[發明專利]污水取樣無人機

有效

• 申請號: 201710364795.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107064528B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 陳海哨;孔向東
• 申請（專利權）人: 溫州大學甌江學院
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;B64C27/10;B64D1/00
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司33258
• 代理人: 陳加利

技術領域

本發明涉及污水取樣無人機。

背景技術

目前，我國環境情況日益嚴峻，國家與公眾對環境保護越來越重視，處罰越來越嚴厲，有很多企業為了降低成本，也夜里或節假日等時候，偷偷向水域中排放污水；為了搜集污染排放證據或環境部門對水質進行取樣的時候，需要工作人員實地取樣，工作效率低下，取樣不方便。

發明內容

針對上述內容，本發明所要解決的技術問題總的來說是提供一種設計合理、成本低廉、結實耐用、安全可靠、操作簡單、省時省力、節約資金、結構緊湊且使用方便的污水取樣無人機；詳細解決的技術問題以及取得有益效果在后述內容以及結合具體實施方式中內容具體描述。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案是：

一種污水取樣無人機，包括無人機、設置在無人機下方的取樣支架、用于污水取樣的取樣塑料杯、設置在取樣支架下端一側且用于夾持取樣塑料杯的機械手、設置在取樣支架一側且用于存放空口的取樣塑料杯的存杯裝置、設置在取樣支架一側且位于機械手上方且用于對已經取樣的取樣塑料杯進行熱切封膜的封膜裝置、以及位于存杯裝置下方且用于存放已經噴碼取樣塑料杯的存杯筐。

無人機還分別設置有照相機與GPS定位模塊，在取樣支架一側還是設置有用于對取樣塑料杯進行噴涂取樣時間、地點、水域等設定字樣的噴碼機。

具體使用時候，遙控無人機飛行到指定污水處上方，通過相機拍照取證，通過GPS實現定位。在存杯裝置放置有預先放置的空杯子，通過機械手從存杯裝置上拿取并夾持樣塑料杯，然后，從污水中取樣；機械手將取樣后的杯子送給封膜裝置，封膜裝置對該杯子進行貼膜，然后熱塑；機械手將該杯子送到噴碼機實現自動噴碼時間等字樣，然后將其在放置到存杯筐中；從而實現自動取樣，封存，實現連續工作，工作方便，效率高。

機械手包括倒置在取樣支架下端的水平轉位電機、固定座倒置設置在水平轉位電機輸出軸上的升降伸縮電動螺桿、機身設置在升降伸縮電動螺桿移動座上的翻轉電機、設置在翻轉電機輸出軸上的翻轉座、固定座設置在翻轉座上且絲杠軸與翻轉電機輸出軸垂直的水平伸縮電動螺桿、設置在水平伸縮電動螺桿移動座上的主動手指、設置在主動手指水平一側的輔助手指、分別垂直于水平伸縮電動螺桿的絲杠軸且分別設置在主動手指上的夾緊導軌與夾緊電動螺桿、以及與水平伸縮電動螺桿的絲杠軸平行的水平導軌；主動手指沿著水平導軌移動，輔助手指沿著夾緊導軌移動，輔助手指設置在夾緊電動螺桿的移動座上。

具體工作時，夾緊電動螺桿帶動輔助手指靠近或遠離主動手指從而實現杯子的夾持或松開。通過水平伸縮電動螺桿實現輔助手指與主動手指一起在水平面伸縮活動。通過翻轉電機實現手指（輔助手指與主動手指）夾持杯子繞水平軸翻轉，從而方便將倒置的空杯子夾持并正放。通過升降伸縮電動螺桿實現手指夾持杯子升降活動，通過水平轉位電機實現手指繞著豎直軸擺動，從而實現五自由度靈活工作。

封膜裝置包括水平設置在取樣支架一側的工位翻轉電機、套裝在工位翻轉電機上的六棱體旋轉座、在六棱體旋轉座的每個側面上通透設置的中心孔、貼合在六棱體旋轉座的每個中心孔外側的壓膜、設置在相鄰側面的壓膜之間的側邊膜、設置在六棱體旋轉座每個側面外側且壓在對應側邊膜上的壓緊條、設置在六棱體旋轉座棱邊上的切斷齒、水平設置在取樣支架一側的加熱支架、倒置在加熱支架上且位于在六棱體旋轉座內腔中的加熱升降頭、設置在加熱升降頭下端且用于給壓膜加熱的加熱圈；中心孔的內徑大于取樣塑料杯的大端外徑；切斷齒與側邊膜接觸。

首先，將帶有六個壓膜的膜帶纏繞在六棱體旋轉座上，（N棱體對應N個壓膜，對應N個杯子），升降伸縮電動螺桿帶動盛有污水的杯子上升，使得杯子口頂柱方向朝下的壓膜，當升降伸縮電動螺桿帶動盛有污水的杯子繼續上升，從而使得切斷齒將側邊膜切斷，壓緊條防止切斷后的側邊膜松動。當升降伸縮電動螺桿帶動盛有污水的杯子繼續上升，使得杯子口上的壓膜與加熱圈接觸（從而省去了加熱升降頭），或加熱升降頭帶動加熱圈下降與杯子口上的壓膜接觸。熱封后，升降伸縮電動螺桿帶動盛有污水的杯子下降，離開該工位。通過水平轉位電機將其送到噴碼機下方，實現自動噴碼時間等字樣。最后水平轉位電機帶動該杯子翻轉，手指松開，該杯子落入存杯筐中，同時，水平轉位電機帶動手指來到存杯裝置工位。

存杯裝置包括設置在取樣支架一側的傳動支架、設置在傳動支架上的主動輪、位于主動輪下方的漲緊輪、套裝在主動輪與漲緊輪上的循環傳送帶、以及垂直設置在循環傳送帶上的托架；在托架上設置有用于放置取樣塑料杯的錐孔。