用于无人机的地震重物下落器装置的制作方法

本发明主要涉及地球物理学和地震勘测领域，更具体地说，涉及一种用于无人机的地震重物下落器装置、一种用于地震勘测的无人驾驶飞机以及一种相关的地震勘测方法。

背景技术：

1、以下对背景技术的讨论仅仅是为了便于理解本发明。该讨论并不承认或承认所提及的任何材料在本申请的优先权日是或曾经是公知常识的一部分。

2、如国际专利申请号pct/au2022/050785和pct/au2022/050847中所述，申请人开发了通过无人机部署仪器(例如地震检波器)的技术。这种技术特别适用于地震勘测等区域内地震检波器的自主分布和安装。

3、如地震勘测领域中已知的，所谓的震源是产生用于执行反射和折射地震勘测的受控地震能量的设备。震源可以很简单，如炸药，也可以使用更复杂的技术，如专门的气枪或重物下落器。

4、震源通常用于产生穿过地球的地震波。一些波然后反射和折射，并被接收器例如地震检波器记录下来。

5、震源可用于调查浅层底土结构，用于工程场地特征描述，或研究深层结构，如寻找石油和矿藏，或绘制地下断层或用于其他科学调查。地震传感器(地震检波器或水听器)在相对于震源位置的已知位置检测从震源返回的信号。然后对记录的信号进行专家处理和解释，以获得关于地下的可理解信息。

6、本发明被视为申请人的一套基于无人机的勘测技术的一部分，特别是提供一种可重复使用、可配置、无人机便携式和可管理的合适的重物下落震源。

技术实现思路

1、本领域技术人员将会理解，虽然这里描述的装置的主要实施方式是通过无人机，即无人飞行器，但是该装置也可以适用于有人操控机。

2、类似地，这里提到的“无人机”广泛地包括可以远程引导和/或自主操作以到达带有预定负载或货物的特定地理位置的任何合适的无人飞行器，例如多直升机等。

3、根据本发明的第一方面，提供了一种用于无人机的地震重物下落器装置，所述装置包括：

4、绞盘组件，其可连接到无人机上，并包括致动器和其上可缠绕线缆的线轴；以及

5、震源组件，其包括壳体和通过至少一个弹性偏压元件悬挂在所述壳体内的质量块；

6、其中震源组件与线缆固定在一起，并且致动器配置成在重力的影响下选择性地将震源组件从无人机中弹出，并且其中弹性偏压元件具有预定的弹性模量，以在壳体从表面上方的预定高度弹出后冲击所述表面时，促进质量块冲击壳体。

7、在一个实施例中，绞盘组件与无人机的控制器进行信号通信，其中所述控制器能够控制致动器。

8、在一个实施例中，绞盘组件可安装在无人机上，使得绞盘组件悬挂在无人机下方，以便于震源组件在重力影响下不受阻碍地弹出。

9、在一个实施例中，致动器包括机电致动器，如电动机，用于操作旋转线轴，以便将线缆缠绕在所述线轴上。

10、在一个实施例中，致动器包括齿轮装置，以促进致动器和线轴之间的扭矩传递。

11、在一个实施例中，绞盘组件包括离合器或制动器，用于根据需要控制线轴的旋转。

12、在一个实施例中，震源组件在其底部包括冲击面。

13、在一个实施例中，壳体包括金属壳体。

14、在一个实施例中，质量块包括预定质量块。

15、在一个实施例中，壳体和质量块配置为最小化质量块在壳体内的横向移动。

16、在一个实施例中，弹性偏压元件包括弹簧。

17、在一个实施例中，弹性模量是预定的，以便于壳体撞击表面时质量块对壳体的重复撞击。

18、在一个实施例中，该装置包括锁定组件，用于可释放地、选择性地将震源组件锁定在绞盘组件上。

19、在一个实施例中，锁定组件包括至少一个受控制器控制的螺线管锁。

20、根据本发明的第二方面，提供了一种用于地震勘测的无人机，所述无人机具有控制器，并包括：

21、绞盘组件，其连接到无人机上，并包括致动器和其上可缠绕线缆的线轴；以及

22、震源组件，其包括壳体和通过至少一个弹性偏压元件悬挂在所述壳体内的质量块；

23、其中震源组件与线缆固定在一起，并且致动器配置成在重力的影响下选择性地将所述震源组件从无人机中弹出，并且其中弹性偏压元件具有预定的弹性模量，以在壳体从表面上方的预定高度弹出后冲击所述表面时，促进质量块冲击壳体。

24、通常地，绞盘组件与无人机的控制器进行信号通信，以便所述控制器能够控制致动器。

25、在一个实施例中，绞盘组件可安装在无人机上，使得绞盘组件悬挂在无人机下方，以便于震源组件在重力影响下不受阻碍地弹出。

26、在一个实施例中，致动器包括机电致动器，如电动机，用于操作旋转线轴，以便将线缆缠绕在所述线轴上。

27、在一个实施例中，致动器包括齿轮装置，以促进致动器和线轴之间的扭矩传递。

28、在一个实施例中，绞盘组件包括离合器或制动器，用于根据需要控制线轴的旋转。

29、在一个实施例中，震源组件在其底部包括冲击面。

30、在一个实施例中，壳体包括金属壳体。

31、在一个实施例中，质量块包括预定金属质量块。

32、在一个实施例中，壳体和质量块配置为最小化质量块在壳体内的横向移动。

33、在一个实施例中，弹性偏压元件包括弹簧。

34、在一个实施例中，弹性模量是预定的，以便于壳体撞击表面时质量块对壳体的重复撞击。

35、在一个实施例中，该装置包括锁定组件，用于可释放地、选择性地将震源组件锁定在绞盘组件上。

36、在一个实施例中，锁定组件包括至少一个受控制器控制的螺线管锁。

37、根据本发明的第三方面，提供了一种地震勘测方法，所述方法包括以下步骤：

38、提供根据本发明第二方面的无人机；

39、当所述无人机位于表面上方的预定高度时，选择性地从绞盘组件弹出震源组件，使得壳体撞击所述表面；以及

40、进行地震测量。

41、根据本发明的另一方面，提供了一种用于无人机的地震重物下落器装置、无人机和相关的地震勘测方法，基本上如本文所述和/或所示。

技术特征：

1.一种用于无人机的地震重物下落器装置，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述绞盘组件与所述无人机的控制器进行信号通信，其中所述控制器能够控制所述致动器。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述绞盘组件可连接至所述无人机，使得所述绞盘组件悬挂在所述无人机下方，以便于所述震源组件在重力影响下不受阻碍地弹出。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其中，所述致动器包括机电致动器，例如电动机，用于可操作地旋转所述线轴，以便将所述线缆卷绕到所述线轴上。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中，所述致动器包括齿轮装置，以促进所述致动器和所述线轴之间的扭矩传递。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的装置，其中，所述绞盘组件包括离合器或制动器，以根据需要控制所述线轴的旋转。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，其中，所述震源组件包括位于其底部的冲击面。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的装置，其中，所述壳体包括金属壳体。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的装置，其中，所述质量块包括金属预定质量块。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的装置，其中，所述壳体和质量块配置为使所述质量块在所述壳体内的横向移动最小化。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的装置，其中，所述弹性偏压元件包括弹簧。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的装置，其中，所述弹性模量是预定的，以便于当所述壳体撞击所述表面时，所述质量块反复撞击所述壳体。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的装置，其包括锁定组件，所述锁定组件配置为可释放地和选择性地将所述震源组件锁定至所述绞盘组件。

14.根据经由权利要求2的权利要求13所述的装置，其中，所述锁定组件包括至少一个受控制器控制的螺线管锁。

15.一种配置为用于地震勘测的无人机，所述无人机具有控制器并且包括：

16.一种地震勘测的方法，所述方法包括以下步骤：

17.一种用于无人机的地震重物下落器装置、无人机以及相关的地震勘测方法，基本上如在本文描述和/或示出。

技术总结提供了一种用于无人机(8)的地震重物下落器装置(10)。装置(10)包括绞盘组件(12)，绞盘组件(12)可连接到无人机(8)上，并且包括致动器(14)和线轴(16)，线缆(18)可缠绕在线轴(16)上。装置(10)还包括震源组件(20)，震源组件(20)包括壳体(22)和质量块(24)，质量块(24)通过至少一个弹性偏压元件(26)(例如螺旋弹簧)悬挂在壳体(22)内。震源组件(20)与线缆(18)固定在一起，致动器(14)配置成在重力的影响下选择性地将震源组件(20)从无人机(8)弹出。弹性偏压元件(26)具有预定的弹性模量，以在壳体(22)从表面(28)上方的预定高度弹出后冲击面(28)时，促进质量块(24)冲击壳体(22)。技术研发人员：F·A·毛希丁受保护的技术使用者：F·A·毛希丁技术研发日：技术公布日：2024/5/12