CN106864697B - 一种自动化海上救援机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化海上救援机器人，其包括：第一箱体、第二箱体、救生网、驱动装置、探测装置，推进装置和控制器，第一箱体和第二箱体对称设置且结构完全相同，且第一箱体和第二箱体的两端还分别通过第一支杆和第二支杆相连接；驱动装置设置在第一箱体的一端，驱动装置通过第一转轴与第一支杆的一端相连接，第二支杆的一端通过第二转轴和轴承与第一箱体的另一端转动连接；第一支杆和第二支杆的另一端分别与第二箱体的两端转动连接；探测装置。本发明不仅结构简单，制造成本低，而且弱化了对落水者的身体状况要求。同时，本发明有效提高了捞救落水人员的速度和效率，保证了落水人员的生命安全。
Description
技术领域
本发明涉及海上救援设备技术领域，尤其涉及一种自动化海上救援机器人。
背景技术
在直升机海上捞救落水人员的过程中，如何高效安全地将落水人员救助上直升机目前仍存在诸多问题。我国目前救援直升飞机的主要救援设备一般是绞车加上吊升工具，部分配有救生船及救生员。存在的问题有：
1)、符合海上救援要求的救生员数量有限；
2)、救生员海上救援过程中容易发生救生员受伤事故；
3)、国内外的海上自动捞救机器人只有定位伤员的功能，救援过程需要落水人员的配合，对落水人员的体力及当时状态要求比较苛刻且无法对失去意思的落水人员进行有效救助。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种自动化海上救援机器人，能取代救生员的危险工作，从而提高捞救落水人员的速度和效率，保证落水人员的生命安全。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明提供的自动化海上救援机器人，其包括：
第一箱体和第二箱体，所述第一箱体和第二箱体对称设置且结构完全相同，且所述第一箱体和第二箱体的两端还分别通过第一支杆和第二支杆相连接；
救生网，连接在所述第一支杆和第二支杆之间；
驱动装置，设置在所述第一箱体的一端，所述驱动装置通过第一转轴与所述第一支杆的一端相连接，所述第二支杆的一端通过第二转轴和轴承与所述第一箱体的另一端转动连接；所述第一支杆和第二支杆的另一端分别与第二箱体的两端转动连接；
探测装置，安装在所述第一支杆和第二支杆上，所述探测设置用于探测落水人员的方位以及判断落水人员与所述救生网的相对位置；
推进装置，对称的设置在所述第一箱体和第二箱体的外侧；
控制器，分别与所述驱动装置、探测装置和推进装置相连接。
进一步地，所述第一支杆和第二支杆的结构相同，所述第一支杆包括第一L型连杆和第二L型连杆，所述第一L型连杆和第二L型连杆的一端分别与所述第一箱体和第二箱体相连接，所述第一L型连杆和第二L型连杆的另一端通过铰链相连接。
进一步地，所述第一L型连杆和第二L型连杆的另一端还设有一卡紧装置，所述卡紧装置位于所述救生网的边侧中部，且所述卡紧装置用于固定卡紧所述第一L型连杆和第二L型连杆。
进一步地，所述探测装置包括声呐探测器和红外热成像传感器，所述声呐探测器安装在所述第一L型连杆和第二L型连杆的拐角处，所述红外热成像传感器安装在所述第一L型连杆或第二L型连杆上临近所述卡紧装置处，其中，所述声呐探测器和红外热成像传感器还与所述控制器相连接。
进一步地，所述第一箱体上还间隔地设有多个绳索固定架。
进一步地，所述驱动装置包括步进电机和蜗轮蜗杆减速箱，所述步进电机经所述蜗轮蜗杆减速箱与所述第一转轴相连接。
本发明的有益效果在于：通过探测装置和推进装置自动寻找和探测落水人员的方位以及判断落水人员与救生网的相对位置，并反馈至控制器，控制器控制驱动装置带动第一支杆和第二支杆旋转，从而旋转打开救生网，实现自动救助落水人员，其不仅结构简单，制造成本低，而且弱化了对落水者的身体状况要求，只要其浮在海面上且海况满足，就能成功施救。同时，本发明有效提高了捞救落水人员的速度和效率，保证了落水人员的生命安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的自动化海上救援机器人的俯视图；
图2是本发明的自动化海上救援机器人的主视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1-2所示，本发明的自动化海上救援机器人，其包括：
第一箱体1和第二箱体2，第一箱体1和第二箱体2对称设置且结构完全相同，且第一箱体1和第二箱体2的两端还分别通过第一支杆3和第二支杆4相连接；
救生网5，连接在第一支杆3和第二支杆4之间；
驱动装置6，设置在第一箱体1的一端，驱动装置6通过第一转轴7与第一支杆3的一端相连接，第二支杆4的一端通过第二转轴8和轴承9与第一箱体1的另一端转动连接；第一支杆3和第二支杆4的另一端分别与第二箱体2的两端转动连接；其中，轴承9可以选用自调心轴承，可以补偿不同心度和轴挠度造成的误差，提高转动精度。
探测装置10，安装在第一支杆3和第二支杆4上，探测设置10用于探测落水人员的方位以及判断落水人员与救生网5的相对位置；
推进装置11，对称的设置在第一箱体1和第二箱体2的外侧；通过改变调整两个推进装置11的差速，即可提供动力及前进方向的调整。
控制器12，分别与驱动装置6、探测装置10和推进装置11相连接。控制器12用于接收探测装置10的位置反馈信号，以及根据位置反馈信号控制驱动装置6和推进装置11动作。
本发明通过探测装置10和推进装置11自动寻找和探测落水人员的方位以及判断落水人员与救生网5的相对位置，并反馈至控制器12，控制器12控制驱动装置6带动第一支杆3和第二支杆4旋转，从而旋转打开救生网5，实现自动救助落水人员，其不仅结构简单，制造成本低，而且弱化了对落水者的身体状况要求，只要其浮在海面上且海况满足，就能成功施救。同时，本发明有效提高了捞救落水人员的速度和效率，保证了落水人员的生命安全。
具体地，第一支杆3和第二支杆4的结构相同，第一支杆3包括第一L型连杆31和第二L型连杆32，第一L型连杆31和第二L型连杆32的一端分别与第一箱体1和第二箱体2相连接，第一L型连杆31和第二L型连杆32的另一端通过铰链相连接。在不需要使用时，可以通过转动折叠第一L型连杆31和第二L型连杆32，使本发明占用的空间更小，便于携带和搬运。
而为了方便在使用时，保持结构的稳定性和安全性，第一L型连杆31和第二L型连杆31的另一端还设有一卡紧装置33，卡紧装置33位于救生网5的边侧中部，且卡紧装置33用于固定卡紧第一L型连杆31和第二L型连杆32。本实施例中的卡紧机构可以为销钉或螺母锁紧装置等。
具体地，本发明的探测装置10包括声呐探测器101和红外热成像传感器102，声呐探测器101安装在第一L型连杆31和第二L型连杆32的拐角处，红外热成像传感器102安装在第一L型连杆31或第二L型连杆32上临近卡紧装置33处，其中，声呐探测器101和红外热成像传感器102还与控制器12相连接。
较佳地，第一箱体1上还间隔地设有多个绳索固定架13。通过绳索固定架13搭载绳索，可以配合直升机实现空中垂直放置和收起，提升救援效率。
本发明的驱动装置6包括步进电机61和蜗轮蜗杆减速箱62，步进电机61经蜗轮蜗杆减速箱62与第一转轴7相连接。蜗轮蜗杆减速箱62能实现自锁，使救生网5的保持完全张开的姿态，提高了使用过程中的安全性。
本发明的工作过程如下：
当发现落水人员后，直升机携带该救援机器人悬停到落水者附近，然后，人工将该救援机器人从闭合状态张开(旋转打开第一L型连杆31和第二L型连杆32，撑开救生网5)，再通过卡紧装置33使第一L型连杆31和第二L型连杆32能够自动锁紧并保持张开状态；然后通过吊绳连接绳索固定架13降下救援机器人。
救援机器人自动通过红外热成像传感器102对落水人员进行定位，并通过控制器12调整两侧推进装置11的转速使其向落水人员靠近。声呐探测器101自动确定落水人员与救生网5的距离和方位，当两者同时达到设定阈值时，控制器12驱动步进电机61带动第一支杆3转动，从而使救生网5张开。接着，通过声呐探测器101判断落水人员相对于救生网5的位置是否到位，到位则向直升机控制人员发出信号，启动吊索捞上伤者；反之则控制推进装置11移动调整位置。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种自动化海上救援机器人，其特征在于，包括：
第一箱体和第二箱体，所述第一箱体和第二箱体对称设置且结构完全相同，且所述第一箱体和第二箱体的两端还分别通过第一支杆和第二支杆相连接；
救生网，连接在所述第一支杆和第二支杆之间；
驱动装置，设置在所述第一箱体的一端，所述驱动装置通过第一转轴与所述第一支杆的一端相连接，所述第二支杆的一端通过第二转轴和轴承与所述第一箱体的另一端转动连接；所述第一支杆和第二支杆的另一端分别与第二箱体的两端转动连接；
探测装置，安装在所述第一支杆和第二支杆上，所述探测装 置用于探测落水人员的方位以及判断落水人员与所述救生网的相对位置；
推进装置，对称的设置在所述第一箱体和第二箱体的外侧；
控制器，分别与所述驱动装置、探测装置和推进装置相连接。
2.如权利要求1所述的自动化海上救援机器人，其特征在于，所述第一支杆和第二支杆的结构相同，所述第一支杆包括第一L型连杆和第二L型连杆，所述第一L型连杆和第二L型连杆的一端分别与所述第一箱体和第二箱体相连接，所述第一L型连杆和第二L型连杆的另一端通过铰链相连接。
3.如权利要求2所述的自动化海上救援机器人，其特征在于，所述第一L型连杆和第二L型连杆的另一端还设有一卡紧装置，所述卡紧装置位于所述救生网的边侧中部，且所述卡紧装置用于固定卡紧所述第一L型连杆和第二L型连杆。
4.如权利要求3所述的自动化海上救援机器人，其特征在于，所述探测装置包括声呐探测器和红外热成像传感器，所述声呐探测器安装在所述第一L型连杆和第二L型连杆的拐角处，所述红外热成像传感器安装在所述第一L型连杆或第二L型连杆上临近所述卡紧装置处，其中，所述声呐探测器和红外热成像传感器还与所述控制器相连接。
5.如权利要求1所述的自动化海上救援机器人，其特征在于，所述第一箱体上还间隔地设有多个绳索固定架。
6.如权利要求5所述的自动化海上救援机器人，其特征在于，所述驱动装置包括步进电机和蜗轮蜗杆减速箱，所述步进电机经所述蜗轮蜗杆减速箱与所述第一转轴相连接。
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