一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样装置及方法

文档序号:35417933发布日期:2023-09-10 04:28阅读:91来源:国知局

本发明属于淤泥质滩钻进取样,具体为一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样装置及方法。


背景技术:

1、粉砂淤泥质海岸是由小于0.05毫米粒级的粉砂淤泥组成的海岸。此类型海岸的岸线较平直,海滩宽广、岸坡极缓,在岸坡的形成塑造过程中潮流起着主导作用,在对粉砂淤泥质海岸的地质情况进行研究时,需要进行取样,粉砂淤泥质海岸不便于人工进行取样,地质比较软,容易使得人陷入到内部,移动困难,使得取样困难,而且目前的钻进取样设备虽然可以在粉砂淤泥质表面运动取样,但是取样时不能长时间的取样,使得取样点位比较分散,不便于实现对同一个点位的不同深度进行取样,虽然目前的钻井设备能够实现同一点位不同的深度进行取样,但是钻井设备都是泥质比较硬的地方施工,加之设备的重量比较大,不便于在粉砂淤泥质海岸进行钻进取样,不便于对粉砂淤泥质海岸不同深度的地质进行取样研究。


技术实现思路

1、针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样装置及方法,有效的解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样装置,包括无人机本体,所述无人机本体上通过升降组件连接有支撑板,所述支撑板上连接有深度调节机构,所述深度调节机构包括所述支撑板上表面固定连接的箱体,所述箱体内加工有放置腔,所述放置腔内阵列放置有空心钻杆,所述箱体内加工有推动腔,所述推动腔与所述放置腔之间连通,所述放置腔远离所述推动腔一侧端壁上固定连接有推动弹簧,所述推动弹簧靠近所述空心钻杆一侧末端固定连接有推板,所述推板滑动连接在所述放置腔端壁间,所述箱体内加工有推出腔,所述推出腔与所述推动腔连通,所述推动腔远离所述推出腔一侧端壁上固定连接有电动推杆,所述电动推杆一侧末端连接有电磁铁,所述推出腔端壁上固定连接有推动电动推杆,所述推动电动推杆一侧末端固定连接有滑板,所述滑板远离所述推动电动推杆一侧端壁上均匀加工有电动夹爪,所述电动夹爪相互靠近一侧端壁上固定连接有连接板,所述空心钻杆上侧末端固定连接有外螺纹管,所述空心钻杆下侧末端加工有螺纹孔,所述空心钻杆下侧末端与钻头连接,不同的所述空心钻杆的所述外螺纹管与所述螺纹孔之间连接,所述支撑板上连接辅助机构。

3、优选的,所述辅助机构包括所述支撑板上表面远离所述箱体一侧固定连接的固定板,所述固定板上通过高度调节组件连接有升降板,所述升降板远离所述固定板一侧末端固定连接有环形架,所述升降板与所述环形架内加工有齿轮腔,所述齿轮腔端壁间转动连接有齿轮轴所述齿轮轴与辅助电机动力连接,所述辅助电机固定安装在所述升降板上表面,所述齿轮轴的外表面固定连接有齿轮,所述齿轮与环形齿条啮合,所述环形齿条转动安装在所述环形架内侧表面,所述环形齿条内侧表面均匀加工有辅助电动推杆,所述辅助电动推杆远离所述环形齿条一侧末端固定连接有辅助夹紧板。

4、优选的,所述高度调节组件包括所述固定板上加工的滑槽,所述滑槽端壁间转动连接有高度调节丝杆,所述高度调节丝杆与高度调节电机动力连接,所述高度调节电机固定安装在所述固定板内,所述高度调节丝杆与所述升降板螺纹连接,所述支撑板上表面加工有凹槽,所述升降板运动到所述凹槽内。

5、优选的,所述无人机本体上设置有取样机构,所述取样机构包括所述无人机本体底壁上转动连接的电动伸缩轴,所述电动伸缩轴的下侧末端固定连接有卡接块,所述电动伸缩轴与电机动力连接,所述电机固定安装在所述无人机本体内,所述卡接块外表面转动连接有环形稳定架,所述卡接块内加工有卡紧槽,所述卡紧槽端壁上贯穿加工有连接通道,所述环形稳定架内加工有环形槽,所述环形槽与所述连接通道之间连通,所述环形稳定架与所述无人机本体之间连接有稳定伸缩杆,所述环形稳定架上连接有抽取机构。

6、优选的,所述抽取机构包括所述环形稳定架端壁上固定连接的吸收管,所述吸收管与抽取管之间通过伸缩软管连接,所述抽取管固定安装在吸收箱上,所述吸收箱固定安装在所述无人机本体的上表面,所述吸收箱内加工有抽气腔,所述抽取管与抽取泵连接,所述抽取泵固定安装在所述吸收箱内,所述抽气腔底壁上转动连接有转轴,所述转轴与转动电机动力连接,所述转动电机固定安装在所述吸收箱内,所述转轴上侧末端固定连接有转动板,所述转动板上表面均匀可拆卸安装有收集筒。

7、优选的,所述支撑板上连接有夹紧机构,所述夹紧机构包括所述支撑板上贯穿加工有环形通孔,所述环形通孔端壁上均匀加工有夹紧电动推杆,所述夹紧电动推杆相互靠近一侧末端固定连接有夹紧板。

8、优选的,所述支撑板上连接有防陷入机构,所述防陷入机构包括所述支撑板左右表面加工的气囊腔,所述气囊腔内压缩有气囊,所述气囊与气泵连接,所述气泵固定安装在所述支撑板内,所述支撑板左右表面固定安装有固定块,所述固定块上滑动连接有滑杆,所述滑杆下侧末端固定连接有浮板,所述浮板与所述固定块之间卡接有弹簧,所述固定块上侧的所述支撑板端壁上固定连接有压力开关,所述滑杆与所述压力开关接触。

9、优选的,所述升降组件包括所述无人机本体端壁上固定连接的安装板,所述安装板下侧表面对称固定连接有升降电动推杆,所述升降电动推杆的下侧末端固定连接有所述支撑板。

10、优选的,所述无人机本体四角位置固定安装有横架,所述横架上表面转动连接有螺旋桨。

11、本发明还提供了一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样方法,基于上述的一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样装置,其特征在于:步骤包括:

12、步骤一:将所述钻头与所述空心钻杆连接,将所述空心钻杆插入到所述环形通孔中,将所述空心钻杆与所述卡紧槽螺纹连接;

13、步骤二:启动所述无人机本体,所述螺旋桨转动,从而带动装置运动到取样的相应的位置;

14、步骤三:使得所述升降组件运动,从而带动所述支撑板向下运动与砂质滩表面接触;

15、步骤四:使得取样机构运动,从而使得所述卡接块转动向下运动,从而使得所述钻头转动向下运动进入到砂质滩中,使得所述抽取机构运动,从而对砂质滩取样进行抽取收集;

16、步骤五:增加所述空心钻杆时,使得所述夹紧机构对前一个所述空心钻杆进行夹紧,使得取样机构反向运动,从而使得所述卡接块向上运动,与前一个所述空心钻杆脱离后复位,使得所述深度调节机构,从而推动所述空心钻杆运动到所述环形通孔的上侧,使得高度调节组件运动,使得所述辅助机构对所述空心钻杆进行夹紧,所述深度调节机构松开所述空心钻杆后复位,使得所述辅助机构和所述高度调节组件同时运动,从而使得所述空心钻杆转动向下运动,从而实现所述空心钻杆之间的连接;

17、步骤六:使得取样机构运动,从而使得所述卡接块转动向下运动,从而使得所述卡接块与所述空心钻杆之间连接,从而使得所述钻头转动向下运动进入到砂质滩中,使得所述抽取机构运动,从而对砂质滩取样进行抽取收集,不同深度的样品被抽入到不同的所述收集筒中收集;

18、步骤七:取样时,所述防陷入机构运动,对装置进行防陷入保护,防止陷入到砂质滩。

19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

20、本发明设有深度调节机构,能够实现通过深度调节机构的运动,从而实现对空心钻杆的增加,从而实现对同一点位不同深度的砂质滩进行取样,在增加时能够实现将空心钻杆推动到合适的位置,便于进行空心钻杆之间拼接,并且能够实现利用辅助机构的运动,通过辅助机构的运动,从而实现对空心钻杆之间的连接,并且在连接时能够实现对钻杆进行夹持,并且带动钻杆升降转动,使得钻杆之间更好的拼接;

21、本发明设有取样机构,能够实现通过取样机构的运动,从而实现带动钻杆转动向下运动,从而实现带动钻头向下运动进行取样,并且能够实现利用抽取机构对样品进行抽取,使得样品通过钻杆内部被抽取,并且能够实现对同一点位处的多个深度进行抽取,抽取的深度范围比较广,便于进行更好的研究;

22、3.本发明设有防陷入机构,能够实现在取样时防止陷入,并且本发明装置的整体重量较轻,可以利用无人机运动到不同的位置进行取样。

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