CN107792364A - 一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机 - Google Patents

一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机，包括主体、壳体和桨叶，还包括救援机构和监测机构，监测机构包括驱动组件和摆动组件，救援机构包括固定组件和加热组件，固定组件包括控制单元和两个移动单元。该基于物联网的用于海上救援的智能无人机中，通过监测机构，通过摄像头可以在空中对海边的游客进行全方位的精确监测，及时发现水中发生的安全事故，通过救援机构，可以将落水者固定在主体的表面，通过无人机在水上滑行将落水者带到安全区域，并且可以对落水者及衣物进行加热烘干，有效的预防感冒，与人为营救相比，通过无人机搜救，反应更快，机动性更强，营救更加安全高效，大大提高了无人机的实用性。

Description

一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，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。
随着生活水平的提高，越来越多的人们选择去海边游玩，但是海边游玩也存在一定的危险，比如人们在海边游泳时，可能会发生溺水的事故，一旦出现这种情况，人们无法第一时间发现并救援，可能会对人们的生命健康造成危害；
现有的无人机一般只是具备简单的巡视、勘测功能，只是起到数据采集的作用，当出现紧急情况时，也需要通过信息反馈，后台才能够做出相应的救援措施，就容易错过黄金救援时间。
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，提供一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机，包括主体、壳体和桨叶，还包括救援机构和监测机构，所述壳体设置在主体的下方，所述桨叶设置在主体的上方，所述救援机构设置在主体的内部，所述监测机构设置在壳体的内部；
所述监测机构包括驱动组件和摆动组件，所述驱动组件与摆动组件传动连接；
所述驱动组件包括第一电机和驱动轮，所述第一电机水平设置在壳体的内部，所述第一电机与驱动轮传动连接；
所述摆动组件包括连杆、套环、气缸、第二电机和摄像头，所述气缸竖向设置在壳体的内部，所述气缸的顶端与壳体的内部铰接，所述气缸的气杆与第二电机连接，所述第二电机水平设置，所述第二电机的输出轴与摄像头相连，所述摄像头竖向设置，所述套环套设在气缸上，所述连杆的一端与套环铰接，所述连杆的另一端与驱动轮的远离圆心处铰接；
所述救援机构包括固定组件和加热组件，所述加热组件设置在固定组件的上方；
所述固定组件包括控制单元和两个移动单元，所述控制单元包括第三电机、第一齿轮和第二齿轮，所述第三电机水平设置在主体的内部，所述第三电机与第一齿轮传动连接，所述第二齿轮设置在第一齿轮的下方，所述第二齿轮与第一齿轮啮合；
两个移动单元分别设置在第二齿轮的两侧，两个移动单元关于第二齿轮对称，所述移动单元包括丝杆、移动块、移动板、紧固板和若干弹簧，所述丝杆水平设置，所述丝杆与第二齿轮同轴设置，所述移动块上设有通孔，所述通孔的内部设有与丝杆匹配的内螺纹，所述丝杆经通孔穿过移动块，所述第二齿轮分别通过两个丝杆驱动两个移动块相向运动，所述移动板竖向设置在主体的一侧，所述移动板与移动块连接，所述紧固板竖向设置在移动板的一侧，各弹簧均水平设置在移动板与紧固板之间，所述移动板通过弹簧与紧固板相连，两个紧固板正对设置，两个紧固板均设置在两个移动板之间。
所述主体内设有浮力机构。
作为优选，为了对主体的表面进行均匀加热，从而对潮湿的落水者进行加热烘干，所述加热组件包括转动单元和加热单元，所述加热单元设置在转动单元的下方，所述转动单元与加热单元传动连接，所述转动单元包括第四电机、主动轮、传动带和从动轮，所述第四电机水平设置在主体的内部，所述第四电机与主动轮传动连接，所述传动带水平设置，所述主动轮通过传动带与从动轮传动连接，所述加热单元包括驱动室、第五电机、扇叶和电热丝，所述驱动室设置在传动带的下方，所述第五电机竖向设置在驱动室的内部，所述第五电机与扇叶传动连接，所述扇叶设置在驱动室的内部，所述电热丝设置在扇叶的远离第五电机的一侧。
作为优选，为了使移动块水平稳定的移动，所述移动块的两侧设有两个导向杆，两个导向杆分别水平设置在移动块的上下两侧，所述移动块与导向杆抵靠，所述移动块与导向杆滑动连接。
作为优选，为了防止无人机被海水腐蚀，所述主体上涂有防腐镀锌层。
作为优选，为了精确控制气缸的气杆的伸缩长度，所述气缸为电子气缸。
作为优选，为了观察的更加清楚，提高监测的效果，所述摄像头的镜头为长焦镜头。
作为优选，为了使第一电机长久稳定的工作，所述第一电机为伺服电机。
作为优选，为了检测无人机距离海面的距离，所述壳体的内部设有距离传感器。
作为优选，为了方便落水者抓牢无人机，所述主体上设有把手。
作为优选，为了进行信号传输，从而控制无人机，所述主体的内部设有天线。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于海上救援的智能无人机中，通过监测机构，通过摄像头可以在空中对海边的游客进行全方位的精确监测，及时发现水中发生的安全事故，通过救援机构，可以将落水者固定在主体的表面，通过无人机在水上滑行将落水者带到安全区域，并且可以对落水者及衣物进行加热烘干，预防感冒，提高了落水者在乘坐无人机时的舒适度，与人为营救相比，通过无人机搜救，反应更快，机动性更强，营救更加安全高效，大大提高了无人机的实用性。
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是本发明的基于物联网的用于海上救援的智能无人机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于海上救援的智能无人机的监测机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于海上救援的智能无人机的固定组件的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于海上救援的智能无人机的加热组件的结构示意图；
图中：1. 主体，2. 壳体，3. 桨叶，4. 第一电机，5. 驱动轮，6. 连杆，7. 套环，8. 气缸，9. 第二电机，10. 摄像头，11. 第三电机，12. 第一齿轮，13. 第二齿轮，14. 丝杆，15.移动块，16. 移动板，17. 弹簧，18. 紧固板，19. 第四电机，20. 主动轮，21. 传动带，22.从动轮，23. 驱动室，24. 第五电机，25. 扇叶，26. 电热丝。
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所示，一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机，包括主体1、壳体2和桨叶3，还包括救援机构和监测机构，所述壳体2设置在主体1的下方，所述桨叶3设置在主体1的上方，所述救援机构设置在主体1的内部，所述监测机构设置在壳体2的内部；
通过监测机构，通过摄像头10可以在空中对海边的游客进行全方位的精确监测，及时发现水中发生的安全事故，通过救援机构，可以将落水者固定在主体1的表面，通过无人机在水上滑行将落水者带到安全区域，并且可以对落水者及衣物进行加热烘干，预防感冒，提高了落水者在乘坐无人机时的舒适度，与人为营救相比，通过无人机搜救，反应更快，机动性更强，营救更加安全高效，大大提高了无人机的实用性。
如图2所示，所述监测机构包括驱动组件和摆动组件，所述驱动组件与摆动组件传动连接；
所述驱动组件包括第一电机4和驱动轮5，所述第一电机4水平设置在壳体2的内部，所述第一电机4与驱动轮5传动连接；
所述摆动组件包括连杆6、套环7、气缸8、第二电机9和摄像头10，所述气缸8竖向设置在壳体2的内部，所述气缸8的顶端与壳体2的内部铰接，所述气缸8的气杆与第二电机9连接，所述第二电机9水平设置，所述第二电机9的输出轴与摄像头10相连，所述摄像头10竖向设置，所述套环7套设在气缸8上，所述连杆6的一端与套环7铰接，所述连杆6的另一端与驱动轮5的远离圆心处铰接；
所述救援机构包括固定组件和加热组件，所述加热组件设置在固定组件的上方；
当第一电机4启动时，驱动轮5随之转动，驱动轮5带动连杆6转动，连杆6带动套环7转动，套环7同时会给气缸8一个作用力，使得气缸8可以绕着铰接处左右摆动，从而带动摄像头10进行左右调节，扩大监测范围，通过控制气缸8，可以使得气杆通第二电机9带动摄像头10从壳体2的内部伸出，通过控制第二电机9的转动，可以使得摄像头10角度进行转动，从而进一步扩大了监测范围，并且壳体2还起到了对摄像头10的收纳保护作用。
如图3所示，所述固定组件包括控制单元和两个移动单元，所述控制单元包括第三电机11、第一齿轮12和第二齿轮13，所述第三电机11水平设置在主体1的内部，所述第三电机11与第一齿轮12传动连接，所述第二齿轮13设置在第一齿轮12的下方，所述第二齿轮13与第一齿轮12啮合；
两个移动单元分别设置在第二齿轮13的两侧，两个移动单元关于第二齿轮13对称，所述移动单元包括丝杆14、移动块15、移动板16、紧固板18和若干弹簧17，所述丝杆14水平设置，所述丝杆14与第二齿轮13同轴设置，所述移动块15上设有通孔，所述通孔的内部设有与丝杆14匹配的内螺纹，所述丝杆14经通孔穿过移动块15，所述第二齿轮13分别通过两个丝杆14驱动两个移动块15相向运动，所述移动板16竖向设置在主体1的一侧，所述移动板16与移动块15连接，所述紧固板18竖向设置在移动板16的一侧，各弹簧17均水平设置在移动板16与紧固板18之间，所述移动板16通过弹簧17与紧固板18相连，两个紧固板18正对设置，两个紧固板18均设置在两个移动板16之间。
无人机的主体1内设有浮力机构，该浮力机构可以是气囊等具有漂浮作用的装置，并且，事实上无人机在水中受到的浮力远大于无人机自身的重力，当无人机由初始的飞行状态变为水中的漂浮状态，无人机的主体1不仅起到漂浮的作用，而且无人机的主体1上还能起到载人的作用，此时，第三电机11启动，第一齿轮12随之转动，第一齿轮12带动第二齿轮13转动，第二齿轮13分别通过两个丝杆14驱动两个移动块15相向运动，移动块15带动移动板16移动，移动板16通过弹簧17带动紧固板18移动，将落水者固定在主体1的表面，起到稳固保护的作用，防止波浪冲击使得机身抖动，导致落水者重心不稳，掉落水中，通过弹簧17的伸缩可以起到缓冲保护的作用，落水者位于两个紧固板18之间，双手通过握住主体1上的把手起到平衡稳定的作用，然后通过无人机在水上滑行带到安全区域。
如图4所示，所述加热组件包括转动单元和加热单元，所述加热单元设置在转动单元的下方，所述转动单元与加热单元传动连接，所述转动单元包括第四电机19、主动轮20、传动带21和从动轮22，所述第四电机19水平设置在主体1的内部，所述第四电机19与主动轮20传动连接，所述传动带21水平设置，所述主动轮20通过传动带21与从动轮22传动连接，所述加热单元包括驱动室23、第五电机24、扇叶25和电热丝26，所述驱动室23设置在传动带21的下方，所述第五电机24竖向设置在驱动室23的内部，所述第五电机24与扇叶25传动连接，所述扇叶25设置在驱动室23的内部，所述电热丝26设置在扇叶25的远离第五电机24的一侧。
第四电机19启动，主动轮20随之转动，主动轮20通过传动带21带动从动轮22转动，在转动的过程中，通过控制第四电机19的转向，可以使得传动带21带动驱动室23左右移动，同时第五电机24启动，扇叶25随之转动，通过电热丝26的加热，使得空气被加热，从而均匀加热主体1的表面，落水者的衣物在主体1的表面上可以被加热烘干，可以预防感冒，并且提高了落水者在乘坐无人机时的舒适度。
作为优选，为了使移动块15水平稳定的移动，所述移动块15的两侧设有两个导向杆，两个导向杆分别水平设置在移动块15的上下两侧，所述移动块15与导向杆抵靠，所述移动块15与导向杆滑动连接。
作为优选，为了防止无人机被海水腐蚀，所述主体1上涂有防腐镀锌层。
作为优选，为了精确控制气缸8的气杆的伸缩长度，所述气缸8为电子气缸。
作为优选，为了观察的更加清楚，提高监测的效果，所述摄像头10的镜头为长焦镜头。
作为优选，为了使第一电机4长久稳定的工作，所述第一电机4为伺服电机。
作为优选，为了检测无人机距离海面的距离，所述壳体2的内部设有距离传感器。
作为优选，为了方便落水者抓牢无人机，所述主体1上设有把手。
作为优选，为了进行信号传输，从而控制无人机，所述主体1的内部设有天线。
通过监测机构，可以在空中对海边的游客进行全方位的精确监测，及时发现水中发生的安全事故，通过固定组件，可以将落水者固定在主体1的表面，并且通过无人机在水上滑行将落水者带到安全区域，防止在无人机滑行过程中，由于波浪冲击导致机身抖动，导致落水者再次掉落水中，起到了固定保护的作用，通过加热组件，可以对主体1的表面上潮湿的落水者加热烘干，有效的预防感冒，并且提高了落水者在乘坐无人机时的舒适度。
与现有技术相比，该基于物联网的用于海上救援的智能无人机中，通过监测机构，通过摄像头10可以在空中对海边的游客进行全方位的精确监测，及时发现水中发生的安全事故，通过救援机构，可以将落水者固定在主体1的表面，通过无人机在水上滑行将落水者带到安全区域，并且可以对落水者及衣物进行加热烘干，预防感冒，提高了落水者在乘坐无人机时的舒适度，与人为营救相比，通过无人机搜救，反应更快，机动性更强，营救更加安全高效，大大提高了无人机的实用性。
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)

1.一种基于物联网的用于海上救援的智能无人机，包括主体（1）、壳体（2）和桨叶（3），其特征在于，还包括救援机构和监测机构，所述壳体（2）设置在主体（1）的下方，所述桨叶（3）设置在主体（1）的上方，所述救援机构设置在主体（1）的内部，所述监测机构设置在壳体（2）的内部；
所述监测机构包括驱动组件和摆动组件，所述驱动组件与摆动组件传动连接；
所述驱动组件包括第一电机（4）和驱动轮（5），所述第一电机（4）水平设置在壳体（2）的内部，所述第一电机（4）与驱动轮（5）传动连接；
所述摆动组件包括连杆（6）、套环（7）、气缸（8）、第二电机（9）和摄像头（10），所述气缸（8）竖向设置在壳体（2）的内部，所述气缸（8）的顶端与壳体（2）的内部铰接，所述气缸（8）的气杆与第二电机（9）连接，所述第二电机（9）水平设置，所述第二电机（9）的输出轴与摄像头（10）相连，所述摄像头（10）竖向设置，所述套环（7）套设在气缸（8）上，所述连杆（6）的一端与套环（7）铰接，所述连杆（6）的另一端与驱动轮（5）的远离圆心处铰接；
所述救援机构包括固定组件和加热组件，所述加热组件设置在固定组件的上方；
所述固定组件包括控制单元和两个移动单元，所述控制单元包括第三电机（11）、第一齿轮（12）和第二齿轮（13），所述第三电机（11）水平设置在主体（1）的内部，所述第三电机（11）与第一齿轮（12）传动连接，所述第二齿轮（13）设置在第一齿轮（12）的下方，所述第二齿轮（13）与第一齿轮（12）啮合；
两个移动单元分别设置在第二齿轮（13）的两侧，两个移动单元关于第二齿轮（13）对称，所述移动单元包括丝杆（14）、移动块（15）、移动板（16）、紧固板（18）和若干弹簧（17），所述丝杆（14）水平设置，所述丝杆（14）与第二齿轮（13）同轴设置，所述移动块（15）上设有通孔，所述通孔的内部设有与丝杆（14）匹配的内螺纹，所述丝杆（14）经通孔穿过移动块（15），所述第二齿轮（13）分别通过两个丝杆（14）驱动两个移动块（15）相向运动，所述移动板（16）竖向设置在主体（1）的一侧，所述移动板（16）与移动块（15）连接，所述紧固板（18）竖向设置在移动板（16）的一侧，各弹簧（17）均水平设置在移动板（16）与紧固板（18）之间，所述移动板（16）通过弹簧（17）与紧固板（18）相连，两个紧固板（18）正对设置，两个紧固板（18）均设置在两个移动板（16）之间;
所述主体（1）内设有浮力机构。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述加热组件包括转动单元和加热单元，所述加热单元设置在转动单元的下方，所述转动单元与加热单元传动连接，所述转动单元包括第四电机（19）、主动轮（20）、传动带（21）和从动轮（22），所述第四电机（19）水平设置在主体（1）的内部，所述第四电机（19）与主动轮（20）传动连接，所述传动带（21）水平设置，所述主动轮（20）通过传动带（21）与从动轮（22）传动连接，所述加热单元包括驱动室（23）、第五电机（24）、扇叶（25）和电热丝（26），所述驱动室（23）设置在传动带（21）的下方，所述第五电机（24）竖向设置在驱动室（23）的内部，所述第五电机（24）与扇叶（25）传动连接，所述扇叶（25）设置在驱动室（23）的内部，所述电热丝（26）设置在扇叶（25）的远离第五电机（24）的一侧。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述移动块（15）的两侧设有两个导向杆，两个导向杆分别水平设置在移动块（15）的上下两侧，所述移动块（15）与导向杆抵靠，所述移动块（15）与导向杆滑动连接。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述主体（1）上涂有防腐镀锌层。
5.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述气缸（8）为电子气缸。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述摄像头（10）的镜头为长焦镜头。
7.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述第一电机（4）为伺服电机。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述壳体（2）的内部设有距离传感器。
9.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述主体（1）上设有把手。
10.如权利要求1所述的基于物联网的用于海上救援的智能无人机，其特征在于，所述主体（1）的内部设有天线。
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