一种地理信息数据测绘采集工具的制作方法

    技术2025-01-26  50


    本发明涉及地理信息采集,特别涉及一种地理信息数据测绘采集工具。


    背景技术:

    1、地理信息数据包括地理实体的性质、特征和运动状态等内容,大量的地理信息数据共同组成的信息库可以构造出多维空间结构特征,是支撑地理空间分析的三大基本要素之一。地理数据信息测绘涉及收集、分析和呈现地理空间数据。通过采集地面土壤可以对一定区域的地理信息进行测绘,从而得到该区域内的土壤信息,用以完善地理信息数据,这些数据可用于资源监测、环境监测、灾害响应等领域。现有技术中的地理信息采集工具一般局限于单一地点的土壤取样,缺乏自动进行多点土壤采集的功能,这限制的样本的多样性和采集的自动化水平。此外现有的采集过程往往依赖人工操作来调整钻头至所需深度,导致取土效率不高。


    技术实现思路

    1、针对上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种地理信息数据测绘采集工具,包括钻入装置,所述的钻入装置包括底板和钻头,所述的钻入装置用于将钻头钻入到土壤中进行取土,所述的钻入装置上设置有拿取装置、输送装置和移动装置,所述的拿取装置包括内槽筒,内槽筒固定安装在底板上,所述的输送装置包括电机和装土筒,电机固定安装在底板上,所述的拿取装置用于将取好土壤的装土筒从钻头中取出,所述的输送装置用于对装土筒进行输送,所述的移动装置包括两个行走轴,行走轴转动安装在底板上,所述的移动装置用于工具的移动,底板上固定安装有外壳,外壳上固定安装有张紧轮;

    2、所述的拿取装置包括转动安装在底板上的外对接齿轮,底板上转动安装有底对接齿轮、传动齿轮和内转齿轮,传动齿轮、内转齿轮和底对接齿轮外缠绕有底传动带;所述的底板上设置有两个取放机构,分别用来放入空的装土筒到钻头中和取走钻头中装有土壤的装土筒,所述的取放机构包括固定安装在底板上的内槽筒,内槽筒内转动安装有拿取杆,拿取杆上固定安装有对接盘和电磁铁,底板上固定安装有得电开关和失电开关,拿取杆上固定安装有接触板,底板上固定安装有升降导架,升降导架上滑动安装有顶杆,顶杆与对接盘接触,底板上转动安装有内转柱,两个取放机构的内转柱分别与传动齿轮和内转齿轮固定安装,内转柱上固定安装有导向球,顶杆内设置有内双向螺纹,导向球在内双向螺纹中滑动,内槽筒内设置有内轨迹弧槽,拿取杆上固定安装有凸球,凸球在内轨迹弧槽内滑动。

    3、内半齿齿轮转动带动外对接齿轮间歇转动,从而带动底对接齿轮转动,通过底传动带带动内转齿轮和传动齿轮转动,从而带动两个内转柱转动,内转柱转动通过导向球与内双向螺纹的配合,带动顶杆沿着升降导架升降,从而通过顶杆将对接盘顶起,带动对接盘和拿取杆升降,对接盘的上升由顶杆顶起,对接盘的下降通过其自身重力,当拿取杆升降时,带动凸球在内轨迹弧槽中滑动,当凸球在内轨迹弧槽中运动到最高点时,配合惯性的作用,凸球会先上升后下降,且凸球和拿取杆在内轨迹弧槽最高点处会转动一定角度后下降,用于放入装土筒的拿取杆首先升降一次到达需要拿取的装土筒上方时,接触板与得电开关接触,电磁铁得电,通过电磁铁对装土筒上的铁环进行吸附,随后通过顶杆的升降带动拿取杆和电磁铁将装土筒和铁环提起后转动一定角度,随后下降,接触板与失电开关接触,电磁铁失电,使得装土筒进入到钻头中,在同一时间,用于拿取导向球的拿取杆首先升高,随后转动一定角度后下降,到达钻头上方,此时接触板与得电开关接触,电磁铁得电,随后拿取杆上升将装有土壤的装土筒提起,随后移动到取走座上方,将装土筒放入到取走座中,此时接触板与失电开关接触,电磁铁失电,电磁铁不再吸附铁环,外对接齿轮每转动一次,两个拿取机构来回运动一次,两个凸球在内轨迹弧槽中来回运动一次,实现一次空的装土筒的放入和装有土壤的装土筒的取出。

    4、进一步地,所述的钻入装置包括滑动安装在底板上的升降架,升降架上固定安装有转动架,转动架上转动安装有钻头,转动架与底板之间设置有下压弹簧,钻头上固定安装有钻头齿轮,底板上转动安装有钻动齿轮,钻动齿轮上固定安装有主动三角轮,底板上转动安装有立齿轮轴,立齿轮轴上固定安装有上对接齿轮和下主动齿轮,上对接齿轮与钻动齿轮啮合,底板底部转动安装有内对接齿轮和内半齿齿轮,内半齿齿轮上固定安装有外层齿轮,内半齿齿轮与内对接齿轮啮合,外对接齿轮与内半齿齿轮啮合,底板上转动安装有主动齿轮,主动齿轮和下主动齿轮外缠绕有下斜传动带,主动齿轮与内对接齿轮啮合。

    5、进一步地,所述的底板上设置有提土机构,所述的提土机构包括转动安装在底板上的两个双向螺纹柱,双向螺纹柱上设置有双向螺纹槽,双向螺纹柱上固定安装有螺纹柱齿轮,主动三角轮和两个螺纹柱齿轮外缠绕有三角传动带,升降架上固定安装有两个导球,导球在双向螺纹槽内滑动。

    6、内半齿齿轮转动,带动内对接齿轮间歇转动,从而带动主动齿轮转动,通过下斜传动带带动下主动齿轮、立齿轮轴和上对接齿轮转动,从而带动钻动齿轮转动,从而带动钻头齿轮和钻头转动,同时主动三角轮转动通过三角传动带带动两个螺纹柱齿轮和双向螺纹柱转动,通过双向螺纹槽与导球的配合带动升降架和转动架沿着底板下降,下压弹簧被压缩,从而带动钻头下降,并配合钻头齿轮的转动,实现钻头的螺旋下降,通过钻头对下方土壤钻入,在钻头上提过程中,土壤留在钻头内的装土筒中随着钻头一同上升。

    7、进一步地,所述的输送装置包括固定安装在底板上的电机,电机的电机轴上固定安装有电机齿轮,电机齿轮与外层齿轮啮合,底板上转动安装有下送入齿轮,下送入齿轮与下主动齿轮外缠绕有传动带,底板上转动安装有传递齿轮和下输出齿轮,传递齿轮与下输出齿轮外缠绕有传递传动带。

    8、进一步地,所述的底板上设置有送筒机构,所述的送筒机构包括转动安装在底板上的两个内传齿轮,下输出齿轮上固定安装有上送入齿轮,下送入齿轮上固定安装有上齿轮,上送入齿轮、上齿轮和两个内传齿轮外缠绕有送入传动带,送入传动带上设置有若干底座,底座内放置有装土筒,装土筒上固定安装有铁环。

    9、进一步地,所述的底板上设置有取筒机构,所述的取筒机构包括转动安装在底板上的两个导柱,底板上转动安装有上取走齿轮,传递齿轮上固定安装有上传递齿轮,上传递齿轮、上取走齿轮和两个导柱外缠绕有取走传动带,取走传动带上设置有若干取走座。

    10、进一步地,所述的钻头、取走座和底座上均设置有若干内筋,内筋上设置有倒角,便于装土筒放入,所述的装土筒上设置有若干卡槽,装土筒的卡槽与底座的内筋配合。

    11、电机转动带动电机齿轮转动,从而带动外层齿轮和内半齿齿轮转动,带动内对接齿轮和外对接齿轮间歇转动,内对接齿轮转动带动主动齿轮转动,主动齿轮通过下斜传动带带动下主动齿轮转动,从而通过传动带带动下送入齿轮转动,从而带动上齿轮转动,上齿轮带动送入传动带运动,送入传动带运动带动上送入齿轮和下输出齿轮运动,下输出齿轮通过传递传动带带动传递齿轮运动,从而带动取走传动带运动,送入传动带带动底座运动,取走传动带带动取走座运动,外对接齿轮间歇转动带动下送入齿轮间歇转动,外对接齿轮每转动一次,带动取走传动带和送入传动带运动一个工位,取走座和底座分别前进一个工位。

    12、进一步地,所述的移动装置包括转动安装在底板上的蜗杆齿轮,蜗杆齿轮上固定安装有蜗杆,传动齿轮和蜗杆齿轮外缠绕有行走传动带,行走轴上固定安装有涡轮,涡轮与蜗杆啮合,行走轴上固定安装有外齿轮,底板上转动安装有四个行走轮,行走轮上固定安装有行走齿轮,行走齿轮与外齿轮啮合,行走轮外缠绕有行走履带,行走履带被张紧轮张紧。

    13、传动齿轮通过行走传动带带动蜗杆齿轮和蜗杆转动,从而带动涡轮和行走轴转动,从而带动外齿轮转动,从而带动行走齿轮和行走轮转动,从而通过行走履带来进行整体移动。

    14、本发明与现有技术相比的有益效果是:(1)本发明设置的移动装置每前进一段距离则自动进行一次土壤采集,显著扩大了取土作业的覆盖范围,在进行土壤采集时输送装置会相应地调整位置,以配合拿取装置在工具行进过程中自动更换钻头中的装土筒,这一连贯地自动化流程,不仅提高了作业效率,还确保了取土作业的连续性;(2)本发明设置的取放机构能够自动从钻头中取出装满土壤的装土筒,并同时放入空的装土筒,为连续取土作业做准备,钻头、取走座和底座上均设置有对位筋和倒角,装土筒上设置有与之匹配的凹槽,使装土筒的放置和移出更加便捷,从而提高了取土效率;(3)本发明设置的移动装置能在每移动一段距离后自动进行土壤采集,确保了采集点之间的等距和每次采集深度的一致性,有助于提升后续土壤对比分析的准确性;(4)本发明设置的钻头内部装有装土筒,使得土壤在钻头下降并自转的过程中能够顺利进入装土筒,当在钻头上升时装土筒也随之将其内部的土壤带出,从而实现了高效的土壤采集。


    技术特征:

    1.一种地理信息数据测绘采集工具,包括钻入装置,其特征在于:所述的钻入装置包括底板(101)和钻头(102),所述的钻入装置用于将钻头钻入到土壤中进行取土,所述的钻入装置上设置有拿取装置、输送装置和移动装置,所述的拿取装置包括内槽筒(201),内槽筒(201)固定安装在底板(101)上,所述的输送装置包括电机(301)和装土筒(316),电机(301)固定安装在底板(101)上,所述的拿取装置用于将取好土壤的装土筒(316)从钻头中取出,所述的输送装置用于输送装土筒(316),所述的移动装置包括两个行走轴(401),行走轴(401)转动安装在底板(101)上,所述的移动装置用于工具的移动,底板(101)上固定安装有外壳(5),外壳(5)上固定安装有张紧轮(6);

    2.根据权利要求1所述的一种地理信息数据测绘采集工具,其特征在于:所述的钻入装置包括滑动安装在底板(101)上的升降架(116),升降架(116)上固定安装有转动架(117),转动架(117)上转动安装有钻头(102),转动架(117)与底板(101)之间设置有下压弹簧(119),钻头(102)上固定安装有钻头齿轮(118),底板(101)上转动安装有立齿轮轴(103),立齿轮轴(103)上固定安装有上对接齿轮(104)和下主动齿轮(107),上对接齿轮(104)与钻动齿轮(105)啮合,底板(101)底部转动安装有内对接齿轮(110)和内半齿齿轮(112),内半齿齿轮(112)上固定安装有外层齿轮(111),内半齿齿轮(112)与内对接齿轮(110)啮合,外对接齿轮(214)与内半齿齿轮(112)啮合,底板(101)上转动安装有主动齿轮(109),主动齿轮(109)和下主动齿轮(107)外缠绕有下斜传动带(108),主动齿轮(109)与内对接齿轮(110)啮合。

    3.根据权利要求2所述的一种地理信息数据测绘采集工具,其特征在于:所述的输送装置包括固定安装在底板(101)上的电机(301),电机(301)的电机轴上固定安装有电机齿轮(302),电机齿轮(302)与外层齿轮(111)啮合,底板(101)上转动安装有下送入齿轮(303),下送入齿轮(303)与下主动齿轮(107)外缠绕有传动带(318),底板(101)上转动安装有传递齿轮(304)和下输出齿轮(306),传递齿轮(304)与下输出齿轮(306)外缠绕有传递传动带(305)。

    4.根据权利要求3所述的一种地理信息数据测绘采集工具,其特征在于:所述的底板(101)上设置有送筒机构,所述的送筒机构包括转动安装在底板(101)上的两个内传齿轮(313),下输出齿轮(306)上固定安装有上送入齿轮(312),下送入齿轮(303)上固定安装有上齿轮(319),上送入齿轮(312)、上齿轮(319)和两个内传齿轮(313)外缠绕有送入传动带(314),送入传动带(314)上设置有若干底座(315),底座(315)内放置有装土筒(316),装土筒(316)上固定安装有铁环(317)。

    5.根据权利要求4所述的一种地理信息数据测绘采集工具,其特征在于:所述的底板(101)上设置有取筒机构,所述的取筒机构包括转动安装在底板(101)上的两个导柱(308),底板(101)上转动安装有上取走齿轮(307),传递齿轮(304)上固定安装有上传递齿轮(311),上传递齿轮(311)、上取走齿轮(307)和两个导柱(308)外缠绕有取走传动带(309),取走传动带(309)上设置有若干取走座(310)。

    6.根据权利要求5所述的一种地理信息数据测绘采集工具,其特征在于:所述的钻头(102)、取走座(310)和底座(315)上均设置有若干内筋,内筋上设置有倒角,便于装土筒(316)放入,所述的装土筒(316)上设置有若干卡槽,装土筒(316)的卡槽与底座(315)的内筋配合。

    7.根据权利要求1所述的一种地理信息数据测绘采集工具,其特征在于:所述的移动装置包括转动安装在底板(101)上的蜗杆齿轮(404),蜗杆齿轮(404)上固定安装有蜗杆(405),传动齿轮(210)和蜗杆齿轮(404)外缠绕有行走传动带(403),行走轴(401)上固定安装有涡轮(406),涡轮(406)与蜗杆(405)啮合,行走轴(401)上固定安装有外齿轮(407),底板(101)上转动安装有四个行走轮(402),行走轮(402)上固定安装有行走齿轮(408),行走齿轮(408)与外齿轮(407)啮合,行走轮(402)外缠绕有行走履带(409),行走履带(409)被张紧轮(6)张紧。


    技术总结
    本发明公开了一种地理信息数据测绘采集工具,属于地理信息采集技术领域,包括钻入装置,钻入装置用于将钻头钻入土壤以采集土壤样本,钻入装置上设置有拿取装置、输送装置和移动装置,拿取装置用于将取好土壤的装土筒从钻头中取出,输送装置用于对装土筒进行输送,移动装置用于工具的移动,底板上固定安装有外壳,外壳上固定安装有张紧轮。本发明设置的移动装置每隔一定距离自动采集土壤,确保了样本的广泛性和钻探深度的一致性,使得到的土壤信息更加准确,在进行土壤采集时输送装置会相应地调整位置,以配合拿取装置在工具行进过程中自动更换钻头中的装土筒,这一连贯的自动化流程,不仅提高了作业效率,还确保了取土作业的连续性和一致性。

    技术研发人员:陈文华,胡敬学
    受保护的技术使用者:西安华泰测绘工程有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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