一种环境检测用采样机器人的制作方法

本发明涉及环境检测领域，具体是一种环境检测用采样机器人。

背景技术：

土壤采样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术，采剖面土样，应在剖面观察记载结束后进行，在采样前应先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样，土壤在检测时需要进行土壤采样，但是现有的土壤采样方式都是人工进行土壤采样，增加了使用者的劳动力，降低了使用者的工作效率，给使用者带来了极大的不便。

经检索，中国专利号为cn207387629u的专利中，公开了一种土壤采样机器人，包括底座，所述底座顶部的左侧固定连接有第一壳体，所述第一壳体左侧的顶部固定连接有支撑板，所述底座底部的四角均固定连接有支撑架，所述支撑架的底部活动连接有滚轮，第一壳体内壁的底部固定连接有第一电机，第一电机的输出端固定连接有第一齿轮，支撑板的底部活动连接有活动柱，本实用新型通过设置第一电机、第一齿轮、活动柱、第二齿轮、链条、支撑柱、连接块、第二壳体、第二电机、转盘、限位柱、框架和采样管的配合使用，解决了现有的土壤采样方式都是人工进行土壤采样的问题，该土壤采样机器人，具备自动土壤采样的优点，减少了使用者的劳动力，提高了使用者的工作效率，但是该装置仅实现了取样，无法自动移动，面对柔性的土质会导致采样人员不适宜进入，且单点式的采样容易出现数据不准确。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种环境检测用采样机器人，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：

一种环境检测用采样机器人，包括机架，机架下端四角均安装有取样机构，取样机构包括第一电机，第一电机下端安装有第一输出轴，第一输出轴下部通过连接键连接有中空转动轴，中空转动轴外侧安装有螺旋取样板，螺旋取样板上端安装有连接板，连接板外侧通过第一回转支承连接有内螺纹圆筒，内螺纹圆筒下端安装有土样盛放架，所述输出轴中部固定有螺纹连接内螺纹圆筒的外螺纹片，所述机架上端安装有接收天线和处理芯片，且机架中部两侧分别安装有被动支撑机构和主动传动机构，主动传动机构一侧安装有转向机构。

作为本发明进一步的方案：所述被动支撑机构包括一对第一支撑杆，第一支撑杆下单均安装有第一轴承座，第一轴承座之间通过第一杆体连接，第一杆体两侧均安装有被动轮。

作为本发明进一步的方案：所述主动传动机构包括安装在机架上的第二回转支承，第二回转支承中部安装有第二转动齿轮，所述回转支撑上端安装有第二电机，第二电机一侧安装有第二输出轴，第二输出轴另一端安装有第二主动齿轮，第二主动齿轮通过第二齿条连接有第二被动齿轮，第二被动齿轮中部安装有第二杆体，第二杆体中部安装有主动轮，且第二杆体两侧均安装有第二轴承，第二轴承外侧安装有固定在第二回转支撑下端的第二支撑杆。

作为本发明进一步的方案：所述转向机构包括与第二转动齿轮啮合的第三齿轮，第三齿轮中部安装有第三输出轴，第三输出轴上部安装有第三电机。

作为本发明进一步的方案：所述内螺纹圆筒和机架之间通过伸缩杆连接。

作为本发明进一步的方案：所述机架两侧安装有配重块。

作为本发明进一步的方案：所述接收天线无线连接有操控仪。

作为本发明再进一步的方案：所述机架内部内置电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过第一电机、输出轴、中空转动轴、螺旋取样板、连接板、第一回转支承、内螺纹圆筒、土样盛放架、外螺纹片、被动支撑机构、主动传动机构和转向机构的设置使本装置无需人工推动进入取样地，避免了土壤稀松导致的工作人员脚陷入泥土，同时避免了工作人员对土壤的破坏，本装置采用四点取样，避免了数据不准确。

附图说明

图1为一种环境检测用采样机器人的结构示意图。

图2为图1中a处的结构放大示意图。

图3为一种环境检测用采样机器人中第二电机的结构示意图。

图中：1-配重块、2-接收天线、3-处理芯片、4-机架、5-第一电机、6-伸缩杆、7-第一输出轴、8-内螺纹圆筒、9-外螺纹片、10-土样盛放架、11-第一回转支承、12-连接板、13-中空转动轴、14-螺旋取样板、15-第一支撑杆、16-第一轴承座、17-第一杆体、18-被动轮、19-第二电机、20-第二输出轴、21-第二主动齿轮、22-第二齿条、23-第二回转支承、24-第二转动齿轮、25-第二支撑杆、26-第二轴承、27-第二杆体、28-第二被动齿轮、29-主动轮、30-第三电机、31-第三输出轴、32-第三齿轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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装置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”等仅用于描述目的，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”等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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

参阅图1～3，本发明实施例中，一种环境检测用采样机器人，包括机架4，机架4下端四角均安装有取样机构，取样机构包括第一电机5，第一电机5下端安装有第一输出轴7，第一输出轴7下部通过连接键连接有中空转动轴13，中空转动轴13外侧安装有螺旋取样板14，螺旋取样板14上端安装有连接板12，连接板12外侧通过第一回转支承11连接有内螺纹圆筒8，内螺纹圆筒8下端安装有土样盛放架10，所述输出轴中部固定有螺纹连接内螺纹圆筒8的外螺纹片9，所述机架4上端安装有接收天线2和处理芯片3，且机架4中部两侧分别安装有被动支撑机构和主动传动机构，主动传动机构一侧安装有转向机构。

进一步的，所述被动支撑机构包括一对第一支撑杆15，第一支撑杆15下单均安装有第一轴承座16，第一轴承座16之间通过第一杆体17连接，第一杆体17两侧均安装有被动轮18，所述主动传动机构包括安装在机架4上的第二回转支承23，第二回转支承23中部安装有第二转动齿轮24，所述回转支撑上端安装有第二电机19，第二电机19一侧安装有第二输出轴20，第二输出轴20另一端安装有第二主动齿轮21，第二主动齿轮21通过第二齿条22连接有第二被动齿轮28，第二被动齿轮28中部安装有第二杆体27，第二杆体27中部安装有主动轮29，且第二杆体27两侧均安装有第二轴承26，第二轴承26外侧安装有固定在第二回转支撑下端的第二支撑杆25，所述转向机构包括与第二转动齿轮24啮合的第三齿轮32，第三齿轮32中部安装有第三输出轴31，第三输出轴31上部安装有第三电机30，所述内螺纹圆筒8和机架4之间通过伸缩杆6连接，所述接收天线2无线连接有操控仪，所述机架4内部内置电源。

实施例2

参阅图1～3，本发明实施例中，一种环境检测用采样机器人，包括机架4，机架4下端四角均安装有取样机构，取样机构包括第一电机5，第一电机5下端安装有输出轴，输出轴下部通过连接键连接有中空转动轴13，中空转动轴13外侧安装有螺旋取样板14，螺旋取样板14上端安装有连接板12，连接板12外侧通过第一回转支承11连接有内螺纹圆筒8，内螺纹圆筒8下端安装有土样盛放架10，所述输出轴中部固定有螺纹连接内螺纹圆筒8的外螺纹片9，所述机架4上端安装有接收天线2和处理芯片3，且机架4中部两侧分别安装有被动支撑机构和主动传动机构，主动传动机构一侧安装有转向机构。

进一步的，所述被动支撑机构包括一对第一支撑杆15，第一支撑杆15下单均安装有第一轴承座16，第一轴承座16之间通过第一杆体17连接，第一杆体17两侧均安装有被动轮18，所述主动传动机构包括安装在机架4上的第二回转支承23，第二回转支承23中部安装有第二转动齿轮24，所述回转支撑上端安装有第二电机19，第二电机19一侧安装有第二输出轴20，第二输出轴20另一端安装有第二主动齿轮21，第二主动齿轮21通过第二齿条22连接有第二被动齿轮28，第二被动齿轮28中部安装有第二杆体27，第二杆体27中部安装有主动轮29，且第二杆体27两侧均安装有第二轴承26，第二轴承26外侧安装有固定在第二回转支撑下端的第二支撑杆25，所述转向机构包括与第二转动齿轮24啮合的第三齿轮32，第三齿轮32中部安装有第三输出轴31，第三输出轴31上部安装有第三电机30，所述内螺纹圆筒8和机架4之间通过伸缩杆6连接，所述接收天线2无线连接有操控仪，所述机架4内部内置电源。

进一步的，所述机架4两侧安装有配重块1，用于适应不同的土质，土质越硬，配重块1越重。

本发明的工作原理是：本装置的移动原理为，接收天线2将接收的信号传递给处理芯片3，处理芯片3控制第二电机19转动，第二电机19带动第二输出轴20转动，第二输出轴20带动第二主动齿轮21转动，第二主动齿轮21通过第二齿条22带动第二被动齿轮28转动，第二被动齿轮28带动第二杆体27转动，第二杆体27带动主动轮29转动，转向原理为，第三电机30带动第三输出轴31转动，第三输出轴31带动第三齿轮32转动，第三齿轮32带动第二转动齿轮24转动，实现方向的改变，本装置的取样原理为，第一电机5带动第一输出轴7转动，第一输出轴7通过连接键带动中空转动轴13转动，中空转动轴13带动螺旋取样板14转动，螺旋取样板14将土壤旋入土样盛放架10，螺旋取样板14转动的同时向下移动，原理为第一输出轴7带动外螺纹片9转动，外螺纹片9带动内螺纹圆筒8在伸缩杆6的限制下向下移动，使通过连接板12连接的螺旋取样板14向下移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。