CN106660619A - 无人机式救生设备投放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无人机式救生设备投放装置，包含：含有旋转翼(4)和使旋转翼(4)旋转的转子(3)的无人飞行器(2)；设置于无人飞行器(2)并能通过无线操控进行松开操作的夹持单元(10)；通过松开操作与上述夹持单元(10)能够分离地结合，并在从夹持单元(10)分离时降落的救生设备。

Description

无人机式救生设备投放装置
技术领域
本发明所涉及的无人机式救生设备投放装置，确切地说是利用可无线操控的无人飞行器，即无人机，迅速接近水上遇难人员并空投救生圈或其他救生设备的新型无人机式救生设备投放装置。
背景技术
当在海中或江河中发生沉船事故或在海水浴场及海岸发生因海啸、大浪或离岸流使人落入海中、江河中或湖水的情况发生时，急需救生工作的迅速展开，但若救援工作无法及时进行，则很难成功救活人命。而且，现实生活中人在落水后，可抢救人命的黄金时间仅为短短几分钟。因此，当海岸上的海难救护队确认有人落水的情况发生后，启动并驾驶救生艇靠近遇难人员并欲投放救生圈时，大部分情况下黄金时间已过，从而导致救生工作失败的情况时有发生。
发明内容
技术问题
如上所述，本发明着眼于解决以往水上遇难事故救援工作的问题点，旨在在发生沉船或由海啸、离岸流或其他原因引起有人落水的情况发生时，通过提供如下的新型无人机式救生设备投放装置，迅速向事故现场运送救生圈或其他救生设备，以向遇难人员进行投放。
解决问题的手段
根据本发明的一个特征，提供无人机式救生设备投放装置，其特征在于，该无人机式救生设备投放装置包含：无人飞行器(2)，其含旋转翼(4)和使旋转翼(4)旋转的转子(3)；救生设备的夹持单元(10)，其设置于上述无人飞行器(2)并能够通过无线操控来松开；以及救生设备，其与上述夹持单元(10)能够分离地结合，并在从夹持单元(10)分离时降落。
根据本发明的另一个特征，提供无人机式救生设备投放装置，其特征在于，上述救生设备为救生圈(20)，上述夹持单元(10)在夹持或支撑上述救生圈(20)的第一状态和松开对上述救生圈(20)的夹持或者从支撑救生圈的位置后退的第二状态之间相互切换，在上述无人飞行器(2)上安装有被无线控制而对影像进行无线传送的摄像机(8)。
根据本发明的另一个特征，提供无人机式救生设备投放装置，其特征在于，上述夹持单元(10)包含：至少一个水平框(12)；多个支撑臂(14)，它们位于上述水平框(12)并能够向四周进行伸缩；马达(13)，其配置于上述水平框(12)的中央；以及连结部件(15)，其用于连接上述马达(13)和支撑臂(14)的底端，并将上述马达(13)的顺时针或逆时针旋转切换为上述支撑臂(14)的伸缩运动，上述夹持单元(10)在处于第一状态的情况下，支撑臂(14)伸长而与救生圈(20)内表面的凹陷部(22)啮合、或在救生圈(20)的内表面加压紧贴、或向救生圈(20)的底部延伸，通过搭载救生圈(20)而支撑救生圈(20)，上述夹持单元(10)在处于第二状态的情况下，支撑臂(14)收缩，使救生圈(20)从夹持单元(10)分离。
根据本发明的其他特征，提供采用无人机式救生设备投放装置的救生方法，其特征在于，该救生方法包括下述步骤：通过由监视人员进行识别、由第三方接收遇难信息或由监视装置进行探测，接收海中、江河中或湖水中的遇难事故的发生及遇难事故位置信息；通过无人飞行或设定自动航路的方法向遇难地点迅速派出无人飞行器(2)，其中上述无人飞行器(2)设置有能够通过无线操控来松开的救生设备的夹持单元(10)和拍摄影像而无线传送的摄像机(8)；以及察看摄像机(8)在遇难地点拍摄到的影像后，由远程工作站的监视人员掌握救生设备的适当的降落地点，将无人飞行器(2)位置调节成降落地点，并通过远程控制松开夹持单元(10)，使救生设备降落。
发明效果
根据本发明，借助夹持单元10将类似救生圈20的救生设备搭载于无人飞行器2，并通过无线操控或设定自动航路的方法使无人飞行器2接近事故现场，远程控制夹持单元10以分离并投放救生设备，从而在救生艇难以迅速接近的海上沉船事故、水上安全事故、其他事故或难以投放救生设备的情况发生时，通过无人飞行，在无任何障碍物的条件下，在最短距离内迅速准确地接近事故地点，向遇难人员投放救生设备，从而最大限度的提高黄金时间内救助遇难人员的可能性。
救生设备，即救生圈20为环形状的救生圈，夹持单元10可在夹持或支撑救生圈20的第一状态和松开救生圈20或从支撑救生圈20的位置后退的第二状态之间相互切换，而无人飞行器2可以无线方式进行远程控制且配备有能实时传送所拍摄影像的摄像机8，从而使在海边、守望台或管制塔等处的监视人员在发现有人落水的情况发生时，及时使用本发明的无人飞行器2，通过无线操控或设定自动航路的方法迅速将其派至事发地点，通过遥控使其接近事故现场并令救生圈20在最短时间内以最短距离接近并投放于遇难人员，以提高在黄金时间内救生的可能性。此时，通过安装于无人飞行器2的摄像机8，实时拍摄并无线传送至事故地点的飞行路径及周边影像，以使监视人员接收实时情况并通过肉眼准确掌握遇难位置，令无人飞行器2接近并空投救生圈。通过简便迅速准确地接近遇难地点的方式，确保在黄金时间内救援工作的成功展开。
作为夹持救援设备，即救生圈的夹持单元10由至少一个水平框12、置于水平框12上可向四周伸缩的多个支撑臂14、配置于水平框12中央的马达13和用于连接马达13和支撑臂14底端的连结部件15构成。通过简单的结构，使支撑臂14的前端伸长，以与救生圈20内表面的凹陷部22啮合的方式、在加压后紧贴的方式或向救生圈20的底面部延伸的方式支撑救生设备；而在夹持单元10松开时，支撑臂14收缩，使救生圈20从夹持单元分离并降落，利用这一简单的构造使救生圈20的夹持及分离降落操作明确地进行。
附图说明
图1为本发明的实施例的立体图。
图2为上述实施例的正面剖视图。
图3为上述实施例的俯视图。
图4为上述实施例的仰视图。
图5为上述实施例的救生圈的分离状态的立体图。
图6和图7为上述实施例的夹持单元的夹持状态及松开状态的图示。
图8为使用于本发明的救生圈的示例图。
具体实施方式
以下，将对本发明的优选实施例进行说明。图1至图4为本发明优选实施例的救生设备空投装置的结构图。如图所示，本发明包括配置有四个旋转翼4和分别驱动四个旋转翼4的四个转子3并能够以无线操控或设定自动航路的方法运行的无人飞行器2。此处的无人飞行器即所谓的“无人机(drone)”。上述无人飞行器2包含主体5和从主体5发散性地向四周延伸的延伸臂6，其中，转子3和旋转翼4被配置于延伸臂6的前端。在无人飞行器2的主体5上部设有用于收发无人飞行器2的全球定位系统(GPS)信息的GPS天线7、电池9及虽未在图示中标示出来但用于与监视人员、管制中心的主装置或远程控制装置进行信息收发的无线收发器。
主体5的下部配置有救生设备，具体地来讲是悬挂于其下并夹持有救生圈20的夹持单元10。上述夹持单元10上附有夹持救生圈20，并搭载于无人飞行器2，当其到达事故现场时，远程工作站的监视人员通过遥控松开夹持单元10，使救生圈20降落。如图5至图7所示，上述夹持单元10包含：沿着四周以一定间隔垂直延伸的垂直框11；从上至下地安装于垂直框11的多个环形水平框12。水平框12的中央配置有马达13，以及分布于水平框12四周并能向外伸缩的多个支撑臂14。马达13的旋转轴通过十字形连结部件15与支撑臂14的底端连结。故通过马达13的顺时针或逆时针旋转，支撑臂14可进行伸长或收缩运动。即，如图6所示支撑臂14在伸长状态下，其以长度方向中心轴线经过水平框12中心的方式进行放射性扩张；在收缩状态下，如图7所示，其以长度方向中心轴线斜向脱离水平框12中心的方式扭转并导致收缩。如图8所示，本发明优选实施例的救生圈20为在内表面有凹陷22而在外表面有把手24的公认规格的救生圈。
下面将对具有此结构的夹持单元10的夹持及松开操作进行说明。首先，如图2所示在支撑臂14处于伸长的第一状态时，支撑臂14的前端与救生圈20内表面的凹陷部22啮合，使救生圈20与支撑臂14结合；而在支撑臂14处于收缩的第二状态时，支撑臂14的前端从救生圈20的凹陷部22后退，以松开与支撑臂14相啮合的救生圈20，从而使其借助自重降落。虽在所示的实施例中，仅例示了支撑臂14与救生圈20内侧的凹陷部22相啮合的情况，但实际上，支撑臂14的前端即可利用在救生圈20上加压的方式紧贴其上，也可使用使其插入救生圈20底部的方式来搭载并支撑救生圈20。
在所示的实施例中，三个救生圈20自上而下地被层叠搭载，当在救生现场投放救生圈时，首先可令最下端的救生圈20降落，其后，可根据需要使其上的救生圈20依次降落。这样，不仅可以在遇难人员为多名的情况下，分别向各遇难人员投放救生圈20，也可在仅有一名遇难人员的情况下，针对遇难人员难以接近第一次空投的救生圈20的情况发生时，可在遇难人员更容易接近的位置再次投放救生圈20。搭载救生圈20的数量可根据无人飞行器2的性能或事故的特性进行适当选择。
另外，夹持单元10的下部搭载的可远程控制的摄像机8，使监视人员可以通过便携式控制器察看其实时传送的影像并直观地确认无人飞行器2的飞行方向或事故发生位置等信息，从而迅速准确地接近事故现场。而通过摄像机8提供的事故现场的影像来掌握事故状况，可对无人飞行器2的降落位置进行准确地调整并对救生圈20进行适当地投放。并且，根据需要在本发明的无人飞行器2上设有扬声器和麦克风，从而使监视人员或救生人员能够通过麦克音量的增幅向遇难人员传达救生所需的指示。救生人员与遇难人员之间的语音对话，可使救援活动更加有效地展开。
在使用本发明的无人机式救生设备投放装置来构建水上救援系统的情况下，于海水浴场等处的灾难监视中心可设置用于远程无线控制无人机的装置及查看摄像机8发送的相关影像的影像接收装置等。而用于监视目的且未配置救生设备的无人飞行器，可通过无人飞行事先确认监视区域或危险区域是否有灾难事故发生或是否有发生事故的可能。
虽然本发明主要适用于水上安全事故，但也可对救生设备做出适当地调整，使其适用于建筑物火灾、山地事故、雪崩或地震等多种类型的灾难事故。

Claims (4)

1.一种无人机式救生设备投放装置，其特征在于，该无人机式救生设备投放装置包含：
无人飞行器(2)，其含旋转翼(4)和使旋转翼(4)旋转的转子(3)；
救生设备的夹持单元(10)，其设置于上述无人飞行器(2)并能够通过无线操控来松开；以及
救生设备，其与上述夹持单元(10)能够分离地结合，并在从夹持单元(10)分离时降落。
2.根据权利要求1所述的无人机式救生设备投放装置，其特征在于，
上述救生设备为救生圈(20)，
上述夹持单元(10)在夹持或支撑上述救生圈(20)的第一状态和松开对上述救生圈(20)的夹持或者从支撑救生圈的位置后退的第二状态之间相互切换，
在上述无人飞行器(2)上安装有被无线控制而对影像进行无线传送的摄像机(8)。
3.根据权利要求1或2所述的无人机式救生设备投放装置，其特征在于，
上述夹持单元(10)包含：
至少一个水平框(12)；
多个支撑臂(14)，它们位于上述水平框(12)并能够向四周进行伸缩；
马达(13)，其配置于上述水平框(12)的中央；以及
连结部件(15)，其用于连接上述马达(13)和支撑臂(14)的底端，并将上述马达(13)的顺时针或逆时针旋转切换为上述支撑臂(14)的伸缩运动，
上述夹持单元(10)在处于第一状态(A)的情况下，支撑臂(14)伸长而与救生圈(20)内表面的凹陷部(22)啮合、或在救生圈(20)的内表面加压紧贴、或向救生圈(20)的底部延伸，通过搭载救生圈(20)而支撑救生圈(20)，
上述夹持单元(10)在处于第二状态(B)的情况下，支撑臂(14)收缩，使救生圈(20)从夹持单元(10)分离。
4.一种采用无人机式救生设备投放装置的救生方法，其特征在于，该救生方法包括下述步骤：
通过由监视人员进行识别、由第三方接收遇难信息或由监视装置进行探测，接收海中、江河中或湖水中的遇难事故的发生及遇难事故位置信息；
通过无人飞行或设定自动航路的方法向遇难地点迅速派出无人飞行器(2)，其中上述无人飞行器(2)设置有能够通过无线操控来松开的救生设备的夹持单元(10)和拍摄影像而无线传送的摄像机(8)；以及
察看摄像机(8)在遇难现场拍摄到的影像后，由远程工作站的监视人员掌握救生设备的适当的降落地点，将无人飞行器(2)位置调节成降落地点，并通过远程控制松开夹持单元(10)，使救生设备降落。
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