CN107244391A - 一种能够远程遥控的海上救援无人机 - Google Patents

一种能够远程遥控的海上救援无人机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种能够远程遥控的海上救援无人机，包括机身、飞行控制模块、飞行机构和投放机构，飞行机构包括若干个均匀设置在机身周缘的飞行组件，飞行组件包括支臂、飞行电机和旋翼，投放机构包括壳体、升降组件和救生圈，升降组件包括第一丝杠、套杆、第一圆齿轮、第二圆齿轮和驱动电机。该能够远程遥控的海上救援无人机结构精巧，用于海上救援时的海面巡视以及救生圈投递，其特有的投放机构用于将事先准备好的救生圈投向受困人员所在地，其特有的垂放机构，既可以用于防止受困人员溺水，还能使救生圈准确无误地投放至受困人员所在位置。

Description

一种能够远程遥控的海上救援无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种能够远程遥控的海上救援无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。
由于海面环境的复杂性，海上救援活动一般具有极高的难度，而无人机因具有高机动性、高安全性等特点，其在海上救援活动中能发挥很大作用。
现有用于海上救援的无人机一般只具备救援时的侦查作用，而无法直接实现救援。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种能够远程遥控的海上救援无人机。
本发明解决问题所采用的技术方案是：一种能够远程遥控的海上救援无人机，包括机身、飞行控制模块、飞行机构和投放机构；
所述飞行控制模块位于机身内，所述飞行机构与投放机构均与飞行控制模块电连接，所述飞行机构包括若干个均匀设置在机身周缘的飞行组件；
所述飞行组件包括支臂、飞行电机和旋翼，所述飞行电机通过支臂与机身连接，所述飞行电机驱动旋翼转动；
所述投放机构包括壳体、升降组件和救生圈，所述壳体设置在机身的底部，所述壳体的底部设有开口，所述开口为圆形开口，所述救生圈的外径大于开口的直径，所述升降组件的一端位于壳体内，所述升降组件的另一端经开口伸出壳体；
所述升降组件包括第一丝杠、套杆、第一圆齿轮、第二圆齿轮和驱动电机，所述第一丝杠竖向设置在壳体的内部顶面上，所述套杆设有螺纹孔，所述第一丝杠的一端位于螺纹孔内，所述套杆与第一丝杠同轴设置，所述第一圆齿轮套设在第一丝杠上，所述驱动电机驱动第二圆齿轮转动，所述第二圆齿轮与第一圆齿轮啮合，所述套杆的一端位于壳体内，所述套杆的另一端位于壳体外，所述救生圈有若干个，各救生圈均匀套设在套杆上，所述救生圈位于壳体的外部；
所述机身的内部还设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接。
作为优选，为了便于收放拉绳，所述套杆的底部设有垂放机构，所述垂放机构包括收放电机、收线器、拉绳和拉扣，所述收放电机设置在套杆的底部，所述收线器由收放电机驱动，所述拉绳的一端卷积在收线器上，所述拉绳的另一端与拉扣连接。该垂放机构用于垂放拉绳，使受困于海中的人员能借助拉绳防止溺水，同时拉绳具有定位功能，可以使救生圈在拉绳的导向作用下，准确落于受困人员所在位置。
作为优选，为了防止拉绳在风力作用下摇摆，所述拉绳上均匀设有若干个配重块。
作为优选，为了便于降落，所述壳体的外壁上设有起落架机构，所述起落架机构有两个，两个起落架机构对称设置。
作为优选，为了使起落架具有升降功能，所述起落架机构包括旋转组件和组件机构，所述旋转组件包括转轴、支撑块和旋转电机，所述支撑块通过转轴与壳体的外壁铰接，所述旋转电机驱动支撑块绕转轴的轴线转动，所述伸缩组件包括第二丝杠、伸缩电机、第一滑块、第二滑块、第一连杆、第二连杆和支架，所述第二丝杠水平设置在支撑块上，所述第二丝杠的两端设有相反的螺纹，所述第二丝杠穿过第一滑块和第二滑块，所述第一滑块和第二滑块分别位于第二丝杠的两端，所述伸缩电机驱动第一滑块和第二滑块沿着第二丝杠的轴向运动，所述第一滑块和第二滑块的运动方向相反，所述第一连杆的一端与第一滑块铰接，所述第一连杆的另一端支架铰接，所述第二连杆的一端与第二滑块铰接，所述第二连杆的另一端与支架铰接。
作为优选，为了使该无人机能在水中着陆，所述支架的制作材料为浮性材料。并且在伸缩组件的作用下，可以控制机身与水面之间的距离，防止机身进水。
作为优选，为了便于救生圈脱落，所述壳体的底部设有脱离组件，所述脱离组件包括支杆和脱落环，所述支杆竖向设置，所述脱落环位于支杆的底部，所述脱落环的形状为半圆环形，所述脱落环与救生圈匹配。
作为优选，为了便于夜间照明，所述机身上设有探照灯。
作为优选，为了实现远程监控，所述机身上设有摄像头。
作为优选，为了精确控制电机，所述驱动电机为伺服电机。
本发明的有益效果是，该能够远程遥控的海上救援无人机结构精巧，用于海上救援时的海面巡视以及救生圈投递，其特有的投放机构用于将事先准备好的救生圈投向受困人员所在地，其特有的垂放机构，既可以用于防止受困人员溺水，还能使救生圈准确无误地投放至受困人员所在位置。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种能够远程遥控的海上救援无人机的结构示意图。
图2是图1的A部放大图。
图3是本发明的一种能够远程遥控的海上救援无人机的正视图。
图4是图3的B部放大图。
图中：1.机身，2.支臂，3.飞行电机，4.旋翼，5.壳体，6.救生圈，7.第一丝杠，8.套杆，9.第一圆齿轮，10.第二圆齿轮，11.驱动电机，12.收放电机，13.收线器，14.拉绳，15.拉扣，16.配重块，17.转轴，18.支撑块，19.旋转电机，20.第二丝杠，21.伸缩电机，22.第一滑块，23.第二滑块，24.第一连杆，25.第二连杆，26.支架，27.支杆，28.脱落环，29.探照灯，30.摄像头。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-4所示，一种能够远程遥控的海上救援无人机，包括机身1、飞行控制模块、飞行机构和投放机构；
所述飞行控制模块位于机身1内，所述飞行机构与投放机构均与飞行控制模块电连接，所述飞行机构包括若干个均匀设置在机身1周缘的飞行组件；
所述飞行组件包括支臂2、飞行电机3和旋翼4，所述飞行电机3通过支臂2与机身1连接，所述飞行电机3驱动旋翼4转动；
所述投放机构包括壳体5、升降组件和救生圈6，所述壳体5设置在机身1的底部，所述壳体5的底部设有开口，所述开口为圆形开口，所述救生圈6的外径大于开口的直径，所述升降组件的一端位于壳体5内，所述升降组件的另一端经开口伸出壳体5；
所述升降组件包括第一丝杠7、套杆8、第一圆齿轮9、第二圆齿轮10和驱动电机11，所述第一丝杠7竖向设置在壳体5的内部顶面上，所述套杆8设有螺纹孔，所述第一丝杠7的一端位于螺纹孔内，所述套杆8与第一丝杠7同轴设置，所述第一圆齿轮9套设在第一丝杠7上，所述驱动电机11驱动第二圆齿轮10转动，所述第二圆齿轮10与第一圆齿轮9啮合，所述套杆8的一端位于壳体5内，所述套杆8的另一端位于壳体5外，所述救生圈6有若干个，各救生圈6均匀套设在套杆8上，所述救生圈6位于壳体5的外部；
所述机身1的内部还设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接。
作为优选，为了便于收放拉绳14，所述套杆8的底部设有垂放机构，所述垂放机构包括收放电机12、收线器13、拉绳14和拉扣15，所述收放电机12设置在套杆8的底部，所述收线器13由收放电机12驱动，所述拉绳14的一端卷积在收线器13上，所述拉绳14的另一端与拉扣15连接。该垂放机构用于垂放拉绳14，使受困于海中的人员能借助拉绳14防止溺水，同时拉绳14具有定位功能，可以使救生圈6在拉绳14的导向作用下，准确落于受困人员所在位置。
作为优选，为了防止拉绳14在风力作用下摇摆，所述拉绳14上均匀设有若干个配重块16。
作为优选，为了便于降落，所述壳体5的外壁上设有起落架机构，所述起落架机构有两个，两个起落架机构对称设置。
作为优选，为了使起落架具有升降功能，所述起落架机构包括旋转组件和组件机构，所述旋转组件包括转轴17、支撑块18和旋转电机19，所述支撑块18通过转轴17与壳体5的外壁铰接，所述旋转电机19驱动支撑块18绕转轴17的轴线转动，所述伸缩组件包括第二丝杠20、伸缩电机21、第一滑块22、第二滑块23、第一连杆24、第二连杆25和支架26，所述第二丝杠20水平设置在支撑块18上，所述第二丝杠20的两端设有相反的螺纹，所述第二丝杠20穿过第一滑块22和第二滑块23，所述第一滑块22和第二滑块23分别位于第二丝杠20的两端，所述伸缩电机21驱动第一滑块22和第二滑块23沿着第二丝杠20的轴向运动，所述第一滑块22和第二滑块23的运动方向相反，所述第一连杆24的一端与第一滑块22铰接，所述第一连杆24的另一端支架26铰接，所述第二连杆25的一端与第二滑块23铰接，所述第二连杆25的另一端与支架26铰接。
作为优选，为了使该无人机能在水中着陆，所述支架26的制作材料为浮性材料。并且在伸缩组件的作用下，可以控制机身1与水面之间的距离，防止机身进水。
作为优选，为了便于救生圈6脱落，所述壳体5的底部设有脱离组件，所述脱离组件包括支杆27和脱落环28，所述支杆27竖向设置，所述脱落环28位于支杆27的底部，所述脱落环28的形状为半圆环形，所述脱落环28与救生圈6匹配。
作为优选，为了便于夜间照明，所述机身1上设有探照灯29。
作为优选，为了实现远程监控，所述机身1上设有摄像头30。
作为优选，为了精确控制电机，所述驱动电机11为伺服电机。
该能够远程遥控的海上救援无人机的工作原理为：初始状态时，救生圈6套设在套杆8上，当开始对水中受困人员进行施救时，垂放机构中的收线器13在收放电机12的驱动下将拉绳14放下，使受困人员拉住拉绳14而不至于溺水。此时投放机构开始工作，驱动电机11驱动套杆8沿第一丝杠7的轴向上升，在脱离组件的作用下，最底部的救生圈6脱落，并顺着拉绳14到达受困者的手中。
与现有技术相比，该能够远程遥控的海上救援无人机设计巧妙，用于海上救援时的海面巡视以及救生圈投递，其特有的投放机构用于将事先准备好的救生圈投向受困人员所在地，其特有的垂放机构，既可以用于防止受困人员溺水，还能使救生圈准确无误地投放至受困人员所在位置。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，包括机身(1)、飞行控制模块、飞行机构和投放机构；
所述飞行控制模块位于机身(1)内，所述飞行机构与投放机构均与飞行控制模块电连接，所述飞行机构包括若干个均匀设置在机身(1)周缘的飞行组件；
所述飞行组件包括支臂(2)、飞行电机(3)和旋翼(4)，所述飞行电机(3)通过支臂(2)与机身(1)连接，所述飞行电机(3)驱动旋翼(4)转动；
所述投放机构包括壳体(5)、升降组件和救生圈(6)，所述壳体(5)设置在机身(1)的底部，所述壳体(5)的底部设有开口，所述开口为圆形开口，所述救生圈(6)的外径大于开口的直径，所述升降组件的一端位于壳体(5)内，所述升降组件的另一端经开口伸出壳体(5)；
所述升降组件包括第一丝杠(7)、套杆(8)、第一圆齿轮(9)、第二圆齿轮(10)和驱动电机(11)，所述第一丝杠(7)竖向设置在壳体(5)的内部顶面上，所述套杆(8)设有螺纹孔，所述第一丝杠(7)的一端位于螺纹孔内，所述套杆(8)与第一丝杠(7)同轴设置，所述第一圆齿轮(9)套设在第一丝杠(7)上，所述驱动电机(11)驱动第二圆齿轮(10)转动，所述第二圆齿轮(10)与第一圆齿轮(9)啮合，所述套杆(8)的一端位于壳体(5)内，所述套杆(8)的另一端位于壳体(5)外，所述救生圈(6)有若干个，各救生圈(6)均匀套设在套杆(8)上，所述救生圈(6)位于壳体(5)的外部；
所述机身(1)的内部还设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述套杆(8)的底部设有垂放机构，所述垂放机构包括收放电机(12)、收线器(13)、拉绳(14)和拉扣(15)，所述收放电机(12)设置在套杆(8)的底部，所述收线器(13)由收放电机(12)驱动，所述拉绳(14)的一端卷积在收线器(13)上，所述拉绳(14)的另一端与拉扣(15)连接。
3.如权利要求2所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述拉绳(14)上均匀设有若干个配重块(16)。
4.如权利要求1所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述壳体(5)的外壁上设有起落架机构，所述起落架机构有两个，两个起落架机构对称设置。
5.如权利要求4所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述起落架机构包括旋转组件和伸缩组件，所述旋转组件包括转轴(17)、支撑块(18)和旋转电机(19)，所述支撑块(18)通过转轴(17)与壳体(5)的外壁铰接，所述旋转电机(19)驱动支撑块(18)绕转轴(17)的轴线转动，所述伸缩组件包括第二丝杠(20)、伸缩电机(21)、第一滑块(22)、第二滑块(23)、第一连杆(24)、第二连杆(25)和支架(26)，所述第二丝杠(20)水平设置在支撑块(18)上，所述第二丝杠(20)的两端设有相反的螺纹，所述第二丝杠(20)穿过第一滑块(22)和第二滑块(23)，所述第一滑块(22)和第二滑块(23)分别位于第二丝杠(20)的两端，所述伸缩电机(21)驱动第一滑块(22)和第二滑块(23)沿着第二丝杠(20)的轴向运动，所述第一滑块(22)和第二滑块(23)的运动方向相反，所述第一连杆(24)的一端与第一滑块(22)铰接，所述第一连杆(24)的另一端支架(26)铰接，所述第二连杆(25)的一端与第二滑块(23)铰接，所述第二连杆(25)的另一端与支架(26)铰接。
6.如权利要求5所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述支架(26)的制作材料为浮性材料。
7.如权利要求1所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述壳体(5)的底部设有脱离组件，所述脱离组件包括支杆(27)和脱落环(28)，所述支杆(27)竖向设置，所述脱落环(28)位于支杆(27)的底部，所述脱落环(28)的形状为半圆环形，所述脱落环(28)与救生圈(6)匹配。
8.如权利要求1所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述机身(1)上设有探照灯(29)。
9.如权利要求1所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述机身(1)上设有摄像头(30)。
10.如权利要求1所述的能够远程遥控的海上救援无人机，其特征在于，所述驱动电机(11)为伺服电机。
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