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本发明公开了一种水质取样防沉无人机及其防沉取样方法，该取样防沉无人机包括：基础组件和取样机构，其中基础组件包括多组机翼；所述多组机翼包括旋翼支架，固定安装在所述旋翼支架端部的旋翼电机，与旋翼电机转动电机的转动旋翼；取样机构包括与所述多组机翼固定连接的取样仓，设置在取样仓内的取样泵，设置在取样仓内部且与取样仓转动连接的换皿装置，设置在取样仓底部的取样软管。本发明在无人机降落支架的下方安装漂浮板，使得取样无人机在进行水质取样后，防止无人机进行下沉的情况出现，且在无人机取样仓内设有换皿装置，进而进行对存放水源的取样器皿进行转换，进而无需取样无人机在同一片水源进行多点取样时，进行多次往返进行取样。