯穿取样箱5的底部，便于水流进入固定杆52的内部，从而减小取样箱5的浮力，
降低取样的难度。
23.请参阅图1-图4，当机体1带着取样箱5进行取样时，由于此时取样箱5为空载状态，使得取样箱5的浮力较大，利用通槽521的设置，使得取样箱5与水面接触时，水流顺着通槽521进入固定杆52的内部，从而减小取样箱5的浮力，降低了取样时的难度；其次，取样完成后，随着工型板53的下移，使得取样箱5的内部且位于工型板53的上侧腔体产生负压，促使通槽521内部的水流会流向工型板53的顶部，当机体1降落时，随着工型板53的上移，使得水流受到工型板53的挤压，从而进一步对机体1降落时的冲击力进行缓冲，减小了无人机损坏的概率。
24.本发明实施例二的使用方法工作原理如下：当机体1带动取样箱5进行取样时，利用通槽521的作用，使得水流进入通槽521的内部，从而对取样箱5取样时的浮力进行中和，使得取样箱5取样时的浮力减小，减小了取样的难度，最后，在机体1降落时，随着工型板53的上移，使得工型板53会对工型板53上侧的水流进行挤压，利用水流与工型板53的配合，进一步对机体1降落时的冲击力进行缓冲。
25.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
26.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种用于水资源高空探测的无人机，包括机体（1）和取样箱（5），其特征在于：所述取样箱（5）内腔的左右两侧壁固定设有气囊（51），所述取样箱（5）内腔的中部固定连接有固定杆（52），所述固定杆（52）的外表面滑动套接有工型板（53），所述工型板（53）的底面固定连接有顶杆（54），所述取样箱（5）的底壁内部开设有连接槽（55），所述连接槽（55）的底面固定连接有弹簧（551），所述弹簧（551）的顶端固定连接有球塞（552），所述取样箱（5）的底壁内部开设有出气槽（56）。2.根据权利要求1所述的一种用于水资源高空探测的无人机，其特征在于：所述气囊（51）固定镶嵌于取样箱（5）的内侧壁，且气囊（51）的侧面与取样箱（5）的内侧壁齐平，所述气囊（51）的侧面与工型板（53）的侧面滑动接触。3.根据权利要求1所述的一种用于水资源高空探测的无人机，其特征在于：所述固定杆（52）固定于取样箱（5）内腔的底面，所述工型板（53）的侧面与取样箱（5）内腔的侧壁滑动接触。4.根据权利要求1所述的一种用于水资源高空探测的无人机，其特征在于：所述顶杆（54）的底端伸出取样箱（5）底部，所述取样箱（5）的底部开设有供顶杆（54）滑动的孔。5.根据权利要求1所述的一种用于水资源高空探测的无人机，其特征在于：所述连接槽（55）设为葫芦状，所述弹簧（551）位于初始状态时球塞（552）处于连接槽（55）的中部，所述连接槽（55）中部的孔径等于球塞（552）的直径值，所述连接槽（55）的顶端与取样箱（5）的内腔连通，所述连接槽（55）的下部与出气槽（56）连通，所述出气槽（56）与气囊（51）连通。6.根据权利要求1所述的一种用于水资源高空探测的无人机，其特征在于：所述固定杆（52）的内部开设有通槽（521）。7.根据权利要求6所述的一种用于水资源高空探测的无人机，其特征在于：所述通槽（521）的底部伸入取样箱（5）的底部，且通槽（521）贯穿取样箱（5）的底部。

技术总结
本发明涉及无人机技术领域，且公开了一种用于水资源高空探测的无人机，包括机体和取样箱，所述取样箱内腔的左右两侧壁固定设有气囊，所述取样箱内腔的中部固定连接有固定杆，所述固定杆的外表面滑动套接有工型板，所述取样箱的底壁内部开设有连接槽，所述连接槽的底面固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端固定连接有球塞，所述取样箱的底壁内部开设有出气槽。本发明通过水流的重力促使工型板下移，利用工型板下移将取样箱内部的气体压入气囊内部，促使气囊内膨胀，使得工型板中部的腔体容积减小，从而利用膨胀的气囊补充工型板中部未被样本水填满的腔体，致使取样箱内部的水样本没有晃动的空间，从而避免了水样本晃动影响无人机飞行的稳定性。行的稳定性。行的稳定性。


技术研发人员：朱元彩 李若瑜 吴兆立 张超 杨东 金雷 刘天飞 刘燎原 张进 单士铎 张廷秀 郭崇嵩 孙振 党建民
受保护的技术使用者：江苏建筑职业技术学院
技术研发日：2023.02.03
技术公布日：2023/5/25