一种盐碱地农业信息采集无人机的制作方法

本发明涉及农业信息采集技术领域，具体为一种盐碱地农业信息采集无人机。

背景技术：

盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长的土地。盐碱地可以分为轻盐碱地、中度盐碱地和重盐碱地，其形成的实质主要是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新分配，从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来。

我国盐碱地地域广泛，而盐碱地的含盐量较高，大多数植物都无法生长，得不到良好的利用。因此，需要对盐碱地进行改良，使得盐碱地变成农田得到利用。传统改良方式一般分几步进行：首先排盐、洗盐、降低土壤盐分含量；再种植耐盐碱的植物，培肥土壤；最后种植作物。

盐碱地农田的改良时间较为漫长，需要经常采取土样进行检测其中的盐含量；而由于盐碱地的地域较为广阔，一般每隔500-1000米就要进行一次取样；如果依靠人力进行取样，取样速度较慢；现有一种通过无人机进行土样采样的方式，然而由于盐碱地地质较为松软，且地质不平，普通的无人机在降落时容易倾斜，不易取样，甚至造成无人机无法正常升降。因此，我们提出一种盐碱地农业信息采集无人机。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种盐碱地农业信息采集无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种盐碱地农业信息采集无人机，包括：

降落架，所述降落架包括有条形底座，所述条形底座的上部通过斜杆固定连接有工字型架，所述条形底座、斜杆以及工字型架分别设置有两组，且两组工字型架的中部通过连杆固定连接，所述条形底座预埋在盐碱农作物田地里；

钻土机构，所述钻土机构包括有无人机主体，所述无人机主体的内部固定连接有竖直向下设置的电动推杆，所述电动推杆的下端固定连接有支撑板，所述支撑板上固定安装有第一电机和第二电机，所述支撑板的一侧还固定连接有竖直设置的第一送料筒，所述第一送料筒的上端固定连接有第二转盘轴承，所述第二转盘轴承上部连接有第一转盘轴承，所述第一转盘轴承的上部固定连接有第二送料筒，所述第一送料筒的内部安装有旋转轴，所述第二转盘轴承的轴承外圈内壁通过连接杆固定连接在旋转轴的外壁上，所述第一转盘轴承和第二转盘轴承的轴承外圈上均固定连接有齿圈，所述第一电机通过齿轮与第二转盘轴承上的齿圈传动连接，所述第二电机通过齿轮与第一转盘轴承的齿圈的传动连接；所述旋转轴上固定连接有螺旋送料叶，且所述旋转轴的下端固定连接有钻头；

取样机构，所述取样机构包括有贯穿连接在所述无人机主体上部的套筒，所述套筒的内部滑动安装有滑动筒，所述滑动筒的中心开设有圆孔，所述第二送料筒贯穿于所述圆孔，且所述第二送料筒的上端一侧开设有出样口，所述滑动筒的上部开设有放置槽，所述放置槽的内底部安装有压力传感器；

固定筒，所述固定筒的外侧固定套接有支撑环，所述支撑环的内部固定安装有直线轴承，所述第一送料筒滑动安装在所述直线轴承内部，所述固定筒通过l形支撑架固定连接在所述无人机主体的底部。

优选的，所述无人机主体的前部安装有万向摄像头，且所述无人机主体的后部下下侧安装有用于观察钻头机构的定向摄像头。

优选的，所述套筒的上端安装有螺纹盖，所述螺纹盖的上部表面固定连接有把手。

优选的，所述滑动筒的一侧开设有滑槽，所述套筒的内侧壁上固定连接有滑块，所述滑块安装在所述滑槽内。

优选的，所述无人机主体的底部开设有通口。

优选的，所述第二送料筒上固定连接有第二限位块，所述第二限位块设置在所述滑动筒的下侧。

优选的，所述第一送料筒的外侧固定连接有第一限位块，所述第一限位块设置在直线轴承的下侧。

优选的，所述支撑环的上部表面和下部表面固定连接有橡胶凸起。

优选的，还包括有与无人机主体的控制中心连接的plc控制器，所述放置槽的内部安装有取样瓶，所述压力传感器的信号输出端通过导线与plc控制器的信号输入端电性连接，所述plc控制器的控制输出端分别与第一电机、第二电机以及电动推杆连接。

优选的，所述第一电机设置为正反转减速电机，所述第二电机设置为步进电机，且第二电机的单次步进角度设置为60°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明，利用降落架的工字型架与无人机主体上的支撑环相配合，使得无人机在降落时，利用支撑环卡在工字型架中，不仅可以平稳降落，且在取样时也不会由于反作用力造成无人机倾斜翻倒；

2、本发明，利用钻土机构和取样机构可以进行稳定取样，且利用第二电机驱动第二送料筒转动，使得出样口对准不同放置槽中的取样瓶，单次飞行可以取多个土样；操作十分方便。

附图说明

图1为本发明无人机主体的结构示意图；

图2为本发明降落架的结构示意图；

图3为本发明固定筒的内部结构示意图；

图4为本发明无人机主体内部的结构示意图；

图5为本发明第二转盘轴承的内部结构示意图；

图6为本发明滑动筒的俯视结构示意图。

图中：1、无人机主体；2、万向摄像头；3、定向摄像头；4、钻土机构；5、取样机构；6、条形底座；7、斜杆；8、工字型架；9、连杆；

101、电动推杆；102、支撑板；103、通口；104、第一电机；105、齿轮；106、第一转盘轴承；107、第二转盘轴承；108、第二电机；109、齿圈；110、连接杆；

401、固定筒；402、第一送料筒；403、直线轴承；404、支撑环；405、橡胶凸起；406、第一限位块；407、螺旋送料叶；408、旋转轴；409、钻头；410、出样口；411、第二限位块；412、第二送料筒；413、l形支撑架；

501、套筒；502、滑动筒；503、螺纹盖；504、把手；505、滑块；506、滑槽；507、放置槽；508、压力传感器；509、圆孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6，本发明提供一种技术方案：

一种盐碱地农业信息采集无人机，包括：

降落架，降落架包括有条形底座6，条形底座6的上部通过斜杆7固定连接有工字型架8，条形底座6、斜杆7以及工字型架8分别设置有两组，且两组工字型架8的中部通过连杆9固定连接，条形底座6预埋在盐碱农作物田地里；

钻土机构4，钻土机构4包括有无人机主体1，无人机主体1的内部固定连接有竖直向下设置的电动推杆101，电动推杆101的下端固定连接有支撑板102，支撑板102上固定安装有第一电机104和第二电机108，支撑板102的一侧还固定连接有竖直设置的第一送料筒402，第一送料筒402的上端固定连接有第二转盘轴承107，第二转盘轴承107上部连接有第一转盘轴承106，第一转盘轴承106的上部固定连接有第二送料筒412，第一送料筒402的内部安装有旋转轴408，第二转盘轴承107的轴承外圈内壁通过连接杆110固定连接在旋转轴408的外壁上，第一转盘轴承106和第二转盘轴承107的轴承外圈上均固定连接有齿圈109，第一电机104通过齿轮105与第二转盘轴承107上的齿圈109传动连接，第二电机108通过齿轮105与第一转盘轴承106的齿圈109的传动连接；旋转轴408上固定连接有螺旋送料叶407，且旋转轴408的下端固定连接有钻头409；

取样机构5，取样机构5包括有贯穿连接在无人机主体1上部的套筒501，套筒501的内部滑动安装有滑动筒502，滑动筒502的中心开设有圆孔509，第二送料筒412贯穿于圆孔509，且第二送料筒412的上端一侧开设有出样口410，滑动筒502的上部开设有放置槽507，放置槽507的内底部安装有压力传感器508；

固定筒401，固定筒401的外侧固定套接有支撑环404，支撑环404的内部固定安装有直线轴承403，第一送料筒402滑动安装在直线轴承403内部，固定筒401通过l形支撑架413固定连接在无人机主体1的底部。

具体的，如图1所示，无人机主体1的前部安装有万向摄像头2，利用万向摄像头2便于远程操作无人机，并可以观察到图像；且无人机主体1的后部下下侧安装有用于观察钻头机构的定向摄像头3，定向摄像头3便于观察支撑环404，在降落或起飞时，可以使得支撑环404卡在工字型架8上或脱离工字型架8。

具体的，如图4所示，套筒501的上端安装有螺纹盖503，螺纹盖503的上部表面固定连接有把手504。滑动筒502的一侧开设有滑槽506，套筒501的内侧壁上固定连接有滑块505，滑块505安装在滑槽506内，滑块505和滑槽506的限制，防止滑动筒502转动。无人机主体1的底部开设有通口103。第二送料筒412上固定连接有第二限位块411，第二限位块411设置在滑动筒502的下侧。第一送料筒402的外侧固定连接有第一限位块406，第一限位块406设置在直线轴承403的下侧。支撑环404的上部表面和下部表面固定连接有橡胶凸起405，橡胶凸起405起到增大摩擦和缓冲的作用，降低振动，并起到防护的作用。

本发明还包括有与无人机主体1的控制中心连接的plc控制器，放置槽507的内部安装有取样瓶，压力传感器508的信号输出端通过导线与plc控制器的信号输入端电性连接，plc控制器的控制输出端分别与第一电机104、第二电机108以及电动推杆101连接。第一电机104设置为正反转减速电机，第二电机108设置为步进电机，且第二电机108的单次步进角度设置为60°。

具体在使用时，取若干个降落架预埋在盐碱地区域中合适的位置，在需要进行取样时，首先打开螺纹盖503，将空的取样瓶安装到放置槽507中，然后安装好螺纹盖503，再通过操作无人机主体1起航飞行，飞行到降落架附近，通过定向摄像头3观看并远程操作无人机飞行，使得支撑环404卡在工字型架8上，然后启动第一电机104，再启动电动推杆101伸长进行取样；待压力传感器508接收到设定的压力值信息后，通过plc控制器控制第一电机104停止，并操作电动推杆101缩回，然后操作第一电机104反向旋转，使得第一送料筒402和第二送料筒412内的多余样料排除出去；然后停止第一电机104；然后通过第二电机108启动旋转一次，转动60°后，使另一个取样瓶位于出样口410的下部；然后通过操作无人机起飞脱离工字型架8，飞到下一个降落架上进行采样；如此，可以一次进行完成多个样点的取样。

综上，本发明利用降落架的工字型架8与无人机主体1上的支撑环404相配合，使得无人机在降落时，利用支撑环404卡在工字型架8中，不仅可以平稳降落，且在取样时也不会由于反作用力造成无人机倾斜翻倒；本发明利用钻土机构4和取样机构5可以进行稳定取样，且利用第二电机108驱动第二送料筒412转动，使得出样口410对准不同放置槽507中的取样瓶，单次飞行可以取多个土样；操作十分方便。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。