一种用于高山植物采样的无人机的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体地说，涉及一种用于高山植物采样的无人机。

背景技术：

现如今，我国多种濒危植物的数量正在不断减少，并且有些植物正面临着灭绝的可能，对濒危植物的研究迫在眉睫。

其中，高山上的濒危植物由于所处地理环境的因素，对植物进行采集和研究非常困难，有些植物生长在悬崖峭壁上，或者植株非常高，这些因素给科研人员对植物的采集造成了很大的困扰，并且科研人员直接到高处对植物进行采集，也非常的危险。

有鉴于此，研究出一种操作简单，采集方便，无需人员直接操作，安全可靠的用于高山植物采样的无人机，便成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明根据上述技术背景，提供一种用于高山植物采样的无人机，充分解决了现有高山植物采样方式中存在安全隐患的问题。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于高山采样的无人机，包括电动机，机体，用于控制机体运动的控制操作系统，所述机体、控制操作系统、电动机三者之间互相电连接；

进一步地，所述机体包括机身，多个用于提供升力的螺旋桨，多个所述螺旋桨与机身相连接，用于盛放东西的篮筐，所述篮筐置于所述机身的正下方，并与所述机身相连接，用于采集的机械剪刀手，所述机械剪刀手与所述机身相连接。

进一步地，螺旋桨的设置可以使飞行器能够实现飞行，机械剪刀手可以很方便的将需要的植物样本进行采集，然后将采集到的植物放置到篮筐内，实现对植物的采集。

进一步地，所述控制操作系统包括控制器、信号处理器、成像装置、飞行记忆器、避障传感器、距离传感器、驱动装置、通信装置；所述控制器与驱动装置电连接，所述控制器、飞行记忆器、避障传感器，距离传感器均与所述信号处理器电连接，所述通信装置与成像装置、控制器电连接，所述通信装置与地面通信控制端电连接。

进一步地，成像装置、飞行记忆器、避障传感器，距离传感器所获得的信息都会传输给信号处理器，信号处理器经过与所储存的信号进行比对，再将信号传输给控制器，控制器再控制机体做出不同的动作，实现对高山植物样本的采集。

进一步地，所述机械剪刀手包括第一关节、第二关节、剪刀手部，所述第一关节的一端活动连接于所述机身底部，所述第一关节的另一端与第二关节的一端活动连接，所述第二关节的另一端与剪刀手部活动连接，所述剪刀手部包括手掌部和两个手指部，所述手掌部与两个手指部相连接，其中一个所述手指部的底部固定连接一个刀片，所述刀片的刀刃位置朝向两个手指部中间，所述驱动装置与机械剪刀手电连接。

进一步地，机械剪刀手上的关节可以自由的伸缩，方便对不同距离的植物样本进行采集，手指部上设置的刀片，在对植物进行采样时可以很方便的对植物样本进行切割，使操作更加的简单。

进一步地，所述手掌部与手指部连接一端设有槽体，两个所述手指部伸入槽体内与所述手掌部连接。手指部设置在手掌部的内部可以使手指部可以很好的固定，当两个手指部进行闭合运动时，使两个手指部闭合时可以完全的接触，并且闭合之后手指部底端的刀片不会对手指部的闭合造成影响。

进一步地，多个所述螺旋桨均匀设置在机身的侧壁，多个螺旋桨可以使飞行器飞行的更加稳固，给飞行器更大的升力，即使飞行器上装有一定重量的物体，飞行器也可以正常的飞行。

进一步地，所述成像装置设置有多个，并均匀设置在机体的侧壁，这样成像装置可以拍摄到飞行器各个角度的画面，可以方便飞行器找到所要采集的植物。

进一步地，所述控制器、信号处理器、飞行记忆器、避障传感器、通信装置均设置于机体的内部。

进一步地，所述驱动装置设置于所述手掌部的内部。驱动装置控制手指部开闭的动作，使手指部能很准确的完成采集植物样本的过程。

进一步地，所述距离传感器置于所述第一关节与所述机身连接处。距离传感器可以检测到飞行器与植物之间的距离，可以适当的调整飞行器与植物之间的距离，找到合适的采剪距离。

进一步地，所述机身的上表面设置有太阳能电池板，可以为飞行器的飞行、内部装置的正常运行以及实现采集植物样本的动作提供动力。

本发明的有益效果：

本装置通过篮筐、机械剪刀手以及控制操作系统的设置，可以更加智能化的实现对植物样本的采集过程，并且通过飞行器对高山植物进行采样，既省时省力，还能保证采集人员的安全；应用范围广泛，除了对高山植物采集外，还能应用于对植物果实进行采摘等多种采摘场合。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明中剪刀手部的结构示意图；

图3为本发明中控制操作系统结构图。

其中，图中1-机身；2-螺旋桨；3-篮筐；4-连接杆；5-第一关节；6-第二关节；7-手掌部；8-手指部；9-刀片；10-成像装置。

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。

实施例：

如图1所示，本发明提供了一种用于高山采样的无人机，包括电动机，机体，用于控制机体运动的控制操作系统，机体、控制操作系统、电动机三者之间互相电连接。

如图1所示，本发明中机体包括机身1，4个用于提供升力的螺旋桨2，4个螺旋桨2与机身1相连接，用于盛放东西的篮筐3，篮筐3置于机身1的正下方，并与机身1相连接，用于采集的机械剪刀手，机械剪刀手与机身1相连接；

如图1所示，本发明中螺旋桨2设置有4个并均匀设置在机身1的侧壁，方便连接，并且可以带动飞行器稳定的飞行。

如图1所示，本发明中篮筐3呈矩形状，篮筐3的四个角通过四个连接杆4与机身1的底部相连接，可以使篮筐3与机身1连接的更加的稳固，篮筐3不会随意的晃动，并且当飞行器落地之后，篮筐3着地可以对飞行器起到支撑的作用，连接杆4选用合适的长度，使篮筐3所处的位置不会对机械剪刀手的伸缩运动造成影响。

如图3所示，本发明中控制操作系统包括控制器、信号处理器、成像装置10、飞行记忆器、避障传感器、距离传感器、驱动装置、通信装置；控制器与驱动装置电连接，控制器、飞行记忆器、避障传感器，距离传感器均与所信号处理器电连接，通信装置与成像装置10、控制器电连接，通信装置与地面通信控制端电连接；

进一步地，成像装置10设置有4个，均匀分布在机身1的侧面，并且每个成像装置10位于两个螺旋浆2之间的中心位置，成像装置10可以从不同的角度对成像画面进行分析，并将所拍摄的画面经过通信装置传输到地面的通信控制端，地面通信控制端将比对好的信息传输给控制器，控制器根据所接收到的信息控制飞行器的飞行方向。

进一步地，当飞行器到达植物样本附近时，距离传感器，会测量出植物样本与飞行器的距离，将信息传输给信号处理器，信号处理器会将信息经过处理，再将信号传输到控制器内，控制器根据接收到的信号，控制飞行器向所要采集的植物样本飞行相应的距离，使剪刀手部能方便的对植物样本进行采集。

进一步地，飞行器在飞行过程中，避障传感器对飞行器附近区域进行检测，检测到障碍物时，将信号传输到信号处理器，信号处理器将信息进行处理，在将信息传输给控制器，控制器控制飞行器做出相应的动作，避开障碍物。

进一步地，飞行器从飞行开始到采集植物完毕的飞行轨迹，都通过飞行记忆器进行记录，飞行记忆器将信息传输给信号处理器，信号处理器再将信息传输给控制器，当植物采样完成后，控制器将控制飞行器按飞来的飞行轨迹，再飞回到原来位置，使得飞行过程更加的精准。

如图1、2所示，本发明中机械剪刀手包括第一关节5、第二关节6、剪刀手部，第一关节5的一端活动连接于机身1底部，第一关节5的另一端与第二关节6的一端活动连接，第二关节6的另一端与剪刀手部活动连接，剪刀手部包括手掌部7和两个手指部8，手掌部7与两个手指部8相连接，其中一个手指部8的底部固定连接一个刀片9，刀片9的刀刃位置朝向两个手指部8中间，驱动装置与机械剪刀手电连接。

进一步地，机械剪刀手置于机身1底部的中心位置，可以保证机身1不会因机械剪刀手的重量而产生不平衡的状态，使飞行器在飞行过程中更加安全、稳定。

进一步地，第一关节5与机身1活动连接，第一关节5可以360°自由转动，第一关节5与第二关节6活动连接，第二关节6可以360°自由转动，第二关节6与手掌部7活动连接，手掌部7可以360°自由转动，机械剪刀手各部分的自由转动可以保证机械剪刀手在各个方位对植物样本进行采集，使采样过程更加的灵活方便。

进一步地，手指部8的底端设置刀片9可以更加方便的对植物样本进行采集。

进一步地，当机械剪刀手不工作时，第一关节5、第二关节6、剪刀手部紧贴机身1的底部，处在收缩状态，不会对飞行器的飞行造成任何的影响；当机械剪刀手工作时，根据所要采集植物样本的方位，机械剪刀手顺着合适的方位伸展对植物样本进行采集。

进一步地，控制器会对驱动装置进行控制，驱动装置控制两个手指部8进行闭合采剪以及两个手指部8分开将采剪的样本放置到篮筐3内的过程。

进一步地，机械剪刀手的长度要比螺旋桨2支臂的长度长。

如图2所示，本发明中手掌部7与手指部8连接一端设有槽体，两个手指部8伸入槽体内与手掌部7连接。两个手指部8可以在槽体内进行自由的展开闭合动作，实现对植物样本的采剪，手指部8不工作时，两个手指部8处在展开状态。

进一步地，控制器、信号处理器、飞行记忆器、避障传感器、距离传感器均设置于机身1的内部。

进一步地，机身1的上表面设置有太阳能电池板。在机身1内部的电动机无法为飞行器提供动力时，太阳能电池板可以继续为飞行器提供动力，使飞行器不至于在不能提供动力时无法工作，甚至出现坠机的危险。

本发明不局限于上述的优选实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。