CN109606677A - 一种救人无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种救人无人机，包括有无人机本体，无人机本体的底部两侧分别设有框型的起落架，起落架的顶部分别与无人机本体的底部转动连接，无人机本体底部设有传动机构，传动机构通过起落架传动机构与起落架的中下部相连接并带动两个起落架张合，起落架上设有防火布。本发明设有起落架，起落架上设有防火布，能通过救援起落架将待救人员包裹在防火布内，以实施救援。

Description

一种救人无人机

技术领域

本发明涉及灭火救援设备技术领域，尤其涉及一种救人无人机。

背景技术

火灾为多发事故，每年都会有多起火灾，造成数额巨大的生命和财产损失。火灾发生时，常常使用消防车来进行灭火，但局限于一些地方房屋间道路狭窄等情况，消防车常常难以进入。而随着高楼的不断建起，火灾发生在高层楼层中的次数也逐渐增多，传统的一般消防器械难以将水喷射到太高的高度以实现灭火，而通过消防员进入楼内灭火的方式又无疑给消防员增加了危险。

当有人员被困时，通常是通过消防员进入起火点救人或者让被困人员从高楼上跳落到缓冲垫上来实现救人。传统的方式对于消防员和被困人员都有一定的危险。

现如今随着无人机的逐渐成熟，无人机的应用越来越广，灭火无人机的诞生从一定程度上缓解了高空灭火的窘境。但是现有的灭火无人机还是存在诸多不足，如往往仅能提供灭火功能，而不具备救人功能，限制了其使用。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种救人无人机，以实现更好的救人功能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种救人无人机，包括有无人机本体，所述无人机本体的底部两侧分别设有框型的起落架，所述起落架的顶部分别与所述无人机本体的底部转动连接，所述无人机本体底部设有传动机构，所述传动机构通过起落架传动机构与所述起落架的中下部相连接并带动两个所述起落架张合，所述起落架上设有防火布。

进一步地，所述起落架通过圆锥齿轮副与纵向设在所述无人机本体的底部两侧的防火布缠绕杆相连，所述防火布缠绕杆的周向上缠绕有防火布，所述起落架的竖向支杆上设有纵向延伸的卡槽，所述防火布的侧面上设有卡子，所述卡子放置在所述卡槽内。

进一步地，所述无人机本体的一端设置有救援网装置，救援网装置包括有救援网发射筒以及连接所述救援网发射筒并由救援网发射筒发射出去的前端开口的救援网，救援网发射筒上设置有装载有水银的高压泵，高压水银泵连通有多根水银去流管，水银去流管前端均匀延伸至救援网的开口处，并由一根水银回流管连通至设置在高压水银泵上的水银储蓄罐，救援网的前端开口处还均匀设置有多个电磁锁。

进一步地，所述无人机本体的内部设有双轴电机，所述双轴电机的两根转轴分别带动有横向设置的传动杆，传动杆通过第一蜗轮蜗杆机构带动纵向设置的传动杆，纵向设置的传动杆延伸向无人机本体两头并通过第二蜗轮蜗杆机构与机翼旋臂相连接，所述机翼旋臂的上端通过机翼连杆连接有螺旋翼机构。

进一步地，所述螺旋翼机构包括有螺旋翼机构外壳，所述螺旋翼机构外壳内通过机翼电机支架固定设置有机翼电机，所述机翼电机通过传动齿轮与设置于螺旋翼机构外壳外的螺旋桨叶片相连并带动所述螺旋桨叶片。

进一步地，所述无人机本体的前部设置有切割装置；所述切割装置上设置的切割枪为可伸缩式切割枪，使用时探出所述无人机本体外。

进一步地，所述无人机本体内设置有电池、GPS定位仪、红外线探测仪、有毒有害气体传感器和自动控制系统，所述电池用以给无人机上的部件供电，所述自动控制系统包括有控制飞行状态模块，GPS模块，红外线探测模块，磁探测，温度探测模块，有害气体探测模块，机构动作控制模块，所述自动控制系统分别与所述电池、GPS定位仪、红外线探测仪、有毒有害气体传感器和双轴电机相连接；红外线探测仪、有毒有害气体传感器的探头伸出所述无人机本体外。

进一步地，所述自动控制系统、电池、GPS定位仪、红外线探测仪、有毒有害气体传感器和双轴电机的外部分别设有保温隔热层。

进一步地，所述无人机本体上还设有温差发电装置，所述温差发电装置的发电冷端设置于所述无人机本体内部的冷却灭火液中，所述温差发电装置的发电热端设置在与所述无人机本体的外壳外并紧贴外壳；所述温差发电装置与所述电池相连以将发电储蓄到所述电池中。

进一步地，所述无人机本体内填充有冷却灭火液；所述螺旋翼机构外壳内填充有冷却灭火液。

通过上述方式，与现有技术相比，本发明可起到的有益效果包括：

1、本发明设有起落架，起落架上设有防火布，能通过救援起落架将待救人员包裹在防火布内，以实施救援；

2、本发明设有救援网，能通过救援网将待救人员套在救援网内，以实施救援；

3本发明通过临时将无人机的四旋翼设置到一条直线上，以减小无人机的横截面积，以方便无人机从狭小的地方飞过；

4、本发明的四旋翼可单独运转，以实现独立操控，通过在螺旋翼机构外壳内填充有冷却灭火液以实现对四旋翼的降温；

5、本发明通过设置切割装置，以实现对建筑上的门窗及其栏杆、玻璃等进行切割，以使得无人机能够进入室内；

6、设置GPS定位仪和红外线探测仪，在GPS失灵时，可以用红外线探测仪的测距离功能定位返回到进入的窗口，然后再返回。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明一种实施例的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的灭火布的装配示意图；

图3为本发明一种实施例的卡子装配在起落架上的装配示意图；

图4为本发明一种实施例的救援网装置的结构示意图；

图5为本发明一种实施例的四个螺旋翼机构的状态示意图；

图6为本发明一种实施例的螺旋翼机构的结构示意图；

图7为本发明一种实施例的螺旋翼机构的横向截面示意图；

图8为本发明一种实施例的切割装置的结构示意图；

图9为本发明一种实施例的无人机本体与螺旋翼机构的冷却灭火液的连通示意图。

其中，图中所示标记为：1：无人机本体；3：机翼旋臂；4：螺旋桨叶片；5：传动机构支柱；5-1；进口；5-2：连杆进口；6：蜗轮蜗杆机构；7：切割装置；7-1：切割枪；7-2：活塞；7-3：切割枪头；8：气缸供气装置；9：双轴电机；10：电池；11：自动控制系统；13：红外线探测仪；14：GPS定位仪、15：有毒有害气体传感器；16：救援网发射筒；16-1：电磁锁；16-2：高压水银泵；16-3：水银回流管；16-4：救援网；16-5：水银去流管；18：起落架；18-1：卡槽；18-2：轴；19：防火布；19-1：卡子；19-2：防火布缠绕杆；20：起落架防震套；21：温差发电装置；22：灭火液喷嘴；24：传动机构；24-1：起落架传动机构；26：机翼电机；27：机翼传动齿轮；28：螺旋翼传动齿轮；29：机翼电机支架；30：机翼限位器；31：螺旋翼机构外壳；32：机翼连杆；32-2：第一圆锥齿轮；32-1：第二圆锥齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，本发明优选的实施例提供一种救人无人机，包括有无人机本体1，无人机本体1的底部两侧分别设有框型的起落架18，起落架18的顶部分别与无人机本体1的底部转动连接，无人机本体1底部设有传动机构24，传动机构24通过起落架传动机构24-1与起落架18的中下部相铰接并带动两个起落架18张合，起落架18上设有防火布19。具体的，传动机构24为液压传动机构，附带有液压缸，液压缸上设有竖直运动的复位轴，起落架传动机构24-1的顶部固定在液压缸的复位轴上并随复位轴竖直运动；起落架传动机构24-1为硬质的爪状结构，通过四脚与起落架18的中下部相连；起落架18通过转轴与套筒的形式与无人机本体1的底部转动连接，并通过轴承来提高转动的顺畅。起落架18下端设有起落架防震套20，起落架防震套20为柔性材料（例如橡胶）制成，具有缓冲作用。实施时，无人机飞到合适的高度，然后传动机构24启动，带动起落架传动机构24-1上升，此时，起落架18的底部会互相靠拢，此时起落架18以及起落架18上的防火布就可以将人（或物）包裹起来，实现救援目的。

在优选的实施例中，请参照图2和图3，起落架18通过圆锥齿轮副与纵向设在无人机本体1的底部两侧的防火布缠绕杆19-2相连，防火布缠绕杆19-2的周向上缠绕有防火布19，起落架18的竖向支杆上设有纵向延伸的卡槽18-1，防火布19的侧面上设有卡子19-1，卡子19-1放置在卡槽18-1内。起落架18顶部绕转轴18-2转动（转轴18-2转动连接在无人机本体1的底部），起落架18互相靠拢时带动第一圆锥齿轮32-2，第一圆锥齿轮32-2带动第二圆锥齿轮32-1转动，第二圆锥齿轮32-1带动防火布缠绕杆19-2转动，使防火布缠绕杆19-2上的防火布19起落，防火布19的外端设有卡子19-1，卡子19-1放置在卡槽18-1里，卡子19-1可以由起落架18上端顺卡槽18-1滑到起落架18的卡槽18-1下端，卡子19-1只能沿卡槽18-1轴向运动，不能沿卡槽径向运动，以使得卡子19-1不能脱离卡槽18-1。通过调整卡子19-1在卡槽18-1内的位置，可以调整防火布19的位置以及松紧。

请参照图1和图4，无人机本体1的一端设置有救援网装置，救援网装置包括有救援网发射筒16以及连接救援网发射筒16并由救援网发射筒16发射出去的前端开口的救援网16-4，救援网发射筒16上设置有装载有水银的高压水银泵16-2，高压水银泵16-2连通有多根水银去流管16-5，水银去流管16-5前端均匀延伸至救援网16-4的开口处，并由一根水银回流管16-3连通至设置在高压水银泵16-2上的水银储蓄罐，救援网16-4的前端开口处还均匀设置有多个电磁锁16-1。高压泵16-2将水银快速喷出，经水银去流管16-5到达救援网16-4的前端后，水银由水银回流管16-3返回到水银罐中，这样救援网16-4的前端口将会由于水银的流动得以将网口收缩，以实现包裹住人或物。救援网16-4的前端开口的电磁锁16-1是在救援网16-4射出一定时间后，给予供电产生磁，由磁力作用电磁锁16-1具有N、S极的锁瓣合拢，锁住救援网16-4的网口，断电或人为作用可以打开网口上的电磁锁16-1，电磁锁16-1的外部包有柔性保护层。当红外线扫描仪探测，遇到雷电，敌方飞机，导弹时水银也可以由高压泵16-2直接发射出去，形成无数的水银弹，攻击，拦截对方。

请参照图1，无人机本体1的内部的上部中间设有双轴电机9，双轴电机9的两根转轴分别带动有横向设置的传动杆，传动杆通过蜗轮蜗杆机构6带动纵向设置的传动杆，纵向设置的传动杆对称设置在无人机本体内部上部的两侧，纵向设置的传动杆的两头延伸向无人机本体1两头并通过蜗轮蜗杆机构6与机翼旋臂3相连接并可带动机翼旋臂3转动，机翼旋臂3的上端通过空心的机翼连杆32连接有螺旋翼机构。蜗轮蜗杆机构6和传动杆由设在四个螺旋翼机构下方的传动机构支柱5支撑。

实施时，无人机正常飞行形态时,四个螺旋翼机构呈方形形态（请参照图5的实线部分），当需要对四个螺旋翼机构进行调整以实现在狭窄地方穿行时，双轴电机9启动，带动横向设置的传动杆转动，传动杆在蜗轮蜗杆机构6的作用下，带动纵向设置的传动杆转动，传动杆转动又通过蜗轮蜗杆机构6带动四个机翼旋臂3转动，从而让四个螺旋翼机构偏转并位于一条直线上（请参照图5的虚线部分），从而实现无人机在狭窄地方穿行，从而有助于高空灭火，改变了现有的灭火无人机难以在高空狭窄地方穿行的限制。为了保证四个螺旋翼机构准确位于一条直线上，可在无人机本体的顶部上设置有机翼限位器30，机翼限位器30有限位作用，使得偏转后的四个螺旋翼机构准确位于一条直线上。

请参照图6和图7，螺旋翼机构包括有螺旋翼机构外壳31，螺旋翼机构外壳31内通过机翼电机支架29固定设置有机翼电机26，机翼电机26通过传动齿轮与设置于螺旋翼机构外壳31外的螺旋桨叶片4相连并带动螺旋桨叶片4，具体为，机翼电机26的输出轴上设置有机翼传动齿轮27，机翼传动齿轮27上啮合有螺旋翼传动齿轮28，螺旋翼传动齿轮28与螺旋桨叶片4相连，机翼电机26带动机翼传动齿轮27，机翼传动齿轮27传动螺旋翼传动齿轮28，螺旋翼传动齿轮28转动带动螺旋桨叶片4转动以实现无人机的飞行。

无人机本体1内设置有气缸供气装置8，无人机本体1的前部设置有切割装置7，切割装置7可以选择等离子切割装置、激光切割装置、水刀切割装置、液氮液切割装置等，以实现对建筑上的门窗及其栏杆、玻璃等进行切割，以使得无人机能够进入室内。切割装置7上设置的切割枪7-1为可伸缩式切割枪，使用时探出无人机本体1外。如图8所述，切割枪7-1上设有连通气缸供气装置8的活塞7-2以及连接活塞7-2的切割枪头7-3。切割枪7-1的伸缩由气缸供气装置8供气来推动活塞7-2，使活塞7-2移动，由活塞7-2带动割枪头7-3移动变换位置，来完成切割半径的伸缩变化（如图8中由实线变成虚线）。

无人机本体1内设置有电池10、GPS定位仪14、红外线探测仪13、有毒有害气体传感器15和自动控制系统11，电池10用以给无人机上的部件供电，如切割装置7、供气装置气缸8、高压水银泵16-2、电磁锁16-1、双轴电机9、自动控制系统11、红外线探测仪13、GPS定位14。15，有毒有害气体传感器15、温差发电装置21、灭火液喷嘴22、高压水银泵16-2、电磁锁16-1、机翼电机26等装置由电池10供电。自动控制系统11用以实现对无人机以及无人机上的部件的操控，如切割装置7、供气装置气缸8、双轴电机9、红外线探测仪13、GPS定位仪14、有毒有害气体传感器15、温差发电装置21、灭火液喷嘴22、机翼电机26等装置由自动控制系统11控制。自动控制系统11包括有控制飞行状态模块，GPS模块，红外线探测模块，磁探测，温度探测模块，有害气体探测模块，机构动作控制模块，自动控制系统11分别与电池10、GPS定位仪14、红外线探测仪13、有毒有害气体传感器15和双轴电机9相连接；红外线探测仪13、有毒有害气体传感器15的探头伸出无人机本体1外。有毒有害气体传感器15可以检测有毒有害气体；GPS定位仪14具有定位作用，无人机进入室内灭火后若遇到室内无信号，GPS失灵时，可以用红外线测距离功能定位返回到进入的窗口，然后再返回消防基地或灭火救援供给车。

自动控制系统11、电池10、GPS定位仪14、红外线探测仪13、有毒有害气体传感器15和双轴电机9等无人机内部的部件的外部均分别设有保温隔热层，无人机本体1和螺旋翼机构也设有保温隔热层。请参照图9，无人机本体1内填充有冷却灭火液，螺旋翼机构外壳31内填充有冷却灭火液，无人机本体1内填充的冷却灭火液通过第二蜗轮蜗杆机构5上的进口5-1互相连通，并通过机翼连杆32下端的连杆进口5-2连通机翼连杆32内部并与螺旋翼机构外壳31内部相连通。通过设置保温隔热层以及填充冷却灭火液以实现无人机及其内部部件的防高温以实现在火灾现场工作。请参照图6，无人机本体1上设有冷却灭火液喷嘴22，冷却灭火液喷嘴22与无人机本体1内部的冷却灭火液连通，用以喷射出冷却灭火液以实现灭火。

无人机本体1上,设有温差发电装置21，温差发电装置21的发电冷端设置于无人机本体1内部的冷却灭火液中，温差发电装置21的发电热端设置在与无人机本体1的外壳外并紧贴外壳；温差发电装置21与电池10相连以将发电储蓄到电池10中，以给无人机上的部件供电。

以上所述，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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种救人无人机，包括有无人机本体（1），其特征在于：所述无人机本体（1）的底部两侧分别设有框型的起落架（18），所述起落架（18）的顶部分别与所述无人机本体（1）的底部转动连接，所述无人机本体（1）底部设有传动机构（24），所述传动机构（24）通过起落架传动机构（24-1）与所述起落架（18）的中下部相连接并带动两个所述起落架（18）张合，所述起落架（18）上设有防火布（19）。

2.根据权利要求1所述的救人无人机，其特征在于：所述起落架（18）通过圆锥齿轮副与纵向设在所述无人机本体（1）的底部两侧的防火布缠绕杆（19-2）相连，所述防火布缠绕杆（19-2）的周向上缠绕有防火布（19），所述起落架（18）的竖向支杆上设有纵向延伸的卡槽（18-1），所述防火布（19）的侧面上设有卡子（19-1），所述卡子（19-1）放置在所述卡槽（18-1）内。

3.根据权利要求1所述的救人无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）的一端设置有救援网装置，救援网装置包括有救援网发射筒（16）以及连接所述救援网发射筒（16）并由救援网发射筒（16）发射出去的前端开口的救援网（16-4），救援网发射筒（16）上设置有装载有水银的高压泵（16-2），高压水银泵（16-2）连通有多根水银去流管（16-5），水银去流管（16-5）前端均匀延伸至救援网（16-4）的开口处，并由一根水银回流管（16-3）连通至设置在高压水银泵（16-2）上的水银储蓄罐，救援网（16-4）的前端开口处还均匀设置有多个电磁锁（16-1）。

4.根据权利要求1所述的救人无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）的内部设有双轴电机（9），所述双轴电机（9）的两根转轴分别带动有横向设置的传动杆，传动杆通过蜗轮蜗杆机构（6）带动纵向设置的传动杆，纵向设置的传动杆延伸向无人机本体（1）两头并通过蜗轮蜗杆机构（6）与机翼旋臂（3）相连接，所述机翼旋臂（3）的上端通过机翼连杆（32）连接有螺旋翼机构。

5.根据权利要求4所述的救人无人机，其特征在于：所述螺旋翼机构包括有螺旋翼机构外壳（31），所述螺旋翼机构外壳（31）内通过机翼电机支架（29）固定设置有机翼电机（26），所述机翼电机（26）通过传动齿轮与设置于螺旋翼机构外壳（31）外的螺旋桨叶片（4）相连并带动所述螺旋桨叶片（4）。

6.根据权利要求1所述的救人无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）的前部设置有切割装置（7）；所述切割装置（7）上设置的切割枪（7-1）为可伸缩式切割枪，使用时探出所述无人机本体（1）外。

7.根据权利要求1所述的救人无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）内设置有电池（10）、GPS定位仪（14）、红外线探测仪（13）、有毒有害气体传感器（15）和自动控制系统（11），所述电池（10）用以给无人机上的部件供电，所述自动控制系统（11）包括有控制飞行状态模块，GPS模块，红外线探测模块，磁探测，温度探测模块，有害气体探测模块，机构动作控制模块，所述自动控制系统（11）分别与所述电池（10）、GPS定位仪（14）、红外线探测仪（13）、有毒有害气体传感器（15）和双轴电机（9）相连接；红外线探测仪（13）、有毒有害气体传感器（15）的探头伸出所述无人机本体（1）外。

8.根据权利要求7所述的救人无人机，其特征在于：所述自动控制系统（11）、电池（10）、GPS定位仪（14）、红外线探测仪（13）、有毒有害气体传感器（15）和双轴电机（9）的外部分别设有保温隔热层。

9.根据权利要求1所述的救人无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）上还设有温差发电装置（21），所述温差发电装置（21）的发电冷端设置于所述无人机本体（1）内部的冷却灭火液中，所述温差发电装置（21）的发电热端设置在与所述无人机本体（1）的外壳外并紧贴外壳；所述温差发电装置（21）与所述电池（10）相连以将发电储蓄到所述电池（10）中。

10.根据权利要求5所述的救人无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）内填充有冷却灭火液；所述螺旋翼机构外壳（31）内填充有冷却灭火液。