湖泊采水样飞行机器人的制作方法

本发明涉及湖泊采水设备领域，尤其涉及一种能够精准控制采水目的地位置、采水深度的湖泊采水样飞行机器人。

背景技术：

随着飞行器和飞行器电池技术的不断发展，实现了飞行器能够负重、远距离、长时间飞行。

水是生命之源，人类在生活和生产活动中都离不开水，水质的好坏与人类和其他生物的健康有着密切的关系。而湖泊水是指陆地上的洼地积水形成的、水域比较宽广、流动缓慢的水体，湖泊水是水资源的重要组成部分，需要经常对湖泊水水质进行检测，通过检测及时发现湖泊水质的异常情况，便于及时预警并保护湖泊水资源。传统的湖泊水质检测大多数采用人工取样，然后送实验室测量分析的方式进行，这种检测方式费时费力且实时性不高，不能及时地为湖泊水提供预警，此外，传统的湖泊水质检测人工取样的地点受到限制，取水的深度也受限。

因此，亟需一种能够精准控制采水目的地位置、采水深度的湖泊采水样飞行机器人。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够精准控制采水目的地位置、采水深度的湖泊采水样飞行机器人。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种湖泊采水样飞行机器人，包括：飞行器和采样装置，所述飞行器包括安装板、连接轴及螺旋桨， 所述连接轴及螺旋桨的数量均大于一个，且所述连接轴一端连接所述螺旋桨，另一端连接所述安装板；所述采样装置包括：升降机构及采样桶，所述升降机构包括支撑架、电机、钢丝轮及钢丝，所述支撑架固定于所述安装板上，所述电机及钢丝轮均安装于所述支撑架上，且所述电机的输出轴与所述钢丝轮连接，所述钢丝一端缠绕于所述钢丝轮上，另一端与所述采样桶连接，所述电机驱动所述钢丝轮转动并通过所述钢丝提升或下放所述采样桶。

所述采样装置还包括钢丝长度度量机构，所述钢丝长度度量机构包括计数电机、联轴器及从动轮，所述计数电机通过所述联轴器与所述从动轮连接，所述钢丝位于所述钢丝轮及采样桶之间的部分经过所述从动轮，当所述钢丝下放所述采样桶时，所述计数电机对钢丝下放的长度进行计算。

还包括电磁制动器，所述钢丝轮的轮盘中央处设有轴芯，所述轴芯的一端与所述电机连接，所述轴芯的另一端与所述电磁制动器连接，当所述计数电机计算到所述钢丝下放的长度到达目标长度时，所述电机停止，且启动所述电磁制动器对所述钢丝轮进行制动。

每个所述连接轴均可折叠地装设于所述安装板上，在自然状态下，所述连接轴折叠与所述安装板呈90度角，在准备飞行/飞行状态下，所述连接轴张开与所述安装板平行。

所述安装板上部设有飞行控制pcb板及电池，且每个所述螺旋桨均连接有电子调速器，所述飞行控制pcb板通过所述电子调速器用于控制所述螺旋桨的旋转速度。

所述连接轴上还设有救护圈，所述救护圈能确保飞行机器人能浮在水面上。

还包括支撑架，所述支撑架装设于所述安装板上，所述支撑架用于起飞/降落时将飞行机器人支撑于地面上。

还包括3d云台摄像头，所述3d云台摄像头装设于所述安装板上。

与现有技术相比，由于在本发明湖泊采水样飞行机器人中，包括飞行器和采样装置，将所述采样装置与飞行器结合形成新型的采样设备，所述采样装置能够准确地通过所述钢丝下放所述采样桶到湖泊的水体内，对湖泊的水体进行采样，且由于设备内装有gps模块，因此能够精确控制采样的位置，并且还可 以通过3d云台摄像头对采样的过程进行实时拍摄和通过无线通信模块实时输出。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明湖泊采水样飞行机器人的一个实施例的示意图。

图2为如图1所示的湖泊采水样飞行机器人的另一个状态的视图。

图3为如图1所示的湖泊采水样飞行机器人采样装置的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1～3所示，本实施例提供一种湖泊采水样飞行机器人100，包括：飞行器50和采样装置60，所述飞行器包括安装板1、连接轴2及螺旋桨3，所述连接轴2及螺旋桨3的数量均大于一个，且所述连接轴2一端连接所述螺旋桨3，另一端连接所述安装板1；所述采样装置60包括：升降机构4及采样桶5，所述升降机构4包括支撑架41、电机42、钢丝轮43及钢丝44，所述支撑架41固定于所述安装板1上，所述支撑架41上部通过螺栓固定于所述安装板1的下表面，所述电机42及钢丝轮43均安装于所述支撑架41上，且所述电机42的输出轴与所述钢丝轮43连接，所述钢丝44一端缠绕于所述钢丝轮43上，另一端与所述采样桶5连接，所述电机42驱动所述钢丝轮43转动并通过所述钢丝44提升或下放所述采样桶5。

一个实施例中，如图3所示，所述采样装置60还包括钢丝长度度量机构6，所述钢丝长度度量机构6包括计数电机61、联轴器62及从动轮63，所述计数电机61通过所述联轴器62与所述从动轮63连接，所述钢丝44位于所述钢丝轮43及采样桶5之间的部分经过所述从动轮63，当所述钢丝44下放所述采样桶5时，所述计数电机61对钢丝44下放的长度进行计算。通过所述钢丝长度 度量机构6，能够准确地控制所述采样桶5下放的长度，即是能够准确地控制所采到的水样所处的水深的位置。而所述采样桶5的底部设有至少一个单向电磁阀，待所述采样桶5到达既定水深位置时，控制所述单向电磁阀导通，让水进入所述采样桶5，然后再让所述单向电磁阀关闭。

一个实施例中，如图3所示，还包括电磁制动器7，所述钢丝轮43的轮盘中央处设有轴芯，所述轴芯的一端与所述电机42连接，所述轴芯的另一端与所述电磁制动器7连接，当所述计数电机61计算到所述钢丝44下放的长度到达目标长度时，所述电机42停止，且启动所述电磁制动器7对所述钢丝44轮进行制动。

一个实施例中，如图1和2所示，每个所述连接轴2均可折叠地装设于所述安装板1上，在自然状态下，所述连接轴2折叠与所述安装板1呈90度角，在准备飞行/飞行状态下，所述连接轴2张开与所述安装板平行。如图2所示为所述连接轴2是折叠状态，其与所述安装板1呈90度角，折叠状态能够保护所述连接轴2和螺旋桨3避免受到碰撞损伤。

一个实施例中，所述安装板1上部设有飞行控制pcb板及电池，且每个所述螺旋桨3均连接有电子调速器，所述飞行控制pcb板通过所述电子调速器用于控制所述螺旋桨3的旋转速度。

需要说明书的是，上述几个实施例中，所述单向电磁阀的导通与关闭、电子调速器的控制均是通过所述飞行控制pcb板上的控制器进行控制，而所述飞行控制pcb板上还可通过设置3g或4g通信模块与远程上位机进行通信。

一个实施例中，如图1所示，所述连接轴2上还设有救护圈8，所述救护圈8能确保飞行机器人能浮在水面上。本发明湖泊采水样飞行机器人100在湖泊上空采水时，遭遇强风、暴雨等天灾或者由于设备自身原因，使得设备发生故障而掉落湖泊时，由于每个所述连接轴2上均安装有所述救护圈8，因此能够通过所述救护圈8浮在水面上。

一个实施例中，如图1和2所示，还包括支撑架9，所述支撑架9装设于所述安装板1上，所述支撑架9用于起飞/降落时将飞行机器人支撑于地面上。

一个实施例中，还包括3d云台摄像头，所述3d云台摄像头装设于所述安 装板上。所述3d云台谁想头能够将设备在整个采样过程的动作拍摄下来，并通过无线通讯模块传输到远程终端，进行实时监控，能够防止采样数据作假，确保数据准确性。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。