[0001] 本发明属于淤泥质滩钻进取样技术领域，具体为一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样装置及方法。

[0002] 粉砂淤泥质海岸是由小于0.05毫米粒级的粉砂淤泥组成的海岸。此类型海岸的岸线较平直，海滩宽广、岸坡极缓，在岸坡的形成塑造过程中潮流起着主导作用，在对粉砂淤泥质海岸的地质情况进行研究时，需要进行取样，粉砂淤泥质海岸不便于人工进行取样，地质比较软，容易使得人陷入到内部，移动困难，使得取样困难，而且目前的钻进取样设备虽然可以在粉砂淤泥质表面运动取样，但是取样时不能长时间的取样，使得取样点位比较分散，不便于实现对同一个点位的不同深度进行取样，虽然目前的钻井设备能够实现同一点位不同的深度进行取样，但是钻井设备都是泥质比较硬的地方施工，加之设备的重量比较大，不便于在粉砂淤泥质海岸进行钻进取样，不便于对粉砂淤泥质海岸不同深度的地质进行取样研究。

[0018] 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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0019] 实施例一，由图1至图17给出，包括无人机本体1，所述无人机本体1现有的载重比较大的无人机，便于使得整个装置完成取样工作，所述无人机本体1上通过升降组件连接有支撑板8，所述支撑板8采用轻质的金属材料制成，外表面光滑，所述无人机本体1内安装有蓄电池用于对装置中的用电部件进行供电，所述蓄电池上连接有导线，所述导线另一侧末端与用电部件连接，所述升降组件用于带动所述支撑板8进行升降，对所述支撑板8的高度进行调节，所述支撑板8上连接有深度调节机构，所述深度调节机构便于对取样的深度进行调节，便于实现对同一点位的不同深度进行取样，所述深度调节机构包括所述支撑板8上表面固定连接的箱体16，所述箱体16采用轻质的金属材料制成，所述箱体16内加工有放置腔38，所述放置腔38内阵列放置有空心钻杆32，所述空心钻杆32采用轻质的金属材料制成，所述空心钻杆32的表面光滑，所述箱体16内加工有推动腔36，所述推动腔36与所述放置腔38之间连通，所述放置腔38远离所述推动腔36一侧端壁上固定连接有推动弹簧40，所述推动弹簧40采用轻质的材料制成，便于推动所述推板39运动，所述推动弹簧40靠近所述空心钻杆32一侧末端固定连接有推板39，所述推板39采用轻质的金属材料制成，所述推板39用于推动所述空心钻杆32运动，所述推板39滑动连接在所述放置腔38端壁间，所述箱体16内加工有推出腔34，所述推出腔34与所述推动腔36连通，所述推动腔36远离所述推出腔34一侧端壁上固定连接有电动推杆37，所述电动推杆37采用轻质的材料制成，所述电动推杆37上连接有导线，所述电动推杆37便于推动所述空心钻杆32运动到所述推出腔34中，所述电动推杆37一侧末端连接有电磁铁，所述电磁铁用于吸附所述空心钻杆32，防止在推动的过程中出现乱动，所述推出腔34端壁上固定连接有推动电动推杆33，所述推动电动推杆33采用轻质的金属材料制成，所述推动电动推杆33上连接有导线，所述推动电动推杆33一侧末端固定连接有滑板35，所述滑板35采用轻质的材料制成，所述滑板35便于对所述电动夹爪25安装，所述滑板35远离所述推动电动推杆33一侧端壁上均匀加工有电动夹爪25，所述电动夹爪25采用轻质的材料制成，所述电动夹爪25便于对所述连接板24进行安装，所述电动夹爪25相互靠近一侧端壁上固定连接有连接板24，所述连接板24上连接有导线，所述连接板
24采用现有的电动夹爪，所述连接板24用于对所述空心钻杆32进行夹持，便于使得所述空心钻杆32运动，所述空心钻杆32上侧末端固定连接有外螺纹管，便于使得所述空心钻杆32之间的连接，所述空心钻杆32下侧末端加工有螺纹孔，便于实现所述空心钻杆32之间的连接和对所述钻头56进行安装，所述空心钻杆32下侧末端与钻头56连接，所述钻头56进行钻孔取样，所述钻头56采用轻质的金属材料制成，不同的所述空心钻杆32的所述外螺纹管与所述螺纹孔之间连接，所述支撑板8上连接辅助机构，所述辅助机构用于对所述空心钻杆32之间连接进行辅助，便于进行连接；
给所述电磁铁通电对所述空心钻杆32进行吸附，给所述电动推杆37通电，使得所
述电动推杆37运动，从而推动所述空心钻杆32进入到所述推出腔34中间位置后所述电磁铁失电，所述电动推杆37复位，给所述推动电动推杆33通电，使得所述推动电动推杆33运动推动所述滑板35运动，从而带动所述电动夹爪25运动，从而所述连接板24运动使得所述空心钻杆32位于所述连接板24中间，给所述连接板24通电对运动对所述空心钻杆32进行夹持，推动所述空心钻杆32到达所述环形通孔26的上侧，所述电动推杆37复位后，由于所述推动弹簧40的作用，从而推动所述推板39运动，从而推动下一个所述空心钻杆32进入到所述推动腔36中，便于进行下一个所述空心钻杆32的增加，所述空心钻杆32运动到所述环形通孔
26上侧时，所述连接板24松开夹持，所述推动电动推杆33进行复位。

[0020] 实施例二，由图1至图9和图16给出，所述辅助机构包括所述支撑板8上表面远离所述箱体16一侧固定连接的固定板14，所述固定板14采用与所述箱体16相同的材质制成，所述固定板14上通过高度调节组件连接有升降板21，所述高度调节组件用于对所述升降板21的高度进行调节，所述升降板21采用轻质的金属材料制成，所述升降板21远离所述固定板14一侧末端固定连接有环形架30，所述环形架30采用与所述升降板21相同的材质制成，所述环形架30为圆环形状，所述升降板21与所述环形架30内加工有齿轮腔58，所述齿轮腔58端壁间转动连接有齿轮轴46所述齿轮轴46采用轻质的金属材料制成，所述齿轮轴46便于对所述齿轮45进行安装，所述齿轮轴46与辅助电机15动力连接，所述辅助电机15用于驱动所述齿轮轴46转动，所述辅助电机15的外壳采用轻质的材料制成，并且所述辅助电机15选用重量体积比较小的，所述辅助电机15上连接有导线，所述辅助电机15固定安装在所述升降板21上表面，所述齿轮轴46的外表面固定连接有齿轮45，所述齿轮45采用轻质的金属材料制成，用于带动所述空心钻杆32转动，所述齿轮45与环形齿条57啮合，所述环形齿条57采用与所述齿轮45相同的材质制成，所述环形齿条57转动安装在所述环形架30内侧表面，所述空心钻杆32内侧表面均匀加工有辅助电动推杆47，所述辅助电动推杆47采用轻质的材料制成，所述辅助电动推杆47上连接有导线，所述辅助电动推杆47远离所述环形齿条57一侧末端固定连接有辅助夹紧板31，所述辅助夹紧板31采用轻质的材料制成，所述辅助夹紧板31内侧表面设置防滑材料，所述辅助夹紧板31对所述空心钻杆32进行夹紧；
当所述空心钻杆32进入到所述环形齿条57中时，给所述辅助电动推杆47进行通
电，从而带动所述辅助夹紧板31运动对所述空心钻杆32进行夹紧，启动所述辅助电机15，从而带动所述齿轮轴46转动，从而带动所述齿轮45转动，所述齿轮45与所述环形齿条57之间啮合，从而带动所述空心钻杆32转动，同时使得高度调节组件运动，从而使得所述空心钻杆
32转动向下运动，从而使得上侧的所述空心钻杆32的螺纹孔与下侧的所述螺纹管连接，从而实现所述空心钻杆32之间的连接。

[0021] 实施例三，由图1至图7和图15给出，所述高度调节组件包括所述固定板14上加工的滑槽59，所述滑槽59内侧表面光滑，所述滑槽59表面涂抹有防磨损材料，所述滑槽59端壁间转动连接有高度调节丝杆49，所述高度调节丝杆49采用轻质的金属材料制成，所述高度调节丝杆49用于带动所述升降板21运动，所述高度调节丝杆49与高度调节电机48动力连接，所述高度调节电机48用于带动所述高度调节丝杆49转动，所述高度调节电机48选用体积重量小的，所述高度调节电机48固定安装在所述固定板14内，所述高度调节丝杆49与所述升降板21螺纹连接，所述支撑板8上表面加工有凹槽29，所述升降板21向下运动到所述凹槽29内，便于使得所述空心钻杆32之间更好的连接；从而启动所述高度调节电机48，从而带动所述高度调节丝杆49转动，所述高度调
节丝杆49与所述升降板21之间螺纹连接，从而带动所述升降板21向下运动，从而实现对所述升降板21的高度调节。

[0022] 实施例四，由图1至图7和图13至图14给出，所述无人机本体1上设置有取样机构，所述取样机构用于进行取样，所述取样机构包括所述无人机本体1底壁上转动连接的电动伸缩轴17，所述电动伸缩轴17采用轻质的金属材料制成，所述电动伸缩轴17用于带动所述卡接块20运动，所述电动伸缩轴17上连接有导线，所述电动伸缩轴17的下侧末端固定连接有卡接块20，所述卡接块20采用轻质的金属材料制成，所述电动伸缩轴17与电机动力连接，所述电机用于带动所述电动伸缩轴17转动，所述电机固定安装在所述无人机本体1内，所述卡接块20外表面转动连接有环形稳定架41，所述环形稳定架41与所述卡接块20之间密封可靠，所述环形稳定架41采用轻质材料制成，所述卡接块20内加工有卡紧槽44，所述卡紧槽44为阶梯形环形凹槽，最上侧的所述卡紧槽44内加工有螺纹，所述卡紧槽44端壁上贯穿加工有四个连接通道43，所述环形稳定架41内加工有环形槽42，所述环形槽42与所述连接通道43之间连通，所述环形稳定架41与所述无人机本体1之间连接有稳定伸缩杆18，所述稳定伸缩杆18采用轻质材料制成，所述稳定伸缩杆18可以进行伸缩，用于增加所述卡接块20的稳定性，所述环形稳定架41上连接有抽取机构，所述抽取机构用于对样品进行抽取；
从而给所述电动伸缩轴17得电向下运动，启动所述电机转动，从而带动所述电动
伸缩轴17转动向下运动，从而所述卡接块20转动向下运动，从而带动所述卡紧槽44与所述空心钻杆32之间螺纹连接，从而推动所述空心钻杆32转动向下运动，从而实现向下运动对不同的深度进行取样，启动抽取机构运动，从而使得样品通过所述空心钻杆32经过所述连接通道43通过所述环形槽42被抽取。

[0023] 实施例五，由图1至图7和图12至图14给出，所述抽取机构包括所述环形稳定架41端壁上固定连接的吸收管19，所述吸收管19采用轻质的空心管，便于对样品进行抽取，所述吸收管19与抽取管6之间通过伸缩软管连接，所述抽取管6固定安装在吸收箱4上，所述抽取管6采用与所述吸收管19相同的材质制成，便于对将样品抽入到所述吸收箱4中，所述吸收箱4固定安装在所述无人机本体1的上表面，所述吸收箱4采用轻质的材料制成，用于对样品进行收集抽取，所述吸收箱4内加工有抽气腔51，所述抽取管6与抽取泵50连接，所述抽取泵50用于对所述抽气腔51进行抽气形成负压，便于对样品进行抽取，所述抽取泵50采用体积重量小的，功率满足要求，所述抽取泵50固定安装在所述吸收箱4内，所述抽气腔51底壁上转动连接有转轴55，所述转轴55采用轻质的金属材质，所述转轴55用于对所述转动板53进行安装，所述转轴55与转动电机54动力连接，所述转动电机54用于带动所述转轴55转动，所述转动电机54采用体积重量小的，所述转动电机54固定安装在所述吸收箱4内，所述转轴55上侧末端固定连接有转动板53，所述转动板53采用轻质的材料制成，所述转动板53上表面均匀可拆卸安装有收集筒52，所述收集筒52采用轻质的材料制成，所述收集筒52用于对样品进行收集；
给所述抽取泵50通电，从而对所述抽气腔51内进行抽气，从而使得抽气腔51形成
负压，从而使得样品通过所述吸收管19经过伸缩软管通过所述抽取管6进入到所述收集筒
52中，从而进入到相应的所述收集筒52中进行收集，对于不同的深度进行抽取时，所述转动电机54启动进行相应的转动，从而带动所述转轴55转动，从而带动所述转动板53相应的转动，从而带动相应的所述收集筒52转动到所述抽取泵50下侧，从而实现对不同深度的样品进行不同的收集。

[0024] 实施例六，由图1至图7给出，所述支撑板8上连接有夹紧机构，所述夹紧机构用于对所述空心钻杆32进行更换时对所述空心钻杆32进行夹紧，所述夹紧机构包括所述支撑板8上贯穿加工有环形通孔26，所述环形通孔26端壁上均匀加工有夹紧电动推杆27，所述夹紧电动推杆27采用轻质的金属材料制成，所述夹紧电动推杆27上连接有导线，所述夹紧电动推杆27相互靠近一侧末端固定连接有夹紧板28，所述夹紧板28采用轻质的金属材料制成，所述夹紧板28表面涂抹有防滑材料；
从而当需要对所述空心钻杆32进行增加个数时，给所述夹紧电动推杆27通电，从
而带动所述夹紧板28运动对所述空心钻杆32进行夹紧，便于对增加。

[0025] 实施例七，由图1至图7给出，所述支撑板8上连接有防陷入机构，所述防陷入机构用于进行取样时防止陷入到砂质滩中，所述防陷入机构包括所述支撑板8左右表面加工的气囊腔10，所述气囊腔10内压缩有气囊23，所述气囊23采用弹性材料制成，所述气囊23与气泵连接，所述气泵固定安装在所述支撑板8内，所述支撑板8左右表面固定安装有固定块13，所述固定块13采用轻质的材料制成，所述固定块13上滑动连接有滑杆11，所述滑杆11采用轻质材料制成，所述滑杆11表面光滑，所述固定块13上加工有所述滑杆11穿过的通孔，所述滑杆11外表面涂抹有防磨损材料，所述滑杆11下侧末端固定连接有浮板12，所述浮板12采用轻质的材料制成，硬质塑料为最佳，所述浮板12与所述固定块13之间卡接有弹簧22，所述弹簧22采用轻质的材料制成，所述固定块13上侧的所述支撑板8端壁上固定连接有压力开关9，所述压力开关9与所述气泵之间信号连接，所述滑杆11与所述压力开关9接触；从而所述支撑板8向下运动，使得所述浮板12与砂质滩表面接触，从而推动所述滑杆11向上运动，从而使得所述弹簧22压缩，从而使得所述滑杆11运动与所述压力开关9接触使得所述压力开关9受压，从而使得所述压力开关9发送信号给所述气泵，所述气泵启动，给所述气囊23中进行充气，从而使得所述气囊23膨胀后撑起，增加浮力，防止所述支撑板8陷入。

[0026] 实施例八，由图1至图7给出，所述升降组件包括所述无人机本体1左右端壁上固定连接的安装板5，所述安装板5采用轻质的金属材料制成，所述安装板5下侧表面对称固定连接有升降电动推杆7，所述升降电动推杆7采用轻质的金属材料制成，并且能够实现一定的支撑，所述升降电动推杆7上连接有导线，所述升降电动推杆7的下侧末端固定连接有所述支撑板8；从而给所述升降电动推杆7通电，从而带动所述支撑板8向下运动，从而实现对一
定高度的调节支撑。

[0027] 实施例九，由图1至图7给出，所述无人机本体1四角位置固定安装有横架2，所述横架2采用轻质的金属材料制成，所述横架2上表面转动连接有螺旋桨3，所述螺旋桨3转动带动所述横架2运动；从而启动所述螺旋桨3转动，从而带动所述横架2运动，从而带动所述无人机本体1进行运动。

[0028] 实施例十，所述无人机本体1内安装有控制器，所述控制器与用电部件之间电信号连接，所述控制器与远端的遥控装置连接，所述控制器内存储有提前编写好的控制程序。

[0029] 本发明还提供了一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样方法，基于上述的一种无人机取样用的定点多深度砂质滩取样装置，其特征在于：步骤包括：步骤一：将所述钻头56与所述空心钻杆32连接，将所述空心钻杆32插入到所述环
形通孔26中，将所述空心钻杆32与所述卡紧槽44螺纹连接；
步骤二：启动所述无人机本体1，所述螺旋桨3转动，从而带动装置运动到取样的相应的位置；
步骤三：使得所述升降组件运动，从而带动所述支撑板8向下运动与砂质滩表面接触；
步骤四：使得取样机构运动，从而使得所述卡接块20转动向下运动，从而使得所述钻头56转动向下运动进入到砂质滩中，使得所述抽取机构运动，从而对砂质滩取样进行抽取收集；
步骤五：增加所述空心钻杆32时，使得所述夹紧机构对前一个所述空心钻杆32进
行夹紧，使得取样机构反向运动，从而使得所述卡接块20向上运动，与前一个所述空心钻杆
32脱离后复位，使得所述深度调节机构，从而推动所述空心钻杆32运动到所述环形通孔26的上侧，使得高度调节组件运动，使得所述辅助机构对所述空心钻杆32进行夹紧，所述深度调节机构松开所述空心钻杆32后复位，使得所述辅助机构和所述高度调节组件同时运动，从而使得所述空心钻杆32转动向下运动，从而实现所述空心钻杆32之间的连接；
步骤六：使得取样机构运动，从而使得所述卡接块20转动向下运动，从而使得所述卡接块20与所述空心钻杆32之间连接，从而使得所述钻头56转动向下运动进入到砂质滩中，使得所述抽取机构运动，从而对砂质滩取样进行抽取收集，不同深度的样品被抽入到不同的所述收集筒52中收集；
步骤七：取样时，所述防陷入机构运动，对装置进行防陷入保护，防止陷入到砂质滩。

[0030] 本发明取样装置的工作流程：启动所述螺旋桨3转动，从而带动所述横架2运动，从而带动所述无人机本体1进行运动，使得装置运动到相应的位置，所述电动伸缩轴17得电向下运动，启动所述电机转动，从而带动所述电动伸缩轴17转动向下运动，从而所述卡接块20转动向下运动，从而带动所述卡紧槽44与所述空心钻杆32之间螺纹连接，从而推动所述空心钻杆32转动向下运动，从而实现向下运动对不同的深度进行取样，启动抽取机构运动，从而使得样品通过所述空心钻杆32经过所述连接通道43通过所述环形槽42被抽取，当需要对所述空心钻杆32进行增加个数时，给所述夹紧电动推杆27通电，从而带动所述夹紧板28运动对所述空心钻杆32进行夹紧，便于对增加，给所述电磁铁通电对所述空心钻杆32进行吸附，给所述电动推杆37通电，使得所述电动推杆37运动，从而推动所述空心钻杆32进入到所述推出腔34中间位置后所述电磁铁失电，所述电动推杆37复位，给所述推动电动推杆33通电，使得所述推动电动推杆33运动推动所述滑板35运动，从而带动所述电动夹爪25运动，从而所述连接板24运动使得所述空心钻杆32位于所述连接板24中间，给所述连接板24通电对运动对所述空心钻杆32进行夹持，推动所述空心钻杆32到达所述环形通孔26的上侧，所述电动推杆37复位后，由于所述推动弹簧40的作用，从而推动所述推板39运动，从而推动下一个所述空心钻杆32进入到所述推动腔36中，便于进行下一个所述空心钻杆32的增加，所述空心钻杆32运动到所述环形通孔26上侧时，所述连接板24松开夹持，所述推动电动推杆33进行复位，当所述空心钻杆32进入到所述环形齿条57中时，给所述辅助电动推杆47进行通电，从而带动所述辅助夹紧板31运动对所述空心钻杆32进行夹紧，启动所述辅助电机15，从而带动所述齿轮轴46转动，从而带动所述齿轮45转动，所述齿轮45与所述环形齿条57之间啮合，从而带动所述空心钻杆32转动，同时使得启动所述高度调节电机48，从而带动所述高度调节丝杆49转动，所述高度调节丝杆49与所述升降板21之间螺纹连接，从而带动所述升降板21向下运动，从而实现对所述升降板21的高度调节，从而使得所述空心钻杆32转动向下运动，从而使得上侧的所述空心钻杆32的螺纹孔与下侧的所述螺纹管连接，从而实现所述空心钻杆32之间的连接。

[0031] 取样时，从而所述支撑板8向下运动，使得所述浮板12与砂质滩表面接触，从而推动所述滑杆11向上运动，从而使得所述弹簧22压缩，从而使得所述滑杆11运动与所述压力开关9接触使得所述压力开关9受压，从而使得所述压力开关9发送信号给所述气泵，所述气泵启动，给所述气囊23中进行充气，从而使得所述气囊23膨胀后撑起，增加浮力，防止所述支撑板8陷入。

[0032] 在整个设备中所述数据处理器对相应的信号数据接收处理后通过所述数据传输模块进行传输到相应的部件设备上。

[0033] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0034] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。