一种用于港口矿物取样的无人机及其用途的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种用于港口矿物取样的无人机。

背景技术：

港口是具有水陆联运设备和条件，供船舶安全进出和停泊的运输枢纽，是水陆交通的集结点和枢纽，工农业产品和外贸进出口物资的集散地，船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。随着我国改革开放的不断深入，我国进出口贸易额不断攀高，港口货物吞吐量实现了较快的发展。对于矿产，进出口时一般都在港口或港口周边区域堆放，而对于矿物的检验是对进出口矿产资源质量的有效把关。

对于港口堆放的煤矿煤质检验，由于堆放煤矿的面积大，现有的对煤质检验需要的样品均有人工在矿物堆边缘进行取样。然而对于煤质水分、灰分、挥发分以及发热量的检验仅仅对样品的检验结果负责，对于港口堆放的大量煤矿，采样的不均匀和采样的片面性，造成检验结果并不能整体反应煤质的情况。另外，人工采样时，由于煤堆放范围大，需要去多个煤堆进行取样，对人力成本造成极大浪费，并且人工取样的效率较低，不利于快速获取检验结果对港口矿物进行运输。

因此，为了解决上述技术问题需要一种能够对港口堆放的粉末状矿物全方位取样，解决人工无法到达区域样品的采集的结构简单、使用方便的用于港口矿物取样的无人机。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于港口矿物取样的无人机，包括无人机机体和螺旋桨，所述用于港口矿物取样的无人机还包括取样装置和控制电机，所述取样装置通过取样装置连接杆连接于所述无人机机体下侧；

所述取样装置包括取样钻杆和套筒，所述取样钻杆可滑动地套接于所述套筒内，所述取样钻杆通过链条连接所述控制电机，通过所述控制电机带动所述取样钻杆取样。

优选地，所述取样钻杆包括钻杆头和样品盛放槽，所述钻杆头用于伸入矿物堆，所述样品盛放槽用于盛放样品。

优选地，所述取样装置还包括链条保护套，所述链条保护套套于所述链条外侧。

优选地，所述套筒包括套筒壁，所述套筒壁与所述取样钻杆形成套筒空腔；

所述套筒壁上开有样品出口，所述套筒壁外侧对应所述样品出口设有环形收样槽。

优选地，所述控制电机固定于所述无人机机体下侧，在所述控制电机的电机轴上安装链轮；所述链条一端固定于所述取样钻杆上，另一端绕于所述链轮上。

优选地，所述取样钻杆采用刚强度合金钢制成。

优选地，所述钻杆头焊接有刀片。

优选地，所述刀片采用高强度合金钢或金刚石制成。

本发明还涉及本发明的用于港口矿物取样的无人机用于港口矿物取样的用途。在一个实施方案中，使用本发明的用于港口矿物取样的无人机进行港口矿物取样的方法，所述方法包括：

发明的用于港口矿物取样的无人机降落或悬浮于至矿物堆表面，所述控制电机旋转，使所述取样钻杆下落至矿物表面并由所述钻杆头击穿矿物表面的薄层壳，所述取样钻杆伸入矿物堆中，样品落入所述样品盛放槽中；

所述控制电机翻转，所述链条带动所述取样钻杆沿所述套筒回升，样品由所述样品出口落入所述环形收样槽中。

本发明提供的一种用于港口矿物取样的无人机，通过在无人机上设置取样装置，能够对港口堆放的大量粉末矿物进行全方位采样，对堆放矿物人工难以到达的区域进行有效取样。同时本发明通过取样钻杆对堆放矿物表层形成薄层壳击穿，使取样钻杆顺利伸入到矿物堆中进行取样。本发明结构简单，使用方便，有效地解决了由于港口矿物堆放面积大儿造成的人工无法取样的问题。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1是本发明的用于港口矿物采样的无人机整体结构图；

图2是本发明的用于港口矿物采样的无人机的取样装置结构剖视图；

图3是本发明的用于港口矿物采样的无人机的链轮结构图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，如图1所示本发明的用于港口矿物采样的无人机的一个实施方案整体结构图，用于港口矿物取样的无人机，包括无人机机体10和螺旋桨20，无人机机体10内置无人机控制单元和PLC控制系统，控制单元控制无人机的起飞和降落。无人机还包括取样装置30和控制电机40，PLC控制系统控制控制电机40工作，从而控制取样装置30进行取样。本发明取样装置30通过取样装置连接杆301连接于无人机机体10下侧。当需要对人工无法到达煤矿堆放区域进行取样时，无人机飞至取样区域并在空中或者降落至取样点对矿物进行取样。

如图2所示本发明的用于港口矿物采样的无人机的一个实施方案，取样装置结构剖视图，根据本发明，实施例中取样装置通过取样装置连接杆301固定于无人机机体下侧。取样装置包括取样钻杆303和套筒302，取样钻杆303可滑动地套接于套筒302内，取样钻杆303通过链条305连接控制电机40上，通过控制电机40带动取样钻杆303取样。具体地说，本实施例中，套筒302与取样钻杆303之间形成套筒空腔304，取样钻杆303通过链条305带动在套筒空腔304中滑动。

本实施例中，取样钻杆303包括钻杆头3033和样品盛放槽3031，在钻杆头3033上焊接有刀片3034。取样钻杆303还包括链条保护套3032，链条保护套3032套于链条305外侧。本实施例中，链条保护套3032固定连接于取样钻杆303的样品盛放槽3031的中心位置，通过链条保护套3032放置样品对链条的卡死以及损坏。取样时，钻杆头3033用于伸入矿物堆，样品盛放槽3031用于盛放样品。优选地，本实施例取样钻杆303采用刚强度合金钢制成，刀片3034采用高强度合金钢或金刚石制成，从而实现对矿物表层的薄层壳击穿，使钻杆头3033伸入到矿物堆中取样。

本实施例中，套筒302包括套筒壁，套筒空腔304由套筒302的套筒壁与取样钻杆303形成。在套筒壁上开有样品出口3021，套筒壁外侧对应样品出口3021的位置设有环形收样槽3022。取样钻杆303伸入到矿物堆中，样品落入样品盛放槽3031中，随着取样钻杆303的回升，样品由样品出口3021落入到环形收样槽3022中。本发明控制电机40固定于无人机机体下侧，在控制电机40的电机轴401上安装链轮402。链条305一端固定于取样钻杆303上，另一端绕于链轮402上。如图3所示发明链轮结构图。

取样时，无人机飞至需要样品的矿物堆区域，无人机降落在矿物堆表层由套筒302的套筒壁外侧支撑于矿物表面。应当理解，在一些实施例中，无人机取样时可以不降落至矿物堆表面，悬于矿物表面上方。控制电机40旋转，使取样钻杆303下落至矿物表面并由钻杆头3033击穿矿物表面的薄层壳，取样钻杆303伸入矿物堆中，样品落入样品盛放槽3031中。控制电机翻转，链条305带动取样钻杆303沿套筒302回升，样品由样品出口3021落入环形收样槽3022中。无人机起飞，离开取样区域返航。

本发明提供的一种用于港口矿物取样的无人机，通过在无人机上设置取样装置，能够对港口堆放的大量粉末矿物进行全方位采样，对堆放矿物人工难以到达的区域进行有效取样。同时本发明通过取样钻杆对堆放矿物表层形成薄层壳击穿，使取样钻杆顺利伸入到矿物堆中进行取样。本发明结构简单，使用方便，有效地解决了由于港口矿物堆放面积大儿造成的人工无法取样的问题。

结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。