一种沙滩调查取样装置

技术领域

本发明涉及一种调查取样装置，尤其涉及一种沙滩调查取样装置。

背景技术

为了对沙滩的生态环境进行准确的评估，往往需要对沙滩的各种数据进行收集，而为了保证数据的准确性和有效性，往往会对沙滩的某一区域进行针对性或随机性的取样分析，而传统的取样方法是工作人员借助简单的取样工具亲自移动到沙滩的某些地方进行取样，这种取样方式不仅费时费力，而且工作人员在沙滩上移动的过程中容易发生跌倒和陷入等危险，且容易使得沙粒对足部造成污染，从而会增加清洁的麻烦，继而不利于取样效率的提高，突出了其不足之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沙滩调查取样装置，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种沙滩调查取样装置，包括支撑架、一号导向条、下支撑轴、常闭按钮开关S1、常闭按钮开关S2、一号滑块、推动架、清洁轴、连接板、清洁盘、下传动盘、刮板、下燕尾导轨、下燕尾座、上燕尾座、传动部分、移动部分，所述支撑架底部内壁前后两端各固定有水平的一号导向条，所述支撑架左右两端各固定有水平的下支撑轴，两所述下支撑轴同轴，所述支撑架底部内壁左端固定有水平的常闭按钮开关S1,所述支撑架底部内壁右端固定有水平的常闭按钮开关S2,所述支撑架底部通过两一号导向条滑动连接有水平的一号滑块，所述一号滑块右端固定有水平的推动架，且中部转动连接有竖直的清洁轴，所述推动架中部铰接有连接板，所述清洁轴底端同轴固定有清洁盘，且顶端同轴固定有下传动盘，所述清洁盘底端圆周等角度固定有两个倾斜的刮板，所述下传动盘顶端固定有水平的下燕尾导轨，所述下燕尾导轨滑动连接有水平的下燕尾座，所述下燕尾座顶端固定有水平的上燕尾座，所述下燕尾座与上燕尾座的水平夹角呈九十度，所述支撑架上部安装有传动部分，所述支撑架外部安装有移动部分。

在上述技术方案基础上，所述传动部分包括一号电机、蜗杆、上传动盘、上燕尾导轨、一号轴、二号轴、三号轴、铲斗、上支撑轴、蜗轮、曲轴、摆动臂、滑动槽、下传动齿轮、限位盘、限位槽，所述支撑架上部固定有竖直的一号电机，且中部转动连接有竖直的蜗杆，所述蜗杆底端同轴固定有上传动盘，且上部与一号电机的转轴相同轴固定，所述上传动盘底端固定有水平的上燕尾导轨，所述支撑架从上至下依次转动连接有一号轴、二号轴和三号轴，所述支撑架左上部安装有水平的铲斗，所述铲斗前后两端各固定有水平的上支撑轴，两所述上支撑轴共轴，且与一号轴之间通过同步带进行传动，两所述上支撑轴与支撑架左上部相转动连接，所述二号轴前部同轴固定有蜗轮，且前端同轴固定有曲轴，所述三号轴铰接有摆动臂，所述摆动臂底部与连接板相铰接，且上部贯穿有滑动槽，所述摆动臂通过滑动槽与曲轴前部相滑动连接，所述支撑架右端的下支撑轴中部同轴固定有下传动齿轮，两所述下支撑轴分别同轴固定有限位盘，两所述限位盘外圆周壁上下两部分别开有水平的限位槽，所述限位盘上下两部的限位槽在竖直方向上的夹角呈一百八十度。

在上述技术方案基础上，所述移动部分包括二号滑块、弹簧销、主架、推杆电机、二号导向条、传动架、控制器、上步进电机、上传动齿轮、下步进电机、摆动座、左支撑轴、左滚轮、蓄电池、减速双轴电机、右滚轮，两所述限位盘分别转动连接有二号滑块，两所述二号滑块上下两端各固定有一竖直的弹簧销，各所述弹簧销的销子能够分别与限位槽相扣接，所述支撑架外部安装有主架，所述主架顶端固定有竖直的推杆电机，且左右两部各固定有两竖直的二号导向条，所述推杆电机的推杆底端固定有竖直的传动架，所述传动架底部分别与两二号滑块相固定，所述主架左右两部通过各二号导向条与两二号滑块相滑动连接，且右端固定有水平的控制器和上步进电机，所述上步进电机的转轴贯穿于主架右部，且其转轴左端同轴固定有上传动齿轮，所述主架左部固定有竖直的下步进电机，所述下步进电机的转轴贯穿于主架左部，且其转轴底端固定有竖直的摆动座，所述摆动座转动连接有水平的左支撑轴，所述左支撑轴前后两端各同轴固定有左滚轮，所述主架右部固定有蓄电池和水平的减速双轴电机，所述减速双轴电机的转轴与主架相转动连接，且其转轴前后两端分别同轴固定有右滚轮。

在上述技术方案基础上，所述主架左端固定有球形摄像头，所述一号滑块能够沿着一号导向条左右滑动，所述上燕尾座与上燕尾导轨相滑动连接，所述蜗杆与蜗轮相啮合，所述二号轴与上支撑轴之间的间接传动比为二比一，所述二号滑块能够沿着二号导向条上下滑动，所述控制器内安装有常开按钮开关S3和无线电控制模块，所述常闭按钮开关S1、常闭按钮开关S2、一号电机和蓄电池相电性串联，所述常开按钮开关S3与常闭按钮开关S1和常闭按钮开关S2相电性并联，所述推杆电机、控制器、上步进电机、下步进电机、蓄电池、减速双轴电机和球形摄像头相电性连接，所述弹簧销的销子与限位槽相扣接时支撑架处于竖直状态，所述上步进电机的步距角为一百八十度，所述一号电机通电转动时通过上传动盘、上燕尾导轨、上燕尾座、下燕尾座、下燕尾导轨和下传动盘能够带动清洁轴和清洁盘进行转动，且在转动时通过蜗杆与蜗轮的啮合能够带动蜗轮进行转动，所述蜗轮在转动的过程中通过同步带传动能够带动上支撑轴进行转动，且在转动过程中通过曲轴和滑动槽能够带动摆动臂进行左右往复摆动，所述摆动臂在往复摆动的过程中通过连接板和推动架能够带动一号滑块沿着一号导向条左右往复滑动。

在上述技术方案基础上，所述推杆电机伸缩推杆时通过传动架能够带动两二号滑块沿着二号导向条上下滑动，所述推杆电机完全收缩推杆时刮板的最低端高于左滚轮的轴心和右滚轮和轴心，所述推杆电机完全伸出推杆时清洁盘的底端等高于左滚轮和右滚轮外圆周壁的最低端，所述推杆电机完全缩回推杆时下传动齿轮与上传动齿轮相啮合，所述下传动齿轮与上传动齿轮的传动比为一比一，所述上步进电机通电转动时通过上传动齿轮和下传动齿轮的啮合能够带动支撑架进行一百八十度转动。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过远程控制下步进电机和减速双轴电机能够远程控制本装置进行相应方向的移动，从而能够避免工作人员进行频繁的移动，不仅节省了大量的体力，而且避免了工作人员跌倒和陷入等危险，且避免了沙粒对足部造成污染，省去了清洁的麻烦，而通过利用常闭按钮开关S1、常闭按钮开关S2和常开按钮开关S3的开断，能够实现一号滑块的左右往复移动和清洁轴的转动，从而能够利用刮板对沙滩表层的沙粒和杂物进行清洁，继而使得沙滩深处的沙粒暴露出来，从而使得随后所取样本在进行数据分析时更加准确，而通过控制上步进电机能够实现刮板和铲斗空间位置的切换，而随着一号滑块的左右往复移动能够使得铲斗转动半周，继而能够利用铲斗对沙滩深层进行挖掘，从而实现远程取样。

附图说明

图1为本发明的右部结构示意图。

图2为本发明一号滑块与一号导向条的配合示意图。

图3为本发明蜗杆与蜗轮的配合示意图。

图4为本发明的左部结构示意图。

图5为本发明一号电机的部分接线示意图。

图中：1、支撑架，2、一号导向条，3、下支撑轴，6、一号滑块，7、推动架，8、清洁轴，9、连接板，10、清洁盘，11、下传动盘，12、刮板，13、下燕尾导轨，14、下燕尾座，15、上燕尾座，16、传动部分，17、移动部分，18、一号电机，19、蜗杆，20、上传动盘，21、上燕尾导轨，22、一号轴，23、二号轴，24、三号轴，25、铲斗，26、上支撑轴，27、蜗轮，28、曲轴，29、摆动臂，30、滑动槽，31、下传动齿轮，32、限位盘，33、限位槽，34、二号滑块，35、弹簧销，36、主架，37、推杆电机，38、二号导向条，39、传动架，40、控制器，41、上步进电机，42、上传动齿轮，43、下步进电机，44、摆动座，45、左支撑轴，46、左滚轮，47、蓄电池，48、减速双轴电机，49、右滚轮，50、球形摄像头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1-5所示，一种沙滩调查取样装置，包括支撑架1、一号导向条2、下支撑轴3、常闭按钮开关S1、常闭按钮开关S2、一号滑块6、推动架7、清洁轴8、连接板9、清洁盘10、下传动盘11、刮板12、下燕尾导轨13、下燕尾座14、上燕尾座15、传动部分16、移动部分17，所述支撑架1底部内壁前后两端各固定有水平的一号导向条2，所述支撑架1左右两端各固定有水平的下支撑轴3，两所述下支撑轴3同轴，所述支撑架1底部内壁左端固定有水平的常闭按钮开关S1,所述支撑架1底部内壁右端固定有水平的常闭按钮开关S2,所述支撑架1底部通过两一号导向条2滑动连接有水平的一号滑块6，所述一号滑块6右端固定有水平的推动架7，且中部转动连接有竖直的清洁轴8，所述推动架7用于对常闭按钮开关S2进行按压，所述推动架7中部铰接有连接板9，所述清洁轴8底端同轴固定有清洁盘10，且顶端同轴固定有下传动盘11，所述清洁盘10底端圆周等角度固定有两个倾斜的刮板12，倾斜的刮板12更加有利于对沙滩表层进行刮除，所述下传动盘11顶端固定有水平的下燕尾导轨13，所述下燕尾导轨13滑动连接有水平的下燕尾座14，所述下燕尾座14顶端固定有水平的上燕尾座15，所述下燕尾座14与上燕尾座15的水平夹角呈九十度，所述支撑架1上部安装有传动部分16，所述支撑架1外部安装有移动部分17。

所述传动部分16包括一号电机18、蜗杆19、上传动盘20、上燕尾导轨21、一号轴22、二号轴23、三号轴24、铲斗25、上支撑轴26、蜗轮27、曲轴28、摆动臂29、滑动槽30、下传动齿轮31、限位盘32、限位槽33，所述支撑架1上部固定有竖直的一号电机18，且中部转动连接有竖直的蜗杆19，所述蜗杆19底端同轴固定有上传动盘20，且上部与一号电机18的转轴相同轴固定，所述上传动盘20底端固定有水平的上燕尾导轨21，所述支撑架1从上至下依次转动连接有一号轴22、二号轴23和三号轴24，所述支撑架1左上部安装有水平的铲斗25，所述铲斗25前后两端各固定有水平的上支撑轴26，两所述上支撑轴26共轴，且与一号轴22之间通过同步带进行传动，两所述上支撑轴26与支撑架1左上部相转动连接，所述二号轴23前部同轴固定有蜗轮27，且前端同轴固定有曲轴28，所述三号轴24铰接有摆动臂29，所述摆动臂29底部与连接板9相铰接，且上部贯穿有滑动槽30，所述摆动臂29通过滑动槽30与曲轴28前部相滑动连接，所述支撑架1右端的下支撑轴3中部同轴固定有下传动齿轮31，两所述下支撑轴3分别同轴固定有限位盘32，两所述限位盘32外圆周壁上下两部分别开有水平的限位槽33，所述限位盘32上下两部的限位槽33在竖直方向上的夹角呈一百八十度，呈一百八十度的限位槽33与弹簧销35相配合用于控制支撑架1的空间角度。

所述移动部分17包括二号滑块34、弹簧销35、主架36、推杆电机37、二号导向条38、传动架39、控制器40、上步进电机41、上传动齿轮42、下步进电机43、摆动座44、左支撑轴45、左滚轮46、蓄电池47、减速双轴电机48、右滚轮49，两所述限位盘32分别转动连接有二号滑块34，两所述二号滑块34上下两端各固定有一竖直的弹簧销35，各所述弹簧销35的销子能够分别与限位槽33相扣接，从而便于限制支撑架1处于竖直状态，避免其意外移动，所述支撑架1外部安装有主架36，所述主架36顶端固定有竖直的推杆电机37，且左右两部各固定有两竖直的二号导向条38，所述推杆电机37的推杆底端固定有竖直的传动架39，所述传动架39底部分别与两二号滑块34相固定，所述主架36左右两部通过各二号导向条38与两二号滑块34相滑动连接，且右端固定有水平的控制器40和上步进电机41，所述上步进电机41的转轴贯穿于主架36右部，且其转轴左端同轴固定有上传动齿轮42，所述主架36左部固定有竖直的下步进电机43，所述下步进电机43的转轴贯穿于主架36左部，且其转轴底端固定有竖直的摆动座44，所述摆动座44转动连接有水平的左支撑轴45，所述左支撑轴45前后两端各同轴固定有左滚轮46，所述主架36右部固定有蓄电池47和水平的减速双轴电机48，所述减速双轴电机48的转轴与主架36相转动连接，且其转轴前后两端分别同轴固定有右滚轮49。

所述主架36左端固定有球形摄像头50，所述一号滑块6能够沿着一号导向条2左右滑动，所述上燕尾座15与上燕尾导轨21相滑动连接，所述蜗杆19与蜗轮27相啮合，所述二号轴23与上支撑轴26之间的间接传动比为二比一，所述二号滑块34能够沿着二号导向条38上下滑动，所述控制器40内安装有常开按钮开关S3和无线电控制模块，所述常闭按钮开关S1、常闭按钮开关S2、一号电机18和蓄电池47相电性串联，所述常开按钮开关S3与常闭按钮开关S1和常闭按钮开关S2相电性并联，所述推杆电机37、控制器40、上步进电机41、下步进电机43、蓄电池47、减速双轴电机48和球形摄像头50相电性连接，所述弹簧销35的销子与限位槽33相扣接时支撑架1处于竖直状态，所述上步进电机41的步距角为一百八十度，所述一号电机18通电转动时通过上传动盘20、上燕尾导轨21、上燕尾座15、下燕尾座14、下燕尾导轨13和下传动盘11能够带动清洁轴8和清洁盘10进行转动，且在转动时通过蜗杆19与蜗轮27的啮合能够带动蜗轮27进行转动，所述蜗轮27在转动的过程中通过同步带传动能够带动上支撑轴26进行转动，且在转动过程中通过曲轴28和滑动槽30能够带动摆动臂29进行左右往复摆动，所述摆动臂29在往复摆动的过程中通过连接板9和推动架7能够带动一号滑块6沿着一号导向条2左右往复滑动。

所述推杆电机37伸缩推杆时通过传动架39能够带动两二号滑块34沿着二号导向条38上下滑动，所述推杆电机37完全收缩推杆时刮板12的最低端高于左滚轮46的轴心和右滚轮49和轴心，所述推杆电机37完全伸出推杆时清洁盘10的底端等高于左滚轮46和右滚轮49外圆周壁的最低端，所述推杆电机37完全缩回推杆时下传动齿轮31与上传动齿轮42相啮合，所述下传动齿轮31与上传动齿轮42的传动比为一比一，所述上步进电机41通电转动时通过上传动齿轮42和下传动齿轮31的啮合能够带动支撑架1进行一百八十度转动。

本发明的工作原理：初始时一号滑块6对常闭按钮开关S1进行按压，推杆电机37的推杆处于收缩状态，此时下传动齿轮31与上传动齿轮42相啮合，铲斗25顶端保持水平，使用时通过远程控制下步进电机43的转动能够调节摆动座44的空间角度，然后通过控制减速双轴电机48进行转动，能够远程控制本装置进行相应方向的移动，其间通过球形摄像头50对本装置的所在位置和周围环境进行观察，待本装置移动到适宜位置时，通过控制推杆电机37伸出推杆，从而即可使得刮板12与沙滩表层进行接触，通过远程控制常开按钮开关S3进行短暂闭合，此时一号电机18随即开始转动，从而通过蜗杆19、蜗轮27、曲柄、滑动槽30、摆动臂29和连接板9带动一号滑块6向右滑动，在此过程中，常闭按钮开关S1和常闭按钮开关S2同时接通，从而使得一号电机18保持持续转动，而转动的蜗杆19能够间接带动清洁盘10进行转动，从而能够实现刮板12的周向移动，而随着一号滑块6的右移能够最终使得推动架7对常闭按钮开关S2进行按压，此时一号电机18即停止转动，随后可再次远程控制常开按钮开关S3进行短暂闭合，而一号电机18随即开始转动，从而通过蜗杆19、蜗轮27、曲柄、滑动槽30、摆动臂29和连接板9带动一号滑块6向左滑动，在此过程中，常闭按钮开关S1和常闭按钮开关S2同时接通，从而使得一号电机18保持持续转动，直至一号滑块6恢复对常闭按钮开关S1进行按压为止，则此时一号电机18再次停止转动，而在这一整个过程中，往复移动的一号滑块6和持续转动的清洁轴8能够对沙滩表层的沙粒和杂物进行清洁，从而使得沙滩深处的沙粒暴露出来，继而使得随后所取样本在进行数据分析时更加准确，随后控制推杆电机37缩回推杆，从而再次使得下传动齿轮31与上传动齿轮42重新啮合，随后远程控制上步进电机41进行转动，从而使得支撑架1克服弹簧销35的销子对限位槽33的扣接进行一百八十度转动，继而使得铲斗25顶端面向沙滩表面，待转动完成后即会使得弹簧销35的销子对不同的限位槽33再次进行扣接，从而避免支撑架1产生意外转动，随后再次控制推杆电机37伸出推杆，从而使得铲斗25顶端贴近沙滩表面，然后远程控制常开按钮开关S3进行间歇短暂闭合两次，即利用常闭按钮开关S1、常闭按钮开关S2和常开按钮开关S3的开断再次实现一号滑块6左右往复移动一次，从而利用二号轴23与上支撑轴26二比一的传动比实现铲斗25转动半周，继而利用铲斗25的转动实现对沙滩深层的挖掘取样，随后控制推杆电机37缩回推杆，然后对下步进电机43和减速双轴电机48进行相应的控制，即可使得本装置移动到工作人员所在处方便工作人员对样本进行取下，随后控制常开按钮开关S3进行间歇短暂闭合两次，再控制上步进电机41进行转动，即可使得本装置恢复初始状态，便于下次进行使用。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。