一种基于多旋翼无人机的取水装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种基于多旋翼无人机的取水装置。

背景技术

无人机指不载有操作人员可以自主飞行或遥控驾驶的飞行器，多旋翼无人机，是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机，其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力，旋翼的总距固定，而不像一般直升机那样可变，通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹，旋翼无人机具有操控性强、可垂直起降和悬停等优点，主要适用于低空、低速、有垂直起降和悬停要求的任务类型。

水是生命之源，对水资源的保护是人类永久的课题，因此，对水质的监测尤为重要，目前现有的取水方式，大多还是使用常规的取水工具，例如水桶，在水源地的岸边提取和收集样水，取水方式和取水地点都比较单一，无法对水源地进行全面地检测，最终影响水质的监测准确性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明可以解决现有样水提取方式和取水地点单一，导致取样不全面，影响水质的监测准确性的难题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种基于多旋翼无人机的取水装置，包括：

飞行组件；

取水组件，所述取水组件固定连接在所述飞行组件的内部；

控制组件，所述控制组件设置在所述飞行组件上，并且与所述飞行组件和所述取水组件电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述飞行组件包括无人机主体、第一电动伸缩杆和底座；

所述第一电动伸缩杆固定连接在所述无人机主体底部的两侧；

所述底座的上表面与所述第一电动伸缩杆的底部固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述底座的底部设置有沉头槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述取水组件包括放置箱、连接板、水样箱和抽水泵；

所述放置箱固定连接在所述底座的顶部中心位置；

所述连接板设置在所述放置箱的内腔，所述连接板的顶部贯穿至所述放置箱的顶部；

所述水样箱固定连接在所述连接板的顶部中心位置；

所述水样箱内腔的顶部固定连接有液位传感器；

所述抽水泵固定连接在所述水样箱的顶部中心位置，所述抽水泵的出水端通过第一软管与所述水样箱固定连通；

所述抽水泵的进水端固定连通有第二软管；

所述第二软管的一端固定连通有抽水管，所述抽水管滑动贯穿所述底座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抽水泵的底部固定连接有支撑板，且支撑板的底部与所述水样箱的顶部固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述抽水管的底部连通有吸水罩；

所述吸水罩的内腔设置有过滤网；

所述抽水管的一侧通过连接块固定连接有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的底部与所述底座的顶部固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述放置箱内腔底部的两侧均固定连接有第一活动座；

所述第一活动座的顶部通过活动轴活动连接有第一传动杆；

所述第一传动杆的顶部通过活动轴活动连接有第二活动座；

所述第二活动座内腔的顶部通过活动轴活动连接有第二传动杆；

所述第二传动杆的顶部通过活动轴活动连接有第三活动座，所述第三活动座的顶部与所述连接板的底部固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述放置箱的内腔设置有伸缩弹簧；

所述伸缩弹簧的两侧固定连接有竖板，所述竖板的外侧与所述第二活动座的内侧固定连接；

所述竖板的内侧固定连接有移动杆，所述伸缩弹簧套接在所述移动杆上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述水样箱两侧的底部均固定连接有固定块，所述固定块通过螺栓与所述连接板的顶部固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制组件包括处理器、显示屏和控制面板；

所述处理器固定连接在所述无人机主体的底部；

所述显示屏固定连接在所述处理器正面的顶部；

所述控制面板固定连接在所述处理器正面的底部；

所述处理器的输出端分别与所述第一电动伸缩杆、所述第二电动伸缩杆、所述抽水泵和所述显示屏的输入端单向电连接，所述处理器的输入端与所述控制面板的输出端单向电连接，所述处理器的输出端与所述液位传感器的输入端双向电连接。

(三)有益效果

1、本发明提供的基于多旋翼无人机的取水装置，其飞行组件的无人机主体能够在工作人员的遥控下，搭载取水组件在水源地的任意位置进行样水的收集和提取，便于对水源地进行全面地检测，有利于提高水质监测的准确性；

2、本发明提供的基于多旋翼无人机的取水装置，其取水组件的水样箱和抽水泵都处于飞行组件的底座的中心位置，从而使飞行组件的无人机主体在取水前后都能够保持平稳地飞行，有利于减少样水的溅洒；

3、本发明提供的基于多旋翼无人机的取水装置，其取水组件的抽水管的底部连通有吸水罩，吸水罩的内腔设置有过滤网，从而使抽水管在抽水时能够过滤水中的杂物，减小了水中杂质进入样水箱的可能性，有利于提高检测的准确性；

4、本发明提供的基于多旋翼无人机的取水装置，其放置箱内腔的第一活动座与第一传动杆活动连接，第一传动杆与第二活动座活动连接、第二活动座与第二传动杆活动连接、第二传动杆与第三活动座活动连接，第三活动座与连接板活动连接，可以使放置箱与连接板实现活动连接，而且，第二活动座与竖板活动连接，两个竖板之间设置有伸缩弹簧，从而使放置箱与连接板实现活动连接的同时具有一定的弹性，使连接板顶部的样水箱在装置与地面接触时保持稳定，有利于减小样水从样水箱中溅洒的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的轴测示意图；

图2是本发明的主视剖视示意图；

图3是本发明的放置箱和连接板剖视示意图；

图4是本发明的图2中A部分结构放大示意图；

图5是本发明的图2中B部分结构放大示意图；

图6是本发明的图2中C部分结构放大示意图；

图7是本发明的控制组件的系统原理图。

图中：100、飞行组件；110、无人机主体；120、第一电动伸缩杆；130、底座；140、沉头槽；200、取水组件；210、放置箱；211、第一活动座；212、第一传动杆；213、第二活动座；214、第二传动杆；215、第三活动座；216、伸缩弹簧；217、移动杆；218、竖板；220、连接板；230、水样箱；231、固定块；232、螺栓；240、抽水泵；241、支撑板；250、液位传感器；260、第一软管；270、第二软管；280、抽水管；281、吸水罩；282、过滤网；283、连接块；284、第二电动伸缩杆；300、控制组件；310、处理器；320、显示屏；330、控制面板。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-7所示，一种基于多旋翼无人机的取水装置，包括：

飞行组件100，用于安装和承载取水组件200和控制组件300；

取水组件200，所述取水组件200固定连接在所述飞行组件100的内部，用于提取和收集检测用的样水；

控制组件300，所述控制组件300设置在所述飞行组件100上，并且与所述飞行组件100和所述取水组件200电连接，用于操控飞行组件100和取水组件200。

请参阅图1和图2，所述飞行组件100包括无人机主体110、第一电动伸缩杆120和底座130；

所述无人机主体110运载所述取水组件200在水源地上空飞行，以便所述取水组件200在水源地的任意位置进行样水的提取和收集；

所述第一电动伸缩杆120固定连接在所述无人机主体110底部的两侧，用于调整所述无人机主体110与所述底座130之间的距离，以便安装和拆卸所述取水组件200；

所述底座130的上表面与所述第一电动伸缩杆120的底部固定连接，用于放置和安装所述取水组件200；

为了在装置降落时，不让所述取水组件200直接与地面接触而造成损坏，所述底座130的底部设置有沉头槽140。

请参阅图1、图2、图3、图4和图5，所述取水组件200包括放置箱210、连接板220、水样箱230和抽水泵240；

所述放置箱210固定连接在所述底座130的顶部中心位置，用于放置所述水样箱230，并且使所述无人机主体110能够平稳地飞行；

所述连接板220设置在所述放置箱210的内腔，连接板220的两侧与放置箱210的内壁滑动配合，所述连接板220的顶部贯穿至所述放置箱210的顶部，用于连接所述放置箱210和所述水样箱230；

所述水样箱230固定连接在所述连接板220的顶部中心位置，用于盛放提取和收集到的样水，并且使所述无人机主体110在取水前后都能够平稳地飞行；

所述水样箱230内腔的顶部固定连接有液位传感器250，用于控制样水提取时的取水量，防止取水量超出所述水样箱230的装载能力；

所述抽水泵240固定连接在所述水样箱230的顶部中心位置，用于提供取水时抽水的动力，并且使所述无人机主体110在取水前后都能够平稳地飞行；

所述抽水泵240的出水端通过第一软管260与所述水样箱230固定连通，所述抽水泵240的进水端固定连通有第二软管270，所述第二软管270的一端固定连通有抽水管280，所述抽水管280滑动贯穿所述底座130，启动所述抽水泵240，样水经过所述抽水管280和所述第二软管270后，再由所述抽水泵240通过所述第一软管260进入所述水样箱230，为了进一步保障所述无人机主体110在取水前后都能够平稳地飞行，所述底座130的顶部固定连接有重量块，所述重量块与所述抽水管280对称分布在所述水样箱230的两侧；

所述抽水泵240的底部固定连接有支撑板241，且支撑板241的底部与所述水样箱230的顶部固定连接，用于连接所述抽水泵240所述水样箱230，增加所述抽水泵240安装在所述水样箱230上的稳定性；

所述抽水管280的底部连通有吸水罩281，用于增加抽水的效率；

所述吸水罩281的内腔设置有过滤网282，用于过滤抽取的样水中的杂质，减小杂质进入所述水样箱230中的可能，有利于提高水质监测的准确性；

所述抽水管280的一侧通过连接块283固定连接有第二电动伸缩杆284，所述第二电动伸缩杆284的底部与所述底座130的顶部固定连接，用于控制收缩所述抽水管280，抽水时，缩短所述第二电动伸缩杆284，使所述抽水管280伸出所述底座130后进入水中，不抽水时，伸长所述第二电动伸缩杆284，使所述抽水管280收缩到所述沉头槽140内，进而便于对抽水管280进行收储；

所述放置箱210内腔底部的两侧均固定连接有第一活动座211，所述第一活动座211的顶部通过活动轴活动连接有第一传动杆212，所述第一传动杆212的顶部通过活动轴活动连接有第二活动座213，所述第二活动座213内腔的顶部通过活动轴活动连接有第二传动杆214，所述第二传动杆214的顶部通过活动轴活动连接有第三活动座215，所述第三活动座215的顶部与所述连接板220的底部固定连接，从而使所述放置箱210与所述连接板220活动连接；

所述放置箱210的内腔设置有伸缩弹簧216，所述伸缩弹簧216的两侧固定连接有竖板218，所述竖板218的外侧与所述第二活动座213的内侧固定连接，所述竖板218的内侧固定有移动杆217，所述伸缩弹簧216套接在所述移动杆217上，在所述无人机主体110降落、所述底座130与地面接触时，所述连接板220顺着所述放置箱210上下移动，进而带动所述第三活动座215移动，所述第三活动座215的移动带动所述竖板218移动，进而拉伸或挤压所述伸缩弹簧216，利用所述伸缩弹簧216进行缓冲，减少所述连接板220顶部的所述水样箱230的晃动，从而减小样水从所述水样箱230中溅洒的可能，并通过设置所述移动杆217，对所述伸缩弹簧216的拉伸或压缩进行导向，使得所述伸缩弹簧216的形变方向稳定；

所述水样箱230两侧的底部均固定连接有固定块231，所述固定块231通过螺栓232与所述连接板220的顶部固定连接，从而方便所述水样箱230在所述连接板220上的安装和拆卸。

请参阅图2、图6和图7，所述控制组件300包括处理器310、显示屏320和控制面板330；

所述处理器310固定连接在所述无人机主体110的底部，用于接收、发送和存储数据；

所述显示屏320固定连接在所述处理器310正面的顶部，用于显示所述处理器310发送的数据；

所述控制面板330固定连接在所述处理器310正面的底部，用于人工设定参数并将数据发送至所述处理器310；

所述处理器310的输出端分别与所述第一电动伸缩杆120、所述第二电动伸缩杆284、所述抽水泵240和所述显示屏320的输入端单向电连接，从而使所述处理器310能够将数据发送至所述第一电动伸缩杆120、所述第二电动伸缩杆284、所述抽水泵240和所述显示屏320，以便操控所述第一电动伸缩杆120、所述第二电动伸缩杆284、所述抽水泵240和所述显示屏320；

所述处理器310的输入端与所述控制面板330的输出端单向电连接，以便人工通过所述控制面板330设定参数并将数据发送至所述处理器310；

所述处理器310的输出端与所述液位传感器250的输入端双向电连接，一方面，使所述处理器310能够发送数据给所述液位传感器250，另一方面，使所述液位传感器250的参数能够回传给所述处理器310。

具体地，该基于多旋翼无人机的取水装置的工作原理：首先，工作人员使用所述控制面板330来设定所述液位传感器250的参数，所述控制面板330会将数据发送给所述处理器310，所述处理器310会将数据发送至所述显示屏320上进行显示，工作人员确认无误后，所述处理器310会将数据保存并发送给所述液位传感器250，然后，工作人员通过外设遥控器控制所述无人机主体110飞行至处指定取水位置，接着通过外设遥控器控制所述处理器310启动所述第二电动伸缩杆284缩短，使所述连接块283带动所述抽水管280和所述吸水罩281伸至水中，再通过外设遥控器控制所述处理器310启动所述抽水泵240，样水在被所述过滤网282过滤后，通过所述抽水管280、所述第二软管270后，再由所述抽水泵240通过所述第一软管260进入所述水样箱230，当所述液位传感器250监测到所述水样箱230中的水位达到预定参数时，所述液位传感器250会将数据发送至所述处理器310，所述处理器310会自动控制所述抽水泵240关闭，同时，通过外设遥控器控制所述处理器310启动所述第二电动伸缩杆284伸长，使所述连接块283带动所述抽水管280和所述吸水罩281收入所述沉头槽140内，最后，通过外设遥控器控制所述无人机主体110返回，工作人员通过外设遥控器控制所述处理器310启动所述第一电动伸缩杆120伸长，之后将所述水样箱230取下，从而得到样水。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接，且说明书中提到的外设控制器可为本文提到的电器元件起到控制作用，而且该外设控制器为常规的已知设备。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。