本发明专利技术公开了一种土壤样品自动采集装置，该装置包括采样存储仓以及存储于采样存储仓内的若干采样柱；采样存储仓的内部中空，形成采样腔；采样存储仓的内壁上开有存储采样柱的槽体；采样存储仓的底部设有换位机构；采样腔内设有定位引导提升机构；采样存储仓上方还装有换柱机构；定位引导提升机构的正上方安装有重锤机构。本发明专利技术将换位机构、定位引导提升机构、换柱机构和重锤机构与采样存储仓进行结合，得到了一个能够自动采集多份土壤样品的采集装置，实现了土壤样品采集的自动化，使用方便，成本低廉，适应性广，而且可与无人平台进行结合，不仅可以有效的提升土壤样品的采集效率和精准度，同时也可以降低土壤样品被污染的风险。险。险。
【技术实现步骤摘要】
一种挂载于无人平台的土壤样品自动采集装置及采集方法
[0001]本专利技术涉及土壤样品采集
，尤其涉及一种土壤样品自动采集装置及采集方法。
技术介绍
[0002]随着人类对土壤环境、科学农业等领域的重视，对土壤的分析研究工作需求也在逐渐增加。因此，采样工作作为土壤的分析研究工作的基础也在不断的增长，这不仅是在数量上的增长，采样工作的准确度、复杂度也在不断增长。
[0003]目前，对于土壤样品的采集大部分依靠于人工采集。在土壤样品采集数量不多、距离间隔较近、采集准确度要求不高、地质环境相对简单的情况下，可以在一定程度上满足土壤样品采集工作的需求。
[0004]对于数量多、间隔距离远、采集精度高的土壤样品采集工作，需要大量的人力来保证采集的效率和质量。对于地质环境复杂地区(例如：河流、峡谷、峭壁、深坑、沼泽阻隔等)的土壤样品采集工作，不仅需要大量人力物力，还有造成财产损失以及人身伤害的风险。
[0005]因此，在目前人工采集受限的情况下，设计一种可以高效、安全、准确的土壤样品采集装置是有必要的。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了一种土壤样品自动采集装置及采集方法，该装置使用简单，适应性强，可以有效提高土壤样品采集效率、保证样品的洁净度以及采集人员人身安全。
[0007]具体技术方案如下：
[0008]本专利技术提供了一种挂载于无人平台的土壤样品自动采集装置，包括采样存储仓以及存储于采样存储仓内的若干采样柱；
[0009]所述采样存储仓的内部中空，形成采样腔；采样存储仓的内壁上开有存储采样柱的槽体，采样柱开口朝下倒置于槽体内；采样存储仓的顶部设有用于自动化控制的控制盒以及散热部件和供电部件，部设有供槽体内采样柱自动旋转换位的换位机构；
[0010]所述采样腔内设有引导采样柱垂直运动并将采样柱从土壤中提拉出的定位引导提升机构；所述采样存储仓上方还装有用于夹持采样柱使采样柱在槽体与定位引导提升机构之间交替换位的换柱机构；所述定位引导提升机构的正上方安装有用于锤击采样柱使采样柱插入土壤内部的重锤机构。
[0011]进一步地，所述换位机构包括换位盘、轴承盘以及换位电机；所述换位盘上设有若干定位柱，底部设有供轴承盘安装的环形槽；所述仓本体的底部开有若干与定位柱相配合的定位孔，定位孔设于两两槽体之间。
[0012]进一步地，所述仓本体的上表面开有若干安装深槽，安装深槽与槽体一一对应；所述仓本体还设有夹持固定件，所述夹持固定件包括第一夹臂、连接控制第一夹臂的丝杆以及驱动丝杆转动的夹持电机；所述丝杆和夹持电机放置于所述安装深槽内，第一夹臂放置
于槽体顶面上；所述采样柱的柱体上部设有供第一夹臂卡紧的第一环形卡槽。
[0013]进一步地，所述采样存储仓包括仓本体和套设于仓本体外部的外壳体；所述外壳体上开有穿孔，外壳体的顶部设有盖板，盖板上设有控制盒和电源盒，控制盒内放置以单片机为核心的控制板，盒上装有散热水箱，盖板上还开有穿口。
[0014]进一步地，所述重锤机构包括锤架、重锤和第一卷扬组件；
[0015]所述锤架固定于所述外壳体或盖板上；
[0016]所述第一卷扬组件固定于锤架上，包括卷扬电机、减速箱、卷扬轮、导向轮和钢绳；卷扬电机设于减速箱上，减速箱的侧壁上安装有缠绕钢绳且传递动力的卷扬轮和引导钢丝绳运动的导向轮；重锤悬挂于所述钢绳的末端。
[0017]进一步地，所述锤架由支撑框和经支撑框围绕固定的中心收纳筒组成；
[0018]所述支撑框固定于外壳体或盖板上；所述第一卷扬组件固定于所述中心收纳筒的顶部，在钢绳处于收缩状态时重锤处于所述中心收纳筒内。
[0019]进一步地，所述定位引导提升机构包括提升平台、导向杆以及第二卷扬组件；
[0020]所述提升平台主要由基板以及安装于基板上的一对直线轴承、一对拉环、锁止杆和驱动锁止杆转动的电机构成；所述基板上开有供采样柱卡接的卡口，卡口的开口处装有锁止杆；所述直线轴承和拉环均设置于基板两端，直线轴承套设于导向杆上；
[0021]所述第二卷扬组件固定于所述盖板上，由两个卷扬单元组成，每个卷扬单元均包括卷扬电机、减速箱、卷扬轮、导向轮和钢绳；卷扬电机设于减速箱上，减速箱的侧壁上安装有缠绕钢绳且传递动力的卷扬轮和引导钢丝绳运动的导向轮；所述钢绳的末端与所述拉环连接。
[0022]进一步地，所述换柱机构包括夹持头和推送组件；
[0023]所述夹持头主要由基座和安装在基座上的驱动电机和第二夹臂构成；
[0024]所述推送组件包括支架、固定于支架上的推块、驱动推块运动的主驱动滚筒以及两个辅助滚筒和两个传动滚筒；靠近主驱动滚筒的推块一端为工作端，另一端为延伸端；所述基座固定于所述工作端，延伸端穿过所述穿孔，主驱动滚筒穿过所述穿口，所述支架固定于所述盖板上。
[0025]进一步地，所述采样柱的柱体上部设有供第一夹臂卡紧的第一环形卡槽和第二夹臂卡紧的第二环形卡槽。
[0026]本专利技术还提供了一种土样采集方法，包括以下步骤：
[0027](1)选定待取样点，将点位数据导入无人平台；
[0028](2)通过无人平台将上文所述的土壤样品自动采集装置携带至取样点，启动土壤样品自动采集装置，待装置采集完土样后，取走装置至下一个取样点，直至取样全部结束。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030](1)本专利技术将换位机构、定位引导提升机构、换柱机构和重锤机构与采样存储仓进行结合，得到了一个能够自动采集多份土壤样品的装置，实现了土壤样品采集的自动化，使用方便，成本低廉，适应性广，而且可与无人平台进行结合，不仅可以有效的提升土壤样品的采集效率，同时也可以降低土壤样品被污染的风险。
[0031](2)本专利技术提供了一种可挂载于无人平台，且可以适应不同土壤样品采集需求的装置；可以作为土壤样品采集过程中，大批量、间隔距离远、地质、地形环境复杂时土壤样品
的自动采集设备。
[0032](3)本专利技术装置不仅可以提高土壤样品采集的效率和准确性，还能保证地质环境复杂时土壤样品采集人员的人身安全。
附图说明
[0033]图1为本专利技术土壤样品自动采集装置的立体结构示意图。
[0034]图2为本专利技术土壤样品自动采集装置的主视结构示意图。
[0035]图3为图2所示土壤样品自动采集装置的A
‑
A处剖视结构示意图。
[0036]图4为图2所示土壤样品自动采集装置的B
‑
B处剖视结构示意图。
[0037]图5为图2所示土壤样品自动采集装置的C
‑
C处剖视结构示意图。
[0038]图6为本专利技术土壤样品自动采集装置中采样存储仓100的拆分结构示意图。
[0039]图7为本专利技术土壤样品自动采集装置中采样柱500的放大结构示意图。
[0040]图8为本专利技术土壤样品自动采集装置中第一卷扬组件2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种挂载于无人平台的土壤样品自动采集装置，其特征在于，包括采样存储仓以及存储于采样存储仓内的若干采样柱；所述采样存储仓的内部中空，形成采样腔；采样存储仓的内壁上开有存储采样柱的槽体，采样柱开口朝下倒置于槽体内；采样存储仓的顶部设有用于自动化控制的控制盒以及散热部件和供电部件，底部设有供槽体内采样柱自动旋转换位的换位机构；所述采样腔内设有引导采样柱垂直运动并将采样柱从土壤中提拉出的定位引导提升机构；所述采样存储仓上方还装有用于夹持采样柱使采样柱在槽体与定位引导提升机构之间交替换位的换柱机构；所述定位引导提升机构的正上方安装有用于锤击采样柱使采样柱插入土壤内部的重锤机构。2.如权利要求1所述的挂载于无人平台的土壤样品自动采集装置，其特征在于，所述换位机构包括换位盘、轴承盘以及换位电机；所述换位盘上设有若干定位柱，底部设有供轴承盘安装的环形槽；所述仓本体的底部开有若干与定位柱相配合的定位孔，定位孔设于两两槽体之间。3.如权利要求1所述的挂载于无人平台的土壤样品自动采集装置，其特征在于，所述仓本体的上表面开有若干安装深槽，安装深槽与槽体一一对应；所述仓本体还设有夹持固定件，所述夹持固定件包括第一夹臂、连接控制第一夹臂的丝杆以及驱动丝杆转动的夹持电机；所述丝杆和夹持电机放置于所述安装深槽内，第一夹臂放置于槽体顶面上；所述采样柱的柱体上部设有供第一夹臂卡紧的第一环形卡槽。4.如权利要求3所述的挂载于无人平台的土壤样品自动采集装置，其特征在于，所述采样存储仓包括仓本体和套设于仓本体外部的外壳体；所述外壳体上开有穿孔，外壳体的顶部设有盖板，盖板上设有控制盒和电源盒，控制盒内放置以单片机为核心的控制板，盒上装有散热水箱，盖板上还开有穿口。5.如权利要求4所述的挂载于无人平台的土壤样品自动采集装置，其特征在于，所述重锤机构包括锤架、重锤和第一卷扬组件；所述锤架固定于所述外壳体或盖板上；所述第一卷扬组件固定于锤架上，包括卷扬电机、减速箱、卷扬轮、导向轮和钢绳；卷扬电机设于减速箱上，减速箱的侧壁上安装有缠绕钢绳且传递动力的卷扬...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳丹，马嘉伟，夏娇娇，许靖雯，叶正钱，毛詹晟，吴东涛，阮忠强，
申请(专利权)人：青田县农业农村局，
类型：发明
国别省市：
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