一种小型无人机取水器的制作方法

1.本实用新型涉及无人机取水技术领域，特别是涉及一种小型无人机取水器。


背景技术：

2.在环境保护领域常常需要提取偏远水域的水质样本进行检测，以往通过人力到达目的地点作业的方式耗时低效，目前无人机作为一种高效的空中运载工具被广泛的使用，常用于无人机进行远程水质样本提取，可通过无人机载取水装置来实现，操作人员通过无人机遥控器，远程操控即可，给水质取样带来方便。
3.现有技术可实现的无人机取水装置，一般为了操作简单，大量的使用电子产品，尤其是装水的罐体，如果进水的盖子也用了电动装置，至少需要加装电机和阀体，导致这种取水装置体积和重量较大，必须挂载于大型无人机上使用，导致整体的便携性较差，而且即使用了大型无人机，取水量也不需要那么多，造成使用浪费。
4.而且取水时，水下环境是难以查看的，尤其水质较差的水域进行取水时，根本看不清水下情况，取水的容器很容易被水下的石头缝隙、水草或者树枝等异物挂连，导致无人机被拉扯，很容易落入水中，如此不仅不能方便的对水质进行取样，还很大可能损失无人机。
5.基于此，本实用新型设计了一种小型无人机取水器，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种小型无人机取水器，能够通过纯机械化的取水罐，简化结构，从而减轻无人机的整体重量，达到小型化无人机取水的目的，并且通过熔断器对无人机进行保护，避免小型无人机的取水罐被缠绕而导致无人机损毁的情况，能够丢弃取水罐，并且线卷损失小，更换取水罐后可继续取样操作，使用简单，操作方便。
7.本实用新型是这样实现的：一种小型无人机取水器，包括：
8.外壳，为密封壳体，顶部设置了对接盖，所述对接盖通过螺杆锁紧吊装在无人机底部，所述外壳底部开设了牵线孔，所述牵线孔内还设置了熔断器；
9.收线卷筒，能转动卷绕的设置在所述外壳内，其转动轴与减速器的输出端通过齿轮啮合，所述减速器的输入端连接了卷线电机；所述收线卷筒的线绳穿过牵线孔伸出在外壳外，所述收线卷筒上的线绳与熔断器紧密贴合，所述收线卷筒的线绳下端安装了收线挡片，所述收线挡片与牵线孔相互阻挡；
10.取水罐，为筒状储水容器，稳定的竖直锁紧在收线挡片上；
11.所述取水罐的顶部设置了顶盖，底部设置了进水盖，所述顶盖和进水盖上都是单向畅通的密封盖，所述进水盖只向取水罐内部开启，所述顶盖只向取水罐的外部开启。
12.进一步地，所述取水罐为圆筒形结构，所述顶盖和进水盖都是圆形盖板；
13.所述收线挡片底面能沿着竖直轴线转动的安装了卡装环，所述取水罐的侧壁顶部通过转轴安装了吊装环，所述吊装环的转动轴线与卡装环的转动轴线相互垂直，所述卡装环和吊装环相互勾连紧密，所述卡装环和吊装环都是闭合的环状结构。
14.进一步地，所述进水盖处于取水罐内部的内侧面上设置了至少三个限位钩，三个所述限位钩均匀围设在进水盖内侧的边缘，所述限位钩为弯钩，所述限位钩与进水盖之间的间隙上还设置了复位板；
15.所述复位板通过弹簧能分离的连接在进水盖内侧，所述限位钩阻挡在复位板的升起路径上，所述限位钩与进水盖之间的高度间距h在5-20mm之间。
16.进一步地，所述顶盖上设置了两个半圆形的翻板，每个所述翻板的直边上都固定了一个翻转杆，所述翻转杆为直杆，所述翻板通过翻转杆能转动安装在顶盖上，所述翻转杆为翻板的转动轴线，所述翻转杆的两端通过扭转弹簧弹性安装在顶盖上。
17.进一步地，所述外壳内部还设置了电池，所述熔断器和电机都通过无人机内的控制器与电池电连接，所述外壳内还设置了无线信号模块，所述无线信号模块与无人机内的控制器数据连接，且所述无线信号模块与遥控器无线数据连接；
18.所述无线信号模块通过2.4ghz、5.8ghz或900mhz频段信号与无人机遥控手柄数据连接。
19.进一步地，所述卷线电机为双向电机。
20.本实用新型的有益效果是：1、本实用新型通过纯机械的取水罐，不需要控制的就能自动取水，当取水罐底部被水面挤压时，进水盖就能被顶起，水会自动进入取水罐，并且此时取水罐缓慢沉入水面中，而取水罐内的气体又自动从顶盖的翻板处排出，不会产生气压阻挡，取水更加轻便；
21.2、因为取水罐内部不再使用机械部件，减少了取水罐的重量，使得本装置可以使用小型的无人机，体积小，携带更加方便，操作也更加灵活，更多狭小的空间也可以进入取水；
22.3、本装置增加了熔断器，对无人机进行了取水保护，当取水罐的拉扯力度过大时，熔断器就会启动将线绳熔断，丢弃成本低的储水罐，有效避免无人机被拉扯坠入水中损毁，对无人机起到保护作用。
附图说明
23.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
24.图1为本实用新型整体结构示意图；
25.图2为本实用新型外壳内部结构示意图；
26.图3为本实用新型牵线孔和熔断器位置示意图；
27.图4为本实用新型顶盖结构示意图；
28.图5为本实用新型顶盖内侧面示意图；
29.图6为本实用新型进水盖内侧面示意图；
30.图7为本实用新型收线卷筒结构示意图；
31.图8为本实用新型外壳底部结构示意图。
32.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
33.1-外壳，11-对接盖，12-熔断器，13-牵线孔，14-电池，2-取水罐，21-顶盖，211-翻板，212-翻转杆，22-进水盖，221-限位钩，222-复位板，23-吊装环，3-收线卷筒，31-卷线电机，32-减速器，33-收线挡片，34-卡装环。
具体实施方式
34.请参阅图1至8所示，本实用新型提供一种技术方案：一种小型无人机取水器，包括：
35.外壳1，为密封壳体，顶部设置了对接盖11，所述对接盖11通过螺杆锁紧吊装在无人机底部，所述外壳1底部开设了牵线孔13，所述牵线孔13内还设置了熔断器12；
36.收线卷筒3，能转动卷绕的设置在所述外壳1内，其转动轴与减速器32 的输出端通过齿轮啮合，所述减速器32的输入端连接了卷线电机31；所述收线卷筒3的线绳穿过牵线孔13伸出在外壳1外，所述收线卷筒3上的线绳与熔断器12紧密贴合，所述收线卷筒3的线绳下端安装了收线挡片33，所述收线挡片33与牵线孔13相互阻挡；
37.取水罐2，为筒状储水容器，稳定的竖直锁紧在收线挡片33上；
38.所述取水罐2的顶部设置了顶盖21，底部设置了进水盖22，所述顶盖21 和进水盖22上都是单向畅通的密封盖，所述进水盖22只向取水罐2内部开启，所述顶盖21只向取水罐2的外部开启，能够通过纯机械化的取水罐2，简化结构，从而减轻无人机的整体重量，达到小型化无人机取水的目的，并且通过熔断器12对无人机进行保护，避免小型无人机的取水罐被缠绕而导致无人机损毁的情况，能够丢弃取水罐2，并且线卷损失小，更换取水罐2后可继续取样操作，使用简单，操作方便。
39.其中，取水罐2为圆筒形结构，所述顶盖21和进水盖22都是圆形盖板；
40.所述收线挡片33底面能沿着竖直轴线转动的安装卡装环34，所述取水罐 2的侧壁顶部通过转轴安装了吊装环23，所述吊装环23的转动轴线与卡装环 34的转动轴线相互垂直，所述卡装环34和吊装环23相互勾连紧密，所述卡装环34和吊装环23都是闭合的环状结构，便于取水罐2在吊装时能够更方便的调整姿态，这样的结构增加了取水罐2两个方向的灵活转动，使得本装置取水更加灵活；
41.进水盖22处于取水罐2内部的内侧面上设置了至少三个限位钩221，三个所述限位钩221均匀围设在进水盖22内侧的边缘，所述限位钩221为弯钩，所述限位钩221与进水盖22之间的间隙上还设置了复位板222；
42.所述复位板222通过弹簧能分离的连接在进水盖22内侧，所述限位钩221 阻挡在复位板222的升起路径上，所述限位钩221与进水盖22之间的高度间距h在5-20mm之间，结构简单，进水口大，并且四周都可向内灌水，进水方便，而且进水速度快，减少无人机的飞行取水时间，而且单向阀体的结构设计，能够密封取水，同时没有用电磁阀和额外的电机等操作，结构轻便，便于携带；
43.顶盖21上设置了两个半圆形的翻板211，每个所述翻板211的直边上都固定了一个翻转杆212，所述翻转杆212为直杆，所述翻板211通过翻转杆 212能转动安装在顶盖21上，所述翻转杆212为翻板211的转动轴线，所述翻转杆212的两端通过扭转弹簧弹性安装在顶盖21上，使顶盖21能够成为机械式的单向盖，并且结构简单，不增加太多结构，重量轻，适用于小型无人机的轻量化机身；
44.外壳1内部还设置了电池14，所述熔断器12和电机31都通过无人机内的控制器与电池14电连接，所述外壳1内还设置了无线信号模块，所述无线信号模块与无人机内的控制器数据连接，且所述无线信号模块与遥控器无线数据连接；
45.所述无线信号模块通过2.4ghz、5.8ghz或900mhz频段信号与无人机遥控手柄数据
连接，电池14使本装置的无人机能够续航更远，并且不占用无人机的电池，本装置的信号频段更多，能够更稳定的收取信号；
46.卷线电机31为双向电机，便于收线卷筒3的收线和放线，从而放下和收取取水罐2。
47.在本实用新型的一个具体实施例中：
48.本实用新型实施例通过提供一种小型无人机取水器，本实用新型所遇到的技术问题是：1、现在无人机取水，操作越来越方便，成为水质取样的常用装置，一般水质取水量较少，可是为了取水罐2的操作简单，需要加装开盖电机，密封阀等电子装置，大大增加了无人机的整体载重量，使得只能使用大型无人机，操作不便的同时，也很浪费，最主要的是大型无人机不便于携带；2、现在无人机取水时，水下情况不明，取水装置容易被水草、泥潭或者石缝等挂住，导致无人机无法取水，现在无人机的做法是用力拉扯，使线绳崩断，也有用卡扣式的，挂钩只是过盈配合，没有完全卡死，那么用力拉扯时，取水罐2就会脱落，这都需要无人机有更大的承载力，才能达到，也无法使用小型无人机进行取水，而且这种拉扯有可能无法拉断线绳，导致无人机反而被水流拉入水中；3、这种拉扯式的抛弃储水罐2的方式，在线绳崩断脱落的时候，无人机受到非常大的反向作用力，会反向升起，并且因为拉扯力度的原因，无人机的起飞方向是偏向的，这种突然增大的不稳定力，在拉扯时有非常容易使无人机坠落在水里损毁。
49.实现了的技术效果为：1、本实用新型通过纯机械的取水罐2，不需要控制的就能自动取水，当取水罐2底部被水面挤压时，进水盖22就能被顶起，水会自动进入取水罐2，并且此时取水罐2缓慢沉入水面中，而取水罐2内的气体又自动从顶盖21的翻板处排出，不会产生气压阻挡，取水更加轻便；
50.2、因为取水罐2内部不再使用电机和电磁阀体等部件，减少了取水罐2 的重量，使得本装置可以使用小型的无人机，体积小，携带更加方便，操作也更加灵活，更多狭小的空间也可以进入取水；
51.3、本装置增加了熔断器12，对无人机进行了取水保护，当取水罐2的拉扯力度过大时，熔断器12就会启动将线绳熔断，丢弃成本低的储水罐2，有效避免无人机被拉扯坠入水中损毁，对无人机起到保护作用。
52.本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
53.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
54.本实用新型在制作时，先一个密封的外壳1，在外壳1底部开设牵线孔13，然后在牵线孔13内安装熔断器12，接下来在外壳1内继续安装收线装置，需要安装卷线电机31，卷线电机31的输出轴上安装减速器32，通减速器32 的减速，将动力传递给收线卷筒3，减速器32为齿轮组和蜗杆传动组成的减速器32；
55.收线卷筒3也安装在外壳1内，确保收线卷筒3能在外壳1内沿着自身的轴线稳定的转动，进行收线或者放线，而收线卷筒3的转动轴通过轴承安装在外壳1内，而收线卷筒3的转动轴与减速器32的输出端固定连接，使得收线卷筒32能通过减速器32和卷线电机31的驱动稳定转动，而收线卷筒3 的线绳伸出在外壳1底部，从牵线孔13伸出，并且线绳确保与熔断器12持续稳定的贴靠挂连，再收线卷筒3的外端线头处固定锁紧一个收线挡片33，收线挡片33阻挡在牵线孔13外侧，避免线头被完全收回外壳1内；
56.然后将对接盖11通过螺栓密封盖压在外壳1顶部的开口处，然后将对接盖11的外侧顶部安装与无人机对接的螺杆或者支架，确保对接盖11稳定的与无人机锁紧；
57.接下来在收线挡片33的下侧底面上安装一个卡装环34，为了安装和取水方便，卡装环34可以是登山扣结构的封闭弹性环扣；
58.然后制作取水罐2，取水罐2为直筒状结构，底部为进水盖22，顶部为顶盖21，顶盖21与蝶式止逆阀结构相同，顶盖21上安装两个半圆形的翻板 211，两个翻板211拼接为密封的圆形盖板，翻板211的直边都固定一个翻转杆212，翻转杆212为转轴，翻转杆212安装在顶盖21上的孔洞内即可，并且翻转杆212的两端与顶盖21的安装孔洞内设置了扭转弹簧，使翻板211在不受外力时自动盖合在取水罐2的顶盖21上；
59.进水盖22中间开孔，进水盖22的开孔内侧通过弹簧安装一个复位板222，这个弹簧的弹力要求力度非常小，给复位板222一个导向力即可，一般这个弹簧用弹簧绳来制作，也可以只是线绳即可，确保复位板222不会乱跑即可，然后在进水盖22的内侧面安装三个限位钩221，限位钩221的挂钩处于进水盖22的内侧上方，间距h为10mm即可，确保复位板222不会脱离跑偏，即可完成制作了，需要确保复位板222能够完全密封盖住进水盖22的孔洞。
60.本实用新型在使用时，通过无人机的控制器来控制本装置的内部所有器件，并且无人机内的控制器与外部的遥控器通过无线信号模块连接，无线信号模块与无人机内的控制器数据连接，且所述无线信号模块与遥控器无线数据连接；
61.所述无线信号模块通过2.4ghz、5.8ghz或900mhz频段信号与无人机遥控手柄数据连接；
62.然后控制无人机将本装置吊装后移动至取水处上空，控制无人机下降高度，然后控制卷线电机31将线绳伸出，取水罐2高度下降，无人机悬停不动，取水罐2底部与水面接触，然后进水盖22的复位板222在取水罐2和水压的作用下升起，水进入取水罐2内，此时取水罐2内的气体受到压力推开顶盖 21的翻板211，当取水罐2内的水量足够时，控制卷线电机31卷绕，将线绳缩短，控制取水罐2离开水面，在取水罐2内的水压和复位板222与进水盖 22的弹簧作用下，复位板222覆盖紧密的盖压住进水盖22，翻板211没有了气压推动，也自动盖合了，这样当无人机起飞晃动时，水也不一样洒落，复位板222的直径大于顶盖22的孔洞直径，且至少相差1cm，如此复位板222 此时就成为了单向密封盖了，可以在复位板222底部加装橡胶垫，进行密封，飞机内的水不易洒出，可以有效的进行取水，然后控制无人机升起，将无人机和水样取回。
63.而当取水罐2在水面下方被拉扯无法取出时，通过遥控器控制无人机放松取水罐2，并且不受力悬停，然后控制无人机的控制器启动熔断器12，熔断器12升温将线绳熔断，线绳一般都是鱼线，高强度，预热熔断，线细，重量轻，适用于本装置，取水罐2掉落，然后控制熔断器12关闭，因为熔断器 12的温度可以控制，只需要预先设定熔断器12的温度，就只会熔断而不会起火，因为无人机不需要拉扯，无人机不会因为抛弃了取水罐2受到其他方向的拉扯力，无人机能够保持平稳，控制无人机飞回后，重新拉扯收线卷筒3 上的线绳再次安装一个取水罐2即可；取水罐2的成本低，一般都是塑料制品，线绳的成本更低了，抛弃也不会损失太多，而且保护了高价值的无人机，本装置抛弃取水罐2的时候，没有多余的拉扯力，无人机持续保持平稳姿态，更能保护无人机的安全，本装置的外壳1内还安装了电池14，能够给无人机提供更多电力，使无人续航能力更强。
64.本装置的内侧和外侧是相对于取水罐2来描述的，取水罐2内部为内侧，取水罐2外部为外侧。
65.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。