CN107826225A - 一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置及控制方法 - Google Patents
一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107826225A CN107826225A CN201711263781.3A CN201711263781A CN107826225A CN 107826225 A CN107826225 A CN 107826225A CN 201711263781 A CN201711263781 A CN 201711263781A CN 107826225 A CN107826225 A CN 107826225A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- assembly
- intelligent
- remote control
- control
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000008447 perception Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 6
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 206010013647 Drowning Diseases 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C9/00—Life-saving in water
- B63C9/08—Life-buoys, e.g. rings; Life-belts, jackets, suits, or the like
- B63C9/13—Life-buoys, e.g. rings; Life-belts, jackets, suits, or the like attachable to body member, e.g. arm, neck, head or waist
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
- B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
- G05D1/0022—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/12—Target-seeking control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置及控制方法，所述的智能救生装置包括遥控器，图像捕捉总成、智能控制总成、无线信号接收模块、开关、电池、推进器总成、救生圈主体；所述智能控制总成包括图像处理模块，运动控制模块、姿态感知模块。其优点表现在：本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置，具备自主移动能力；救生圈主体无论正反朝向，推进器总成始终位于水面下，且推进器总成与水面保持一定角度；能够时刻定位救生圈与救援目标之间的相对位置；能够将救援目标纳入一个虚拟的环境中，并根据救援目标在虚拟环境的方位，从而设定智能规划路径进行追踪，能够精准快速移动到救援目标位置。
Description
技术领域
本发明涉及水上水下稳定快速自主移动的智能救生装置技术领域，具体地说，是一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置及控制方法。
背景技术
随着国内经济的增加，人民经济实力也有了一定的增强，越来越多的人选择到河边、海边甚至游艇上游玩，因此，溺水事故会时常发生。一旦发现有人，溺水时通常采用救生圈进行救援，然而，现有技术中的救生圈存在以下缺陷和不足：
首先，当下常用的救生圈基本上由泡沫塑料或其他比重较小的轻型材料制成，外面包上帆布、塑料等，大都没有推进的动力装置，仅仅依靠水面浮力提供推进动力，其本身并不具备自主移动的能力，当救援人员里救援目标较远的场合，很难精准的将救生圈快速投送到溺水人员的身边，丧失了最佳救援时间。
其次，虽然现有技术中已有在救生圈上设置动力装置以提供自主移动能力，如中国专利文献CN201621159040.1，公开了一种可定位动力救生圈，但没有考虑到在动力装置添加到救生圈所带来的新的问题，1.动力装置添加到救生圈上后，具有一定的重力，有可能导致动力装置位于水面上，而不在水面下，使得动力装置不能产生推进动力；2.动力装置的启动是有方向性的，在使用过程中，有可能救生圈主体的正面朝上，也有可能是救生圈主体的反面朝上，而救生圈主体的不同朝向使得相应的动力装置与救援目标之间的启动方向是不同的，即救生圈主体的不同朝向导致推进器总成与水面夹角不同，从而导致启动方向不同，因此，关于救生圈主体无论正反朝向，推进器总成始终位于水面下，且推进器总成与水面保持一定角度是需要解决的问题。
另外，救生圈与救援目标之间定位方式也是极其重要的环节，因在救援过程中，救生圈能是处于动态变化的过程中，救生圈与救援目标之间的相对位置不断变化，如何时刻定位救生圈与救援目标之间的相对位置关系，以便确保救生圈能够快速精准的达到救援目标所在位置是需要解决的问题，现有技术中，已有相关文献为了解决该问题，采用的技术方案是：事先让溺水人员携带射频识别芯片或者智能感应手环，并在救生圈主体内设置相应的处理器，两者之间通过信号建立定位方式来确定救生圈与救援目标之间的相对位置关系。然而，该技术方案通过信号感应，容易受到干扰，误差大，且需要实现佩戴相关的感应装置，操作繁琐，使用率低下。
再者，现有技术中的救生圈与救援目标之间并没有智能规划路径，即不能将救援目标纳入一个虚拟的环境中，并根据救援目标在虚拟环境的方位，从而设定智能规划路径进行追踪。而现有技术中，通常是依靠人体视觉判断救生圈与救援目标之间的相对位置关系而设定智能规划路径。导致误差大，不精准。
中国专利文献CN201620333736.5，申请日20160421，专利名称为：一种智能救生圈，公开了一种智能救生圈，包括圈体、铁网、微型电机与叶轮A、微型电机与叶轮C、太阳能充电及蓄电池模块、微型电机与叶轮B、水银方向开关、气压检查和自动充气泵部件、控制主板模块、无线遥控装置模块、摄像头和SD存储卡模块、微型电机与叶轮D和太阳能薄膜板模块，所述圈体内侧四周分别设置有微型电机与叶轮A、微型电机与叶轮B、微型电机与叶轮C和微型电机与叶轮D，所述微型电机与叶轮A与微型电机与叶轮B之间依次设置有夜视摄像头B、水银方向开关、微波探测器B、气压检查和自动充气泵部件、控制主板模块、声控探测器A和红外线感应器A，
上述专利文献的智能救生圈，对传统救生圈进行智能化控制革新，能为落水者提供更安全的救援。但是关于一种具备自主移动能力，救生圈主体无论正反朝向，推进器总成始终位于水面下，且推进器总成与水面保持一定角度，能够时刻定位救生圈与救援目标之间的相对位置；能够将救援目标纳入一个虚拟的环境中，并根据救援目标在虚拟环境的方位，从而设定智能规划路径进行追踪，能够精准快速移动到救援目标位置的技术方案则无相应的公开。
综上所述，需要一种具备自主移动能力；救生圈主体无论正反朝向，推进器总成始终位于水面下，且推进器总成与水面保持一定角度，能够时刻定位救生圈与救援目标之间的相对位置；能够将救援目标纳入一个虚拟的环境中，并根据救援目标在虚拟环境的方位，从而设定智能规划路径进行追踪，能够精准快速移动到救援目标位置的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，而关于这种救生圈目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种具备自主移动能力；救生圈主体无论正反朝向，推进器总成始终位于水面下，且推进器总成与水面保持一定角度，能够时刻定位救生圈与救援目标之间的相对位置；能够将救援目标纳入一个虚拟的环境中，并根据救援目标在虚拟环境的方位，从而设定智能规划路径进行追踪，能够精准快速移动到救援目标位置的水下稳定快速自主移动的智能救生装置。
本发明的再一的目的是，提供一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的控制方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置，所述的智能救生装置包括遥控器，图像捕捉总成、智能控制总成、无线信号接收模块、开关、电池、推进器总成、救生圈主体；所述的遥控器上设有遥控器本体、遥控器天线、遥控器显示屏、遥控器摇杆、遥控器摄像头；
所述的图像捕捉总成、智能控制总成、无线信号接收模块、开关、电池、推进器总成均设置在救生圈主体上；所述的救生圈主体的两个尾部安装有电池和推进器总成；所述的图像捕捉总成设置在救生圈主体的前端部，所述图像捕捉总成下方为智能控制总成；所述的智能控制总成通过传输线分别与开关、无线信号接收模块以及电池建立连接；所述的电池还通过传输线与推进器总成建立连接；
所述的图像捕捉总成用于时刻拍摄救生圈不同时刻的动态视频图像；所述的无线信号接收模块用于将遥控器拍摄的图像信号传输至智能救生圈中；所述的智能控制总成包括图像处理模块、运动控制模块、姿态感知模块；所述的智能控制总成与遥控器之间通过遥控器天线建立连接，遥控器将目标参数通过天线传送至智能控制总成的图像处理模块，图像捕捉总成可以将图像捕捉下来并传送至显示屏上；所述的遥控器摇杆通过遥控器天线与智能控制总成中的运动控制模块建立连接；所述姿态感知模块用于使得智能救生圈感知当前状态下的正面和反面并由此对运动控制模块进行校准；
所述的救生圈本体在使用状态下按照推进器工作稳定角α倾斜分布。
作为一种优选的技术方案，所述的遥控器天线设置在遥控器本体的一侧面；所述的遥控器显示屏设置在遥控器本体的正面，摇控器显示屏的一侧方式是遥控器摇杆；所述的遥控摄像头设置在遥控器本体的反面。
作为一种优选的技术方案，所述的遥控器上的摄像头对救援目标进行目标解析，再由遥控器将目标参数通过无线信号传输至水下稳定快速自主移动的智能救生装置的无线信号接收模块中，智能控制总成中的图像处理模块会进行目标搜寻，当搜寻到目标之后就会计算出目标方位并将目标方位发送给运动控制模块，运动控制模块最终控制推进器总成，使得水下稳定快速自主移动的智能救生装置自动运动至救援目标。
作为一种优选的技术方案，所述的推进器工作稳定角α具体为救生圈主体的重心水平线顺时针旋转至救生圈主体的侧面中心对称线之间的夹角，且该推进器工作稳定角α位于重心水平线下方。
作为一种优选的技术方案，所述推进器工作稳定角α为10-20度。
作为一种优选的技术方案，所述推进器工作稳定角α为12度。
作为一种优选的技术方案，所述的救生圈主体半封闭结构，该救生圈主体在俯视状态下呈马鞍形或U型，前端大，后端小，上下对称的形状。
作为一种优选的技术方案，所述救生圈主体在侧视方向下呈水滴形。
为实现上述第二个目的，本发明采用的技术方案是：
一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的控制方法，所述的控制方法包括以下步骤：
步骤S1，遥控器通过摄像头拍摄救援目标；
步骤S2，遥控器将目标参数通过无线信号传输至智能救生圈的无线信号接收模块中；其中，目标参数可包括救援者的衣服颜色的图像信息特征；
步骤S3，图像捕捉总成时刻拍摄救生圈不同时刻的动态视频图像，并把视频传送至智能控制总成的图像处理模块，图像处理模块会通过图像捕捉总成将视频传送至图像处理模块并对目标进行搜寻；
步骤S4，当图像处理模块搜寻到救援目标之后就会计算出目标方位并将目标方位发送给智能控制总成的运动控制模块；
步骤S5，运动控制模块通过运动控制参数控制电机驱动从而最终推进器总成，使得智能救生圈运动至救援目标附近，救援目标只需趴在救生圈上或抓住智能救生圈即可获救。
作为一种优选的技术方案，所述控制方法还包括步骤S51，救援人员也利用遥控器上的遥控器摇杆进行控制以及通过遥控器显示屏对救援目标情况进行观察以便进行更合理的施救。
本发明优点在于：
1、本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置，具备自主移动能力；救生圈主体无论正反朝向，推进器总成始终位于水面下，且推进器总成与水面保持一定角度；能够时刻定位救生圈与救援目标之间的相对位置；能够将救援目标纳入一个虚拟的环境中，并根据救援目标在虚拟环境的方位，从而设定智能规划路径进行追踪，能够精准快速移动到救援目标位置；
2、具有智能搜救的能力，可以自动或者手动对救援目标进行救援，加快救援速度，为救援目标争取时间；
3、设有遥控器，遥控器包括遥控摄像头、遥控器显示屏、遥控器摇杆，通过遥控器显示屏能够实时观察救生圈与救援目标的虚拟图像信息，通过摄像头能够获得救援目标的特征图像信息，通过摇杆，能够手动控制救生圈运动；
4、图像捕捉总成可搭载1个或多个不同图像模块，如高清摄像头、红外摄像头或其它视觉模块等，多个是视觉模块相互配合有利于目标搜寻，以便在不同救援场合使用；
5、设有救生圈主体，为空心结构，内部可搭载所需部件；
6、救生圈主体为半封闭结构，俯视图为马鞍形或U型，从侧面看为类水滴型，前端大，后端小，上下对称的形状，以保证救生圈在结构上没有正面和反面之分；
7、救生圈主体上安装有推进器总成，使得整个水下稳定快速自主移动的智能救生装置能够自主移动；
8、救生圈主体的两个尾部均放有电池以及推进器总成以保证左右两边平衡，且推进器总成的在救生圈主体上的安装位置按照推进器工作稳定角α分布的，该布置方式使得大部分重量都集中在尾部，又因为救生圈主体前大后小且上下对称，因此无论智能救生圈任意面在水面上，推进器总成在运动过程中始终在水面以下，从而保证运动过程中推进器总成输出稳定，即能够快速定位推进器总成的启动方向与救援目标方向一致；
9、图像捕捉总成通过拍摄动态连续的视频图像，加之智能控制总成的图像处理模块能够获得遥控器传输的救援目标的特征信息，两种结合便能够定位救生圈与救援目标之间的相对位置；运动控制模块根据图像处理模块搜寻到目标位置，计算出目标的方位，该目标方位是在图像处理模块虚拟的虚拟环境中建立的，能够设定智能规划路径进行追踪，从而能够精准快速移动到救援目标位置；
10、水下稳定快速自主移动的智能救生装置有两种控制模式，一种是智能模式能够自动捕捉到救援目标并接近，一种是通过遥控器摇杆以及遥控器摄像头手动控制智能救生圈对救援目标进行救援，可供需要进行选择。
附图说明
附图1是本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的遥控器正面结构示意图。
附图2是本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的遥控器反面结构示意图。
附图3为水下稳定快速自主移动的智能救生装置的结构示意图。
附图4为水下稳定快速自主移动的智能救生装置在使用状态下的侧面位置状态示意图。
附图5是救生圈主体的结构示意图。
附图6为本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1、遥控器，1-1、遥控器天线，1-2、遥控器显示屏，1-3、遥控器摇杆，1-4、遥控器摄像头，2-1、图像捕捉总成，2-2、智能控制总成，2-3、无线信号接收模块，2-4、开关，2-5、电池，2-6、推进器总成，2-7、救生圈主体。
请参照图1-图3，图1是本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的遥控器1正面结构示意图。图2是本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的遥控器1反面结构示意图。图3为水下稳定快速自主移动的智能救生装置的结构示意图。一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置，所述的智能救生装置包括遥控器1，图像捕捉总成2-1、智能控制总成、无线信号接收模块2-3、开关2-4、电池2-5、推进器总成2-6、救生圈主体2-7；所述的遥控器1上设有遥控器1本体、遥控器天线1-1、遥控器显示屏1-2、遥控器摇杆1-3、遥控器摄像头1-4；所述的遥控器天线1-1设置在遥控器1本体的一侧面；所述的遥控器显示屏1-2设置在遥控器1本体的正面，摇控器显示屏的一侧方式是遥控器摇杆1-3；所述的遥控摄像头设置在遥控器1本体的反面。
所述的图像捕捉总成2-1、智能控制总成2-2、无线信号接收模块2-3、开关2-4、电池2-5、推进器总成2-6均设置在救生圈主体2-7上；所述的救生圈主体2-7的两个尾部安装有电池2-5和推进器总成2-6；所述的图像捕捉总成2-1设置在救生圈主体2-7的前端部，所述图像捕捉总成2-1下方为智能控制总成2-2；所述的智能控制总成2-2通过传输线分别与开关2-4、无线信号接收模块2-3以及电池2-5建立连接；所述的电池2-5还通过传输线与推进器总成2-6建立连接；
所述的图像捕捉总成2-1用于时刻拍摄救生圈不同时刻的动态视频图像；所述的无线信号接收模块2-3用于将遥控器1拍摄的图像信号传输至智能救生圈中；所述的智能控制总成2-2包括图像处理模块、运动控制模块、姿态感知模块；所述的智能控制总成2-2与遥控器1之间通过遥控器天线1-1建立连接，智能控制总成2-2中的图像处理模块通过遥控器天线1-1将图像信息传输至遥控器显示屏1-2上；所述的遥控器摇杆1-3通过遥控器天线1-1与智能控制总成2-2中的运动控制模块建立连接；所述姿态感知模块用于使得智能救生圈感知当前状态下的正面和反面并由此对运动控制模块进行校准，使其在水中即使以任何面朝上都不会发生智能救生圈因不同面朝上而导致推进器控制方向不同；救援状态下，遥控器1上的摄像头对救援目标进行目标解析，再由遥控器1将目标参数通过无线信号传输至的无线信号接收模块中，智能控制总成2-2中的图像处理模块会进行目标搜寻，当搜寻到目标之后就会计算出目标方位并将目标方位发送给运动控制模块，运动控制模块最终控制推进器总成2-6，使得智能救生圈自动运动至救援目标。
请参照图4，图4为水下稳定快速自主移动的智能救生装置在使用状态下的侧面位置状态示意图。所述的救生圈本体在使用状态下按照推进器工作稳定角α倾斜分布；所述的推进器工作稳定角α具体为救生圈主体2-7的重心水平线顺时针旋转至救生圈主体2-7的侧面中心对称线之间的夹角，且该推进器工作稳定角α位于重心水平线下方；所述推进器工作稳定角α为10-20度，优选推进器工作稳定角α为12度。
请参照图5，图5是救生圈主体2-7的结构示意图。所述的救生圈主体2-7半封闭结构，该救生圈主体2-7在俯视状态下呈马鞍形或U型，前端大，后端小，上下对称的形状，
请参照图6，图6为本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的控制方法流程图。一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置的控制方法，所述的控制方法包括以下步骤：
步骤S1，遥控器1通过摄像头拍摄救援目标；
步骤S2，遥控器1将目标参数通过无线信号传输至智能救生圈的无线信号接收模块中；其中，目标参数可包括救援者的衣服颜色的图像信息特征。
步骤S3，图像捕捉总成2-1时刻拍摄救生圈不同时刻的动态视频图像，并把视频传送至智能控制总成2-2的图像处理模块，图像处理模块会通过图像捕捉总成2-1将视频传送至图像处理模块并对目标进行搜寻；
步骤S4，当图像处理模块搜寻到救援目标之后就会计算出目标方位并将目标方位发送给智能控制总成2-2的运动控制模块；
步骤S5，运动控制模块通过运动控制参数控制电机驱动从而最终推进器总成2-6，使得智能救生圈运动至救援目标附近，救援目标只需趴在救生圈上或抓住智能救生圈即可获救。
步骤S51，救援人员也可以利用遥控器1上的遥控器摇杆1-3进行控制以及通过遥控器显示屏1-2对救援目标情况进行观察以便进行更合理的施救。
需要说明的是：
所述的图像捕捉总成2-1可搭载1个或多个不同图像模块，如高清摄像头、红外摄像头或其它视觉模块等，多个是视觉模块相互配合有利于目标搜寻，以便在不同救援场合使用。
所述救生圈主体2-7为空心结构，内部可搭载所需部件；所述救生圈主体2-7采用俯视图为马鞍形或U型，从侧面看为类水滴型，前端大，后端小，上下对称的形状，以保证救生圈在结构上没有正面和反面之分。
所述的救生圈主体2-7上安装有推进器总成2-6，使得整个水下稳定快速自主移动的智能救生装置能够自主移动；
所述救生圈主体2-7的两个尾部均放有电池2-5以及推进器总成2-6以保证左右两边平衡，且推进器总成2-6的在救生圈主体2-7上的安装位置按照推进器工作稳定角α分布的，该布置方式使得大部分重量都集中在尾部，又因为救生圈主体2-7前大后小且上下对称，因此无论智能救生圈任意面在水面上，推进器总成2-6在运动过程中始终在水面以下，从而保证运动过程中推进器总成2-6输出稳定，即能够快速定位推进器总成2-6的启动方向与救援目标方向一致。
所述的推进器工作稳定角α度为10-20度，该角度范围下，能确保推进器总成2-6无论救生圈主体2-7无论正反朝向，推进器始终位于水面下；优选，推进器工作稳定角α的角度大小为12度，该角度下的推进器总成2-6的输出稳定最佳。
所述的图像捕捉总成2-1时刻拍摄救生圈不同时刻的动态视频图像，因整个救生圈在自主移动过程中时，救生圈与救援目标之间的相对位置是动态变化的，该相对位置需要进行定位以便做出相应的操作，而图像捕捉总成2-1通过拍摄动态连续的视频图像，加之智能控制总成2-2的图像处理模块能够获得遥控器1传输的救援目标的特征信息，两种结合便能够定位救生圈与救援目标之间的相对位置；即图像捕捉总成2-1相当于救生圈的眼睛，通过图像信息告知救生圈相对救援目标的相对位置，而图像处理模块将遥控器1传输的图像信息以及图像捕捉总成2-1传输的视频信息进行处理搜寻，以图像捕捉总成2-1拍摄的动态图像为参照，从而搜寻到救援目标。
所述的智能控制总成2-2包括运动控制模块，运动控制模块根据图像处理模块搜寻到目标位置，计算出目标的方位，该目标方位是在图像处理模块虚拟的虚拟环境中建立的，即目标位置和智能救生圈同处于一个虚拟画面中，目标位置在智能救生圈1点钟方向时，告知运动控制模块往1点钟方向设定智能规划路径进行追踪，从而能够精准快速移动到救援目标位置。
所述的智能救生圈的工作原理是：救援人员利用遥控器1将目标参数通过信号传输至智能救生圈中，图像处理模块会通过图像捕捉总成2-1将所拍摄视频传送至图像处理模块并对目标进行搜寻，当搜寻到目标之后就会计算出目标方位并将目标方位发送给运动控制模块，运动控制模块最终控制推进器总成2-6，使得智能救生圈运动至救援目标附近，使得智能救生圈运动至救援目标附近，救援目标只需趴在救生圈上或抓住智能救生圈即可获救。
所述水下稳定快速自主移动的智能救生装置有两种控制模式，一种是智能模式能够自动捕捉到救援目标并接近，一种是通过遥控器摇杆1-3以及遥控器摄像头1-4手动控制智能救生圈对救援目标进行救援。
本发明的一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置，具备自主移动能力；救生圈主体2-7无论正反朝向，推进器总成始终位于水面下，且推进器总成与水面保持一定角度；能够时刻定位救生圈与救援目标之间的相对位置；能够将救援目标纳入一个虚拟的环境中，并根据救援目标在虚拟环境的方位，从而设定智能规划路径进行追踪，能够精准快速移动到救援目标位置；具有智能搜救的能力，可以自动或者手动对救援目标进行救援，加快救援速度，为救援目标争取时间；设有遥控器1，遥控器1包括遥控摄像头、遥控器显示屏1-2、遥控器摇杆1-3，通过遥控器显示屏1-2能够实时观察救生圈与救援目标的虚拟图像信息，通过摄像头能够获得救援目标的特征图像信息，通过摇杆，能够手动控制救生圈运动；图像捕捉总成2-1可搭载1个或多个不同图像模块，如高清摄像头、红外摄像头或其它视觉模块等，多个是视觉模块相互配合有利于目标搜寻，以便在不同救援场合使用；设有救生圈主体2-7，为空心结构，内部可搭载所需部件；救生圈主体2-7为半封闭结构，俯视图为马鞍形或U型，从侧面看为类水滴型，前端大，后端小，上下对称的形状，以保证救生圈在结构上没有正面和反面之分；救生圈主体2-7上安装有推进器总成2-6，使得整个智能救生圈能够自主移动；救生圈主体2-7的两个尾部均放有电池2-5以及推进器总成2-6以保证左右两边平衡，且推进器总成2-6的在救生圈主体2-7上的安装位置按照推进器工作稳定角α分布的，该布置方式使得大部分重量都集中在尾部，又因为救生圈主体2-7前大后小且上下对称，因此无论智能救生圈任意面在水面上，推进器总成2-6在运动过程中始终在水面以下，从而保证运动过程中推进器总成2-6输出稳定，即能够快速定位推进器总成2-6的启动方向与救援目标方向一致；图像捕捉总成2-1通过拍摄动态连续的视频图像，加之智能控制总成2-2的图像处理模块能够获得遥控器1传输的救援目标的特征信息，两种结合便能够定位救生圈与救援目标之间的相对位置；运动控制模块根据图像处理模块搜寻到目标位置，计算出目标的方位，该目标方位是在图像处理模块虚拟的虚拟环境中建立的，能够设定智能规划路径进行追踪，从而能够精准快速移动到救援目标位置；智能救生圈有两种控制模式，一种是智能模式能够自动捕捉到救援目标并接近，一种是通过遥控器摇杆1-3以及遥控器摄像头1-4手动控制智能救生圈对救援目标进行救援，可供需要进行选择。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述的智能救生装置包括遥控器，图像捕捉总成、智能控制总成、无线信号接收模块、开关、电池、推进器总成、救生圈主体；所述的遥控器上设有遥控器本体、遥控器天线、遥控器显示屏、遥控器摇杆、遥控器摄像头；
所述的图像捕捉总成、智能控制总成、无线信号接收模块、开关、电池、推进器总成均设置在救生圈主体上；所述的救生圈主体的两个尾部安装有电池和推进器总成；所述的图像捕捉总成设置在救生圈主体的前端部，所述图像捕捉总成下方为智能控制总成；所述的智能控制总成通过传输线分别与开关、无线信号接收模块以及电池建立连接；所述的电池还通过传输线与推进器总成建立连接；
所述的图像捕捉总成用于时刻拍摄救生圈不同时刻的动态视频图像；所述的无线信号接收模块用于将遥控器拍摄的图像信号传输至智能救生圈中；所述的智能控制总成包括图像处理模块、运动控制模块、姿态感知模块；所述的智能控制总成与遥控器之间通过遥控器天线建立连接，遥控器将目标参数通过天线传送至智能控制总成的图像处理模块，图像捕捉总成可以将图像捕捉下来并传送至显示屏上；所述的遥控器摇杆通过遥控器天线与智能控制总成中的运动控制模块建立连接；所述姿态感知模块用于使得智能救生圈感知当前状态下的正面和反面并由此对运动控制模块进行校准；
所述的救生圈本体在使用状态下按照推进器工作稳定角α倾斜分布。
2.根据权利要求1所述的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述的遥控器天线设置在遥控器本体的一侧面；所述的遥控器显示屏设置在遥控器本体的正面，摇控器显示屏的一侧方式是遥控器摇杆；所述的遥控摄像头设置在遥控器本体的反面。
3.根据权利要求1所述的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述的遥控器上的摄像头对救援目标进行目标解析，再由遥控器将目标参数通过无线信号传输至水下稳定快速自主移动的智能救生装置的无线信号接收模块中，智能控制总成中的图像处理模块会进行目标搜寻，当搜寻到目标之后就会计算出目标方位并将目标方位发送给运动控制模块，运动控制模块最终控制推进器总成，使得水下稳定快速自主移动的智能救生装置自动运动至救援目标。
4.根据权利要求1所述的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述的推进器工作稳定角α具体为救生圈主体的重心水平线顺时针旋转至救生圈主体的侧面中心对称线之间的夹角，且该推进器工作稳定角α位于重心水平线下方。
5.根据权利要求1所述的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述推进器工作稳定角α为10-20度。
6.根据权利要求5所述的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述推进器工作稳定角α为12度。
7.根据权利要求1所述的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述的救生圈主体半封闭结构，该救生圈主体在俯视状态下呈马鞍形或U型，前端大，后端小，上下对称的形状。
8.根据权利要求1所述的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述救生圈主体在侧视方向下呈水滴形。
9.一种利用权利要求1-8任一项水下稳定快速自主移动的智能救生装置的控制方法，所述的控制方法包括以下步骤：
步骤S1，遥控器通过摄像头拍摄救援目标；
步骤S2，遥控器将目标参数通过无线信号传输至智能救生圈的无线信号接收模块中；其中，目标参数可包括救援者的衣服颜色的图像信息特征；
步骤S3，图像捕捉总成时刻拍摄救生圈不同时刻的动态视频图像，并把视频传送至智能控制总成的图像处理模块，图像处理模块会通过图像捕捉总成将视频传送至图像处理模块并对目标进行搜寻；
步骤S4，当图像处理模块搜寻到救援目标之后就会计算出目标方位并将目标方位发送给智能控制总成的运动控制模块；
步骤S5，运动控制模块通过运动控制参数控制电机驱动从而最终推进器总成，使得智能救生圈运动至救援目标附近，救援目标只需趴在救生圈上或抓住智能救生圈即可获救。
10.根据权利要求1所述的水下稳定快速自主移动的智能救生装置，其特征在于，所述控制方法还包括步骤S51，救援人员也利用遥控器上的遥控器摇杆进行控制以及通过遥控器显示屏对救援目标情况进行观察以便进行更合理的施救。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711263781.3A CN107826225A (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711263781.3A CN107826225A (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置及控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107826225A true CN107826225A (zh) | 2018-03-23 |
Family
ID=61641645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711263781.3A Pending CN107826225A (zh) | 2017-12-05 | 2017-12-05 | 一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置及控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107826225A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108502126A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-07 | 大连海事大学 | 一种可远程遥控航行的新型救生圈 |
| CN108674608A (zh) * | 2018-06-02 | 2018-10-19 | 舟山巨洋技术开发有限公司 | 一种智能救生设备 |
| CN108750040A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-06 | 江苏百舟安全科技有限公司 | 一种救生圈 |
| CN108791758A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-13 | 蔡天睿 | 一种智能救生筏 |
| CN109703718A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-05-03 | 浙江大学 | 一种电动救生设备和方法 |
| CN110333717A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-15 | 中船电子科技(三亚)有限公司 | 主动式自调整遥控救生机器人及自调整控制方法 |
| CN110626474A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-31 | 武汉理工大学 | 一种人机协同智能救生圈及其使用方法 |
| CN111397606A (zh) * | 2019-01-02 | 2020-07-10 | 上海欧迅睿智能科技有限公司 | 一种基于卫星定位和激光测距的水面航行器目标定位方法 |
| CN111766858A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-13 | 上海欧迅睿智能科技有限公司 | 基于水平视角监控画面的水面航行器目标定向方法 |
| CN113762215A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-07 | 江阴市人人达科技有限公司 | 对象周围环境实时判断系统 |
| CN115180098A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-14 | 同济大学 | 一种水面救生系统 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103507932A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-15 | 侯功文 | 电动游泳艇 |
| CN104015896A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-03 | 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心 | 一种基于无线遥控式的救生圈 |
| CN105555655A (zh) * | 2013-09-03 | 2016-05-04 | 若热·阿尔贝托·费雷拉·诺拉斯 | 自推进船 |
| CN106379500A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-02-08 | 珠海蓝创科技有限公司 | 一种保温动力救生圈 |
| CN107235127A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-10-10 | 无锡鸿海龙船机有限公司 | 一种智能救生圈装置 |
| CN107264742A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-20 | 深圳市亚美三兄吸塑有限公司 | 水体救生装置及方法 |
| CN107364554A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-21 | 李敏 | 一种动力型救生圈 |
| CN107416148A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-12-01 | 安徽理工大学 | 自寻式仿生智能救生圈 |
| CN207536109U (zh) * | 2017-12-05 | 2018-06-26 | 欧舶智能科技（上海）有限公司 | 一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置 |
-
2017
- 2017-12-05 CN CN201711263781.3A patent/CN107826225A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105555655A (zh) * | 2013-09-03 | 2016-05-04 | 若热·阿尔贝托·费雷拉·诺拉斯 | 自推进船 |
| US20160214692A1 (en) * | 2013-09-03 | 2016-07-28 | Jorge Alberto Ferreira NORAS | Self-propelled craft |
| CN103507932A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-15 | 侯功文 | 电动游泳艇 |
| CN104015896A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-03 | 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心 | 一种基于无线遥控式的救生圈 |
| CN106379500A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-02-08 | 珠海蓝创科技有限公司 | 一种保温动力救生圈 |
| CN107235127A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-10-10 | 无锡鸿海龙船机有限公司 | 一种智能救生圈装置 |
| CN107416148A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-12-01 | 安徽理工大学 | 自寻式仿生智能救生圈 |
| CN107264742A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-20 | 深圳市亚美三兄吸塑有限公司 | 水体救生装置及方法 |
| CN107364554A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-11-21 | 李敏 | 一种动力型救生圈 |
| CN207536109U (zh) * | 2017-12-05 | 2018-06-26 | 欧舶智能科技（上海）有限公司 | 一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108502126A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-07 | 大连海事大学 | 一种可远程遥控航行的新型救生圈 |
| CN108674608A (zh) * | 2018-06-02 | 2018-10-19 | 舟山巨洋技术开发有限公司 | 一种智能救生设备 |
| CN108750040A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-06 | 江苏百舟安全科技有限公司 | 一种救生圈 |
| CN108791758A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-13 | 蔡天睿 | 一种智能救生筏 |
| CN109703718A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-05-03 | 浙江大学 | 一种电动救生设备和方法 |
| CN111397606A (zh) * | 2019-01-02 | 2020-07-10 | 上海欧迅睿智能科技有限公司 | 一种基于卫星定位和激光测距的水面航行器目标定位方法 |
| CN111766858B (zh) * | 2019-03-29 | 2024-05-24 | 上海欧迅睿智能科技有限公司 | 基于水平视角监控画面的水面航行器目标定向方法 |
| CN111766858A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-13 | 上海欧迅睿智能科技有限公司 | 基于水平视角监控画面的水面航行器目标定向方法 |
| CN110333717A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-15 | 中船电子科技(三亚)有限公司 | 主动式自调整遥控救生机器人及自调整控制方法 |
| CN110626474A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-31 | 武汉理工大学 | 一种人机协同智能救生圈及其使用方法 |
| CN113762215A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-07 | 江阴市人人达科技有限公司 | 对象周围环境实时判断系统 |
| CN115180098A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-14 | 同济大学 | 一种水面救生系统 |
| CN115180098B (zh) * | 2022-07-11 | 2024-02-27 | 同济大学 | 一种水面救生系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107826225A (zh) | 一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置及控制方法 | |
| CN207536109U (zh) | 一种水下稳定快速自主移动的智能救生装置 | |
| CN107340777B (zh) | 一种水下无人船控制系统及方法 | |
| CN108298043B (zh) | 一种基于无人机和救生圈联动的水上智能救生装置 | |
| CN107010188B (zh) | 水下机器人和水下信息采集系统 | |
| CN113291440B (zh) | 一种可飞行无人船水面救援方法及装置 | |
| KR101812487B1 (ko) | 드론을 이용한 해상 인명구조시스템 | |
| CN109074101A (zh) | 使用多个无人机的成像 | |
| CN111953937B (zh) | 落水人员救生系统及落水人员救生方法 | |
| CN108137153A (zh) | 用于无人机的装置、系统和方法 | |
| US20190329849A1 (en) | Water propelling device for a life-saving buoy ring | |
| CN107144845A (zh) | 一种无人船通讯方法 | |
| CN205952319U (zh) | 一种可投放救生圈的无人机 | |
| CN107416148A (zh) | 自寻式仿生智能救生圈 | |
| CN109334898A (zh) | 一种落水人员快速救援方法及救援系统 | |
| CN206413625U (zh) | 一种水下机器人 | |
| JP7181723B2 (ja) | 海上探索システム、無人飛行体、及び無人飛行方法 | |
| CN206125427U (zh) | 一种新型水上救人无人机 | |
| CN107515622A (zh) | 一种旋翼无人机在移动目标上自主着降的控制方法 | |
| CN110588973A (zh) | 一种基于两栖无人航行器的青少年溺水预防和救助平台及其方法 | |
| CN107351991A (zh) | 用于户外固定泳区的快速无人机救援系统 | |
| CN208110037U (zh) | 一种水底成像无人船控制系统 | |
| CN109963117A (zh) | 一种水下航行器的自主跟踪拍摄系统 | |
| CN109040697A (zh) | 一种基于系留无人机的防溺水监测方法 | |
| CN205378034U (zh) | 漂浮拍摄装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |