一种基于物联网的具有河水采样功能的无人机的制作方法

文档序号:15311014发布日期:2018-08-31 21:49阅读:136来源:国知局

本发明涉及无人机领域,特别涉及一种基于物联网的具有河水采样功能的无人机。



背景技术:

无人驾驶飞机简称无人机,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些肮脏或危险的任务,无人机按应用领域,可分为军用与民用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

随着无人机技术的发展,无人机在各行各业中广泛使用,一般人们在对河水进行检测的时候,为了提高检测结果的准确度,都需要对河水中多处的水样进行采集,一般无人机在采集水样的时候一次只能采集一处的水样,从而导致无人机需要往返多次,从而降低了无人机采集水样的效率,降低了无人机的实用性,不仅如此,一般无人机的电池电量有限,从而限制了无人机的续航里程,从而进一步降低了无人机的实用性。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种基于物联网的具有河水采样功能的无人机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于物联网的具有河水采样功能的无人机,包括主体,还包括采样机构、发电机构和中控机构,所述发电机构设置在主体的上方,所述采样机构和中控机构均设置在主体的内部,所述采样机构和发电机构均与中控机构电连接;

所述采样机构包括动力组件和至少两个采样组件,所述动力组件竖向设置在主体的内部,所述动力组件的两端分别设置在主体内的顶部和底部的中心处,各采样组件均设置在主体的内部,各采样组件绕着动力组件周向均匀设置;

所述动力组件包括驱动单元、转动杆、第一齿轮、推板和两个气缸,所述转动杆竖向设置,所述转动杆的两端分别设有一个轴承座,所述转动杆的两端分别通过两个轴承座设置在主体内的顶部和底部的中心处,所述第一齿轮的圆心处设有通孔,所述转动杆的上端穿过第一齿轮,两个气缸均水平设置在转动杆的一侧,所述推板的两端分别与两个气缸的远离转动杆的一端连接,所述驱动单元设置在主体内的顶部;

所述采样组件包括升降单元、限位杆、顶板、第二弹簧、外壳、升降杆、第三弹簧、活塞和固定杆,所述升降单元竖向设置在转动杆的一侧,所述外壳的一侧的上端与升降单元连接,所述活塞设置在外壳的内部,所述升降杆竖向设置在活塞的上方,所述升降杆的上端穿过外壳的顶部壳体设置在外壳的外部,所述顶板铰接在升降杆的顶端上,所述限位杆竖向设置在外壳的上方的靠近升降单元的一侧,所述限位杆的顶端设置在顶板的靠近升降单元的一侧的上方,所述第二弹簧的一端设置在外壳的上方的远离限位杆的一侧,所述第二弹簧的另一端设置在顶板的远离限位杆的一侧的下方,所述固定杆设置在主体的靠近外壳的一侧的内壁的底部,所述第三弹簧套设在升降杆上,所述第三弹簧的一端设置在活塞上,所述第三弹簧的另一端设置在外壳内的顶部,所述外壳的底部还设有一个进水口,所述主体内的底部的靠近外壳的一侧还设有一个开口;

所述发电机构包括太阳能板、连接杆、清洁刷和两个驱动组件,所述太阳能板设置在主体的上方,两个驱动组件分别设置在太阳能板的两侧,所述连接杆的两端分别与两个驱动组件连接,所述清洁刷设置在连接杆的靠近太阳能板的一侧。

作为优选,为了提高无人机的智能化程度,所述中控组件包括无线信号收发模块和plc,所述无线信号收发模块和plc均设置在主体的内部,所述无线信号收发模块与plc电连接。

作为优选,为了给转动杆提供动力,所述驱动单元包括第一电机和第二齿轮,所述第一电机设置在主体内的顶部,所述第二齿轮设置在第一电机的下方,所述第一电机与第二齿轮传动连接,所述第二齿轮与第一齿轮啮合。

作为优选,为了给外壳的升降提供动力,所述升降单元包括第一传动杆、支撑杆、升降块、第一弹簧和两个第二传动杆,所述支撑杆竖向设置在主体的内部,所述支撑杆设置在转动杆的一侧,所述升降块的内部设有通孔,所述支撑杆穿过升降块,所述第一弹簧套设在支撑杆上,所述第一弹簧的一端与支撑杆的顶端连接,所述第一弹簧的另一端与升降块连接,所述第一传动杆竖向设置在支撑杆的靠近转动杆的一侧,两个第二传动杆的一端分别与第一传动杆的两端铰接,两个第二传动杆中其中一个第二传动杆的另一端与支撑杆的顶端铰接,两个第二传动杆的另一个第二传动杆的另一端铰接在升降块上,所述外壳设置在升降块的远离转动杆的一侧,所述升降块与外壳的一侧的上端连接。

作为优选,为了给连接杆的移动提供动力,所述驱动组件包括第二电机、丝杆和滑动块,所述第二电机设置在太阳能板的一侧,所述丝杆设置在第二电机的一侧,所述第二电机与丝杆传动连接,所述滑动块的内部设有通孔,所述丝杆穿过滑动块,所述丝杆与滑动块螺纹连接,所述连接杆的一端与滑动块连接。

作为优选,为了提高对主体内部器件的保护效果,所述主体的下方还设有至少两个转动板,所述转动板的数量与主体底部的开口的数量一致,所述转动板与开口一一对应,所述转动板设置在开口的下方,所述转动板的一端铰接在主体的下方,所述转动板与主体的铰接处还设有一个扭转弹簧。

作为优选,为了提高转动板的密封性能,所述转动板的靠近主体的一侧还设有一个密封块。

作为优选,为了给活塞的上升提供动力,所述第三弹簧处于拉伸状态。

作为优选,为了减小活塞上升的阻力,所述外壳的顶部壳体上还设有通孔。

作为优选,为了提高人们控制无人机的便捷度,所述主体上还设有摄像头,所述摄像头与plc电连接。

本发明的有益效果是,该基于物联网的具有河水采样功能的无人机中,通过采样机构,使无人机一次可以对河道内多处河水进行采样,提高了无人机对河水采样的效率,从而提高了无人机的实用性,与现有机构相比,该机构结构简单,设计巧妙,大大提高了无人机的实用性,不仅如此,通过发电机构,可以对太阳能板进行清洁,从而提高了太阳能板的发电效率,从而延长了无人机的续航里程,进一步提高了无人机的实用性,与现有机构相比,该机构结构简单,降低了无人机发生故障的几率,减少了无人机的维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的具有河水采样功能的无人机的结构示意图;

图2是本发明的基于物联网的具有河水采样功能的无人机的采样机构的结构示意图;

图3是本发明的基于物联网的具有河水采样功能的无人机的采样组件的结构示意图;

图4是本发明的基于物联网的具有河水采样功能的无人机的发电机构的结构示意图;

图中:1.主体,2.摄像头,3.推板,4.气缸,5.第一齿轮,6.第一电机,7.第二齿轮,8.转动杆,9.第一传动杆,10.第二传动杆,11.第一弹簧,12.限位杆,13.顶板,14.第二弹簧,15.外壳,16.第三弹簧,17.升降杆,18.活塞,19.固定杆,20.转动板,21.扭转弹簧,22.支撑杆,23.升降块,24.第二电机,25.滑动块,26.连接杆,27.清洁刷,28.丝杆,29.太阳能板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示,一种基于物联网的具有河水采样功能的无人机,包括主体1,还包括采样机构、发电机构和中控机构,所述发电机构设置在主体1的上方,所述采样机构和中控机构均设置在主体1的内部,所述采样机构和发电机构均与中控机构电连接;

如图2所示,所述采样机构包括动力组件和至少两个采样组件,所述动力组件竖向设置在主体1的内部,所述动力组件的两端分别设置在主体1内的顶部和底部的中心处,各采样组件均设置在主体1的内部,各采样组件绕着动力组件周向均匀设置;

其中,在中控机构的控制下,通过动力组件提供动力,从而依次驱动各采样组件运行,从而通过各采样组件分别对河道内各处的河水进行采样,从而减少了无人机往返的次数,提高了无人机对河水采样的效率,从而提高了无人机的实用性;

如图2所示,所述动力组件包括驱动单元、转动杆8、第一齿轮5、推板3和两个气缸4,所述转动杆8竖向设置,所述转动杆8的两端分别设有一个轴承座,所述转动杆8的两端分别通过两个轴承座设置在主体1内的顶部和底部的中心处,所述第一齿轮5的圆心处设有通孔,所述转动杆8的上端穿过第一齿轮5,两个气缸4均水平设置在转动杆8的一侧,所述推板3的两端分别与两个气缸4的远离转动杆8的一端连接,所述驱动单元设置在主体1内的顶部;

其中,通过驱动单元驱动第一齿轮5转动,之后通过第一齿轮5驱动转动杆8转动,从而在转动杆8的作用下,通过两个气缸4驱动推板3转动,从而使推板3可以转动到各采样组件的位置处,之后通过两个气缸4驱动推板3移动,从而通过推板3分别驱动各采样组件运行,从而通过各采样组件分别对河道内各处的河水进行采样;

如图3所示,所述采样组件包括升降单元、限位杆12、顶板13、第二弹簧14、外壳15、升降杆17、第三弹簧16、活塞18和固定杆19,所述升降单元竖向设置在转动杆8的一侧,所述外壳15的一侧的上端与升降单元连接,所述活塞18设置在外壳15的内部,所述升降杆17竖向设置在活塞18的上方,所述升降杆17的上端穿过外壳15的顶部壳体设置在外壳15的外部,所述顶板13铰接在升降杆17的顶端上,所述限位杆12竖向设置在外壳15的上方的靠近升降单元的一侧,所述限位杆12的顶端设置在顶板13的靠近升降单元的一侧的上方,所述第二弹簧14的一端设置在外壳15的上方的远离限位杆12的一侧,所述第二弹簧14的另一端设置在顶板13的远离限位杆12的一侧的下方,所述固定杆19设置在主体1的靠近外壳15的一侧的内壁的底部,所述第三弹簧16套设在升降杆17上,所述第三弹簧16的一端设置在活塞18上,所述第三弹簧16的另一端设置在外壳15内的顶部,所述外壳15的底部还设有一个进水口,所述主体1内的底部的靠近外壳15的一侧还设有一个开口;

其中,在第二弹簧14的作用下,给顶板13的远离转动杆8的一端一个向下的拉力,从而使顶板13的靠近转动杆8的一端抵靠在限位杆12上,从而在限位杆12对顶板13的限位作用下,使顶板13无法向上移动,之后在推板3的驱动下,通过升降单元驱动外壳15升降,在外壳15的下端伸到主体1的下方的时候,外壳15继续下降,之后通过固定杆19驱动顶板13的远离转动杆8的一端向上移动,从而使顶板13的靠近限位杆12的一端向下移动,从而使限位杆12对顶板13的限位作用消失,从而使顶板13对升降杆17的压力消失,从而在第三弹簧16的作用下,拉动活塞18向上移动,从而在活塞18的作用下,将河水通过进水口抽到外壳15的内部,从而实现了对河水的采样,之后在升降单元的作用下,驱动外壳15上升,从而将外壳15收到主体1的内部;

如图4所示,所述发电机构包括太阳能板29、连接杆26、清洁刷27和两个驱动组件,所述太阳能板29设置在主体1的上方,两个驱动组件分别设置在太阳能板29的两侧,所述连接杆26的两端分别与两个驱动组件连接,所述清洁刷27设置在连接杆26的靠近太阳能板29的一侧;

其中,在中控机构的控制下,通过两个驱动组件驱动连接杆26在太阳能板29的上方移动,从而通过连接杆26驱动清洁刷27在太阳能板29的上方移动,从而通过清洁刷27对太阳能板29进行清洁,从而减少了太阳能板29表面灰尘的堆积量,从而提高了太阳能板29的发电效率,之后通过太阳能板29将发出的电供给无人机使用,从而延长了无人机的续航时间,从而进一步提高了无人机的实用性。

作为优选,为了提高无人机的智能化程度,所述中控组件包括无线信号收发模块和plc,所述无线信号收发模块和plc均设置在主体1的内部,所述无线信号收发模块与plc电连接,通过无线信号收发模块使无人机可以与移动设备建立通讯,从而使人们可以通过移动设备发送控制信号给plc,只有通过plc控制无人机的运行,从而提高了无人机的智能化程度。

如图2所示,所述驱动单元包括第一电机6和第二齿轮7,所述第一电机6设置在主体1内的顶部,所述第二齿轮7设置在第一电机6的下方,所述第一电机6与第二齿轮7传动连接,所述第二齿轮7与第一齿轮5啮合;

其中,在plc的控制下,通过第一电机6驱动第二齿轮7转动,之后通过第二齿轮7驱动第一齿轮5转动,从而通过第一齿轮5驱动转动杆8转动。

如图3所示,所述升降单元包括第一传动杆9、支撑杆22、升降块23、第一弹簧11和两个第二传动杆10,所述支撑杆22竖向设置在主体1的内部,所述支撑杆22设置在转动杆8的一侧,所述升降块23的内部设有通孔,所述支撑杆22穿过升降块23,所述第一弹簧11套设在支撑杆22上,所述第一弹簧11的一端与支撑杆22的顶端连接,所述第一弹簧11的另一端与升降块23连接,所述第一传动杆9竖向设置在支撑杆22的靠近转动杆8的一侧,两个第二传动杆10的一端分别与第一传动杆9的两端铰接,两个第二传动杆10中其中一个第二传动杆10的另一端与支撑杆22的顶端铰接,两个第二传动杆10的另一个第二传动杆10的另一端铰接在升降块23上,所述外壳15设置在升降块23的远离转动杆8的一侧,所述升降块23与外壳15的一侧的上端连接;

其中,在plc的控制下,通过推板3驱动第一传动杆9向靠近支撑杆22的方向移动,从而在两个第二传动杆10的作用下,驱动升降块23沿着支撑杆22向下移动,当推板3向远离支撑杆22的方向移动的时候,推板3对第一传动杆9的推力减小,从而使两个第二传动杆10对升降块23的推力减小,从而在第一弹簧11的作用下,驱动升降块23沿着支撑杆22上升,从而通过升降块23驱动外壳15升降。

如图4所示,所述驱动组件包括第二电机24、丝杆28和滑动块25,所述第二电机24设置在太阳能板29的一侧,所述丝杆28设置在第二电机24的一侧,所述第二电机24与丝杆28传动连接,所述滑动块25的内部设有通孔,所述丝杆28穿过滑动块25,所述丝杆28与滑动块25螺纹连接,所述连接杆26的一端与滑动块25连接;

其中,在plc的控制下,通过第二电机24驱动丝杆28转动,之后通过丝杆28驱动滑动块25左右移动,从而通过滑动块25驱动连接杆26左右移动。

作为优选,为了提高对主体1内部器件的保护效果,所述主体1的下方还设有至少两个转动板20,所述转动板20的数量与主体1底部的开口的数量一致,所述转动板20与开口一一对应,所述转动板20设置在开口的下方,所述转动板20的一端铰接在主体1的下方,所述转动板20与主体1的铰接处还设有一个扭转弹簧21,当外壳15下降的时候,通过外壳15驱动转动板20向下转动,从而使外壳15可以伸到主体1的下方,当外壳15收回主体1内部的时候,外壳15对转动板20的推力减小,从而在扭转弹簧21的作用下,驱动转动板21向上转动,从而通过转动板21将主体1下方的开口盖住,从而提高了对主体1内部器件的保护效果。

作为优选,为了提高转动板20的密封性能,所述转动板20的靠近主体1的一侧还设有一个密封块,通过密封块减小了转动板20与主体1之间的间隙,从而提高了转动板20对的密封性能。

作为优选,为了给活塞18的上升提供动力,所述第三弹簧16处于拉伸状态,当第三弹簧16处于拉伸状态的时候,第三弹簧16对活塞18产生一个向上的拉力,从而拉动活塞18向上移动。

作为优选,为了减小活塞18上升的阻力,所述外壳15的顶部壳体上还设有通孔,通过通孔可以使活塞18两侧的压力保持平衡,从而减小了活塞18上升的阻力。

作为优选,为了提高人们控制无人机的便捷度,所述主体1上还设有摄像头2,所述摄像头2与plc电连接,通过摄像头2可以拍摄无人机周边的环境,之后将信息传送给移动设备,从而使人们可以了解无人机飞行状态,从而提高了人们控制无人机的便捷度。

在中控机构的控制下,通过动力组件提供动力,从而依次驱动各采样组件运行,从而通过各采样组件分别对河道内各处的河水进行采样,从而减少了无人机往返的次数,提高了无人机对河水采样的效率,从而提高了无人机的实用性,在中控机构的控制下,通过两个驱动组件驱动连接杆26在太阳能板29的上方移动,从而通过连接杆26驱动清洁刷27在太阳能板29的上方移动,从而通过清洁刷27对太阳能板29进行清洁,从而减少了太阳能板29表面灰尘的堆积量,从而提高了太阳能板29的发电效率,之后通过太阳能板29将发出的电供给无人机使用,从而延长了无人机的续航时间,从而进一步提高了无人机的实用性。

与现有技术相比,该基于物联网的具有河水采样功能的无人机中,通过采样机构,使无人机一次可以对河道内多处河水进行采样,提高了无人机对河水采样的效率,从而提高了无人机的实用性,与现有机构相比,该机构结构简单,设计巧妙,大大提高了无人机的实用性,不仅如此,通过发电机构,可以对太阳能板29进行清洁,从而提高了太阳能板29的发电效率,从而延长了无人机的续航里程,进一步提高了无人机的实用性,与现有机构相比,该机构结构简单,降低了无人机发生故障的几率,减少了无人机的维护成本。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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