CN108839802A - 一种水上救援的旋翼无人机及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水上救援的旋翼无人机及其操作方法，包括：无人机本体，无人机机腹设有存储腔体，存储腔体配合安装有电动的开合门，存储腔体内安装有转筒，转筒上卷有拉绳，拉绳的末端连接在柔性网体上，柔性网体包括柔性塑料框及形成在柔性塑料框内的网绳；开合门的内侧面的两侧设有供塑料框移动的滑轨，开合门的内侧面是指开合门关闭时，开合门位于机体内的一面，滑轨末端配合安装有外周面上有若干片状体的转辊，转辊配合安装有第一驱动电机。本发明的目的在于提供一种水上救援的旋翼无人机及其操作方法，从而能够对被困水上的人员进行快速救援，并且不会对救援人员造成危险。

Description

一种水上救援的旋翼无人机及其操作方法

技术领域

本发明属于利用无人机救援领域，具体地说，涉及一种水上救援的旋翼无人机及其操作方法。

背景技术

最近几年无人机技术飞速发展，无人机应用领域越来越广泛。而我国水域辽阔，经常有人被困水上，救援不方便，还造成救援不及时，错失了最佳的救援时机。将无人机应用于水上救援，能够形成一种救援快速，救援简单的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水上救援的旋翼无人机及其操作方法，从而能够对被困水上的人员进行快速救援，并且不会对救援人员造成危险。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明的水上救援的旋翼无人机，包括：无人机本体，无人机机腹设有存储腔体，存储腔体配合安装有电动的开合门，存储腔体内安装有转筒，转筒上卷有拉绳，拉绳的末端连接在柔性网体上，柔性网体包括柔性塑料框及形成在柔性塑料框内的网绳；开合门的内侧面的两侧设有供塑料框移动的滑轨，开合门的内侧面是指开合门关闭时，开合门位于机体内的一面，滑轨末端配合安装有外周面上有若干片状体的转辊，转辊配合安装有第一驱动电机。

本发明的水上救援的旋翼无人机，所述柔性网体上配合安装有环形气囊，环形气囊的充气嘴通过连接器安装有气泵，所述连接器包括第一连接头及第二连接头，第一连接头管内设有第一环形凸肩及内径大于第一环形凸肩的第二环形凸肩，第二环形凸肩比第一环形凸肩更靠近第一连接头端部设置，第一连接头在第二环形凸肩与第一连接头端部之间的内壁面上设有轴向的限位槽，第一连接头外还套设有能够自由转动的环体，第一连接头上设有能够驱动环体转动的电机，所述环体的外周面上设有驱动齿，电动机上配合安装有与驱动齿配合的齿轮，所述环体内侧面设有2～６个卡块，所述第二连接头的管状连接体外周设有外周形成有缺口的环形部，卡块能够通过环形部上的缺口与环形部配合安装，所述连接体外周还设有能够配合安装在限位槽内的限位块，第二环形凸肩与第二连接头的端面设有密封圈，密封圈固定在第二环形凸肩端面上，环形气囊内配合安装有压力传感器。

本发明的水上救援的旋翼无人机，存储腔体内还安装有锚绳及系于锚绳一端的锚，所述锚绳的另一端通过连接扣可选择地连接在柔性网体上，所述锚绳及锚放置在电动的抛物门内侧面形成的放置槽内。

本发明的水上救援的旋翼无人机，所述转筒上卷有的拉绳上配合安装有黄色或红色的浮力筒，浮力筒的材质为泡沫材质构成。

本发明的水上救援的旋翼无人机，所述无人机机腹底部还设有探照灯、扬声器及摄像头，扬声器、摄像头与设于无人机机体内的通信模块连接，通信模块能够将摄像头的画面数据传送给岸上终端。

本发明的水上救援的旋翼无人机，所述无人机机体底部两侧还设有可伸出及缩回机体内的条形浮体，两浮体平行安装。

本发明的水上救援的旋翼无人机，锚包括锚杆及一端在设定范围内可转动设于锚杆底部的锚爪，所述锚杆上设有固定套，固定套与锚爪之间设有滑动套，固定套与滑动套之间设有弹簧。

本发明的水上救援的旋翼无人机，环形气囊上安装有救生带，该能够调整绑在被困人员上的松紧程度。

本发明的水上救援的旋翼无人机的操作方法，包括以下步骤：

步骤一，将无人机拿到被困人员的岸边，被困人员具备穿戴救生圈的能力，使用；

测量水流的速度，若水流流速大于设定速度，则救援时需要用到锚，将锚绳通过连接扣连接到柔性网体上，还需进行步骤二、步骤三、步骤五及步骤六；若水流速度小于或等于设定速度，则救援时不需要用到锚，不将锚绳连接到柔性网体上，还需进行步骤二、步骤三、步骤四及步骤六；

救援过程中，摄像头实时将拍摄的视频传送给救援人员；

步骤二，通过遥控器控制无人机飞行至被困人员旁并与被困人员保持设定距离，具体为一米以内，打开开合门，控制第一驱动电机转动，将柔性网体从滑轨上滑下设定距离；柔性网体便于被困人员抓住；

步骤三，控制气泵为环形气囊冲入设定压力的气体，使得环形气囊形成救生圈，通过控制无人机将环形气囊送至被困人员旁，通过扬声器梯形被困人员穿戴好救生圈并系好救生带；

步骤四，确认被困人员穿戴好救生圈并系好救生带后，控制抛物门打开，将锚抛下，然后控制无人机飞回岸上救援人员旁，飞回过程中，将拉伸逐步卷出；

步骤五，确认被困人员穿戴好救生圈并系好救生带后，控制无人机飞回岸上救援人员旁，飞回过程中，将拉伸逐步卷出；

步骤六，在没有投放锚时，救援人员通过拉绳将被困人员从水中就起；在投放了锚时，救援人员通过拉绳拉动前，通过扬声器让被困人员解开连接锚绳的连接扣，然后救援人员通过拉绳将被困人员从水中就起。

在步骤一中，若被困人员困于水中具有支撑物上，如水中车上，岛上或石头上，则不需要测量水流速度。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

通过本发明的水上救援的旋翼无人机及其操作方法，能够对水上被困人员快速救援，救援迅速且高效，能够应对大部分被困人员的救援情况，并且不会对救援人员造成危险，救援人员在岸上即可完成救援，这种救援机构新颖，成本低，可反复多次使用。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1为该无人机的总体结构示意图；

图2为柔性网体、转辊与开合门的安装结构图；

图3为柔性网体的结构图；

图4为开合门的结构图；

图5为锚展开状态结构图；

图6为连接器结构图；

图7为环体与环形部端面配合结构图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1至图3所示的水上救援的旋翼无人机，包括：无人机本体1，无人机机腹设有存储腔体02，存储腔体02配合安装有电动的开合门01，存储腔体02内安装有转筒03，转筒03上卷有拉绳，拉绳的末端连接在柔性网体04上，柔性网体04包括柔性塑料框041及形成在柔性塑料框041内的网绳042；开合门01的内侧面的两侧设有供塑料框移动的滑轨01a，开合门01的内侧面是指开合门关闭时，开合门位于机体内的一面，滑轨末端配合安装有外周面上有若干片状体01c的转辊01b，转辊01b配合安装有第一驱动电机05。转辊的转动能够给使得片体压在柔性网体上或拉绳上，使得柔性网体及拉绳能够顺利卷出。

所述柔性网体04上配合安装有环形气囊06，环形气囊06的充气嘴通过连接器07安装有气泵08，所述连接器07包括第一连接头071及第二连接头072，第一连接头071管内设有第一环形凸肩071a及内径大于第一环形凸肩071a的第二环形凸肩071b，第二环形凸肩071b比第一环形凸肩071a更靠近第一连接头071端部设置，第一连接头071在第二环形凸肩071b与第一连接头071端部之间的内壁面上设有轴向的限位槽071c，第一连接头071外还套设有能够自由转动的环体071d，第一连接头（071）上设有能够驱动环体转动的电机，所述环体071d的外周面上设有驱动齿，电动机上配合安装有与驱动齿配合的齿轮，所述环体071d内侧面设有2～６个卡块071e，优选为3～5个卡块071e，所述第二连接头072的管状连接体外周设有外周形成有缺口的环形部072a，卡块071e能够通过环形部上的缺口与环形部072a配合安装，所述连接体外周还设有能够配合安装在限位槽内的限位块072b，第二环形凸肩071b与第二连接头072的端面设有密封圈071f，密封圈071f固定在第二环形凸肩071b端面上，环形气囊06内配合安装有压力传感器，压力传感器连接有设于环形气囊上的电池，压力传感器还连有与无人机本体上处理器进行无线连接的装置，无线连接的装置在环形气囊及无人机机体上均配合安装有。此外压力传感器可设于第一连接头上，从而不需要在环形气囊上设电池及无线通信装置，有利于节约成本。电机驱动环体转动，从而使得卡块转动至环形部的缺口位置，在弹簧的作用下，卡块从缺口处脱离，从而使得第一连接头与第二连接头脱离。

存储腔体02内还安装有锚绳08及系于锚绳08一端的锚09，所述锚绳08的另一端通过连接扣013可选择地连接在柔性网体04上，所述锚绳08及锚09放置在电动的抛物门010内侧面形成的放置槽011内。锚09包括锚杆091及一端在设定范围内可转动设于锚杆底部的锚爪092，所述锚杆091上设有固定套094，固定套094与锚爪092之间设有滑动套093，固定套094与滑动套093之间设有弹簧。抛物门关闭时，锚爪处于被压状态，从而使得锚爪收起，在抛物门打开时，锚爪展开，从而利于锚固定。

所述转筒03上卷有的拉绳上配合安装有黄色或红色的浮力筒（未示出），浮力筒的材质为泡沫材质构成。从而能够给便于了解拉绳的位置及状态。

所述无人机机腹底部还设有探照灯014、扬声器及摄像头011，扬声器（未示出）、摄像头011与设于无人机机体内的通信模块连接，通信模块能够将摄像头的画面数据传送给岸上终端。探照灯014、扬声器及摄像头011均还与处理器连接，从而通过处理器控制探照灯、扬声器及摄像头011的工作。

所述无人机机体底部两侧还设有可伸出及缩回机体内的条形浮体012，两浮体012平行安装，从而使得无人机具有一定水上漂浮能力。

环形气囊上安装有救生带013，该能够调整绑在被困人员上的松紧程度,从而能够将被困人员牢牢拴住。

采用上述结构的水上救援的旋翼无人机的操作方法，包括以下步骤：

步骤一，将无人机拿到被困人员的岸边，被困人员具备穿戴救生圈的能力，使用；

测量水流的速度，若水流流速大于设定速度，则救援时需要用到锚，将锚绳08通过连接扣连接到柔性网体上，还需进行步骤二、步骤三、步骤五及步骤六；若水流速度小于或等于设定速度，则救援时不需要用到锚，不将锚绳08连接到柔性网体上，还需进行步骤二、步骤三、步骤四及步骤六；

救援过程中，摄像头实时将拍摄的视频传送给救援人员；

步骤二，通过遥控器控制无人机飞行至被困人员旁并与被困人员保持设定距离，具体为一米以内，打开开合门，控制第一驱动电机转动，将柔性网体从滑轨上滑下设定距离；柔性网体便于被困人员抓住；

步骤三，控制气泵为环形气囊冲入设定压力的气体，使得环形气囊形成救生圈，通过控制无人机将环形气囊送至被困人员旁，通过扬声器梯形被困人员穿戴好救生圈并系好救生带；

步骤四，确认被困人员穿戴好救生圈并系好救生带后，控制抛物门010打开，将锚09抛下，然后控制无人机飞回岸上救援人员旁，飞回过程中，将拉伸逐步卷出；

步骤五，确认被困人员穿戴好救生圈并系好救生带后，控制无人机飞回岸上救援人员旁，飞回过程中，将拉伸逐步卷出；

步骤六，在没有投放锚时，救援人员通过拉绳将被困人员从水中就起；在投放了锚时，救援人员通过拉绳拉动前，通过扬声器让被困人员解开连接锚绳的连接扣，然后救援人员通过拉绳将被困人员从水中就起。锚的投放的作用在于，当水流速度较快时，而且被困人员在水中时，为了使得被困人员不被水冲走，而使用锚，有利于在较为恶劣环境下进行救援。

在步骤一中，若被困人员困于水中具有支撑物上，如水中车上，岛上或石头上，则不需要测量水流速度。

因此，通过水上救援的旋翼无人机及其操作方法，能够对水上被困人员快速救援，救援迅速且高效，能够应对大部分被困人员的救援情况，并且不会对救援人员造成危险，救援人员在岸上即可完成救援，这种救援机构新颖，成本低，可反复多次使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种水上救援的旋翼无人机，其特征在于，包括：

无人机本体（1），无人机机腹设有存储腔体（02），存储腔体（02）配合安装有电动的开合门（01），存储腔体（02）内安装有转筒（03），转筒（03）上卷有拉绳，拉绳的末端连接在柔性网体（04）上，柔性网体（04）包括柔性塑料框（041）及形成在柔性塑料框（041）内的网绳（042）；开合门（01）的内侧面的两侧设有供塑料框移动的滑轨（01a），滑轨末端配合安装有外周面上有若干片状体（01c）的转辊（01b），转辊（01b）配合安装有第一驱动电机（05）。

2.根据权利要求1所述的水上救援的旋翼无人机，其特征在于，所述柔性网体（04）上配合安装有环形气囊（06），环形气囊（06）的充气嘴通过连接器（07）安装有气泵（08），所述连接器（07）包括第一连接头（071）及第二连接头（072），第一连接头（071）管内设有第一环形凸肩（071a）及内径大于第一环形凸肩（071a）的第二环形凸肩（071b），第二环形凸肩（071b）比第一环形凸肩（071a）更靠近第一连接头（071）端部设置，第一连接头（071）在第二环形凸肩（071b）与第一连接头（071）端部之间的内壁面上设有轴向的限位槽（071c），第一连接头（071）外还套设有能够自由转动的环体（071d），第一连接头（071）上设有能够驱动环体转动的电机，所述环体（071d）内侧面设有2～６个卡块（071e），所述第二连接头（072）的管状连接体外周设有外周形成有缺口的环形部（072a），卡块（071e）能够通过环形部上的缺口与环形部（072a）配合安装，所述连接体外周还设有能够配合安装在限位槽内的限位块（072b），第二环形凸肩（071b）与第二连接头（072）的端面设有密封圈（071f），密封圈（071f）固定在第二环形凸肩（071b）端面上，环形气囊（06）内配合安装有压力传感器。

3.根据权利要求1所述的水上救援的旋翼无人机，其特征在于，存储腔体（02）内还安装有锚绳（08）及系于锚绳（08）一端的锚（09），所述锚绳（08）的另一端通过连接扣可选择地连接在柔性网体（04）上，所述锚绳（08）及锚（09）放置在电动的抛物门（010）内侧面形成的放置槽（011）内。

4.根据权利要求1所述的水上救援的旋翼无人机，其特征在于，所述转筒（03）上卷有的拉绳上配合安装有黄色或红色的浮力筒，浮力筒的材质为泡沫材质构成。

5.根据权利要求1所述的水上救援的旋翼无人机，其特征在于，所述无人机机腹底部还设有探照灯（014）、扬声器及摄像头（011），扬声器、摄像头（011）与设于无人机机体内的通信模块连接，通信模块能够将摄像头的画面数据传送给岸上终端。

6.根据权利要求1所述的水上救援的旋翼无人机，其特征在于，所述无人机机体底部两侧还设有可伸出及缩回机体内的条形浮体（012），两浮体（012）平行安装。

7.根据权利要求3所述的水上救援的旋翼无人机，其特征在于，锚（09）包括锚杆（091）及一端在设定范围内可转动设于锚杆底部的锚爪（092），所述锚杆（091）上设有固定套（094），固定套（094）与锚爪（092）之间设有滑动套（093），固定套（094）与滑动套（093）之间设有弹簧。

8.根据权利要求3所述的水上救援的旋翼无人机，其特征在于，环形气囊上安装有救生带（013），该能够调整绑在被困人员上的松紧程度。

9.根据权利要求1-8之一所述的水上救援的旋翼无人机的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将无人机拿到被困人员的岸边；

测量水流的速度，若水流流速大于设定速度，则救援时需要用到锚，将锚绳（08）通过连接扣连接到柔性网体上，还需进行步骤二、步骤三、步骤五及步骤六；若水流速度小于或等于设定速度，则救援时不需要用到锚，不将锚绳（08）连接到柔性网体上，还需进行步骤二、步骤三、步骤四及步骤六；

救援过程中，摄像头实时将拍摄的视频传送给救援人员；

步骤二，通过遥控器控制无人机飞行至被困人员旁并与被困人员保持设定距离，打开开合门，控制第一驱动电机转动，将柔性网体从滑轨上滑下设定距离；

步骤三，控制气泵为环形气囊冲入设定压力的气体，通过控制无人机将环形气囊送至被困人员旁，通过扬声器梯形被困人员穿戴好救生圈并系好救生带；

步骤四，确认被困人员穿戴好救生圈并系好救生带后，控制抛物门（010）打开，将锚（09）抛下，然后控制无人机飞回岸上救援人员旁，飞回过程中，将拉伸逐步卷出；

步骤五，确认被困人员穿戴好救生圈并系好救生带后，控制无人机飞回岸上救援人员旁，飞回过程中，将拉伸逐步卷出；

步骤六，在没有投放锚时，救援人员通过拉绳将被困人员从水中就起；在投放了锚时，救援人员通过拉绳拉动前，通过扬声器让被困人员解开连接锚绳的连接扣，然后救援人员通过拉绳将被困人员从水中就起。

10.根据权利要求9所述的水上救援的旋翼无人机的操作方法，其特征在于，在步骤一中，若被困人员困于水中具有支撑物上，如水中车上，岛上或石头上，则不需要测量水流速度。