CN110001889B - 一种基于无人机的水上多人群体救援系统 - Google Patents

一种基于无人机的水上多人群体救援系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于水上救援设备领域，尤其涉及一种基于无人机的水上多人群体救援系统，包括救生器，还包括无人机和吊舱，吊舱固定在无人机底部，所述的救生器安装在吊舱内；所述吊舱内设置有至少两个安装位，每个安装位内对应安装一个救生器，各救生器之间通过软绳连接；所述吊舱内设置有用于释放救生器的释放机构。本发明中，救生器采用无人机空投的形式进行投放，一次可投放多个救生器，投放效率高，救援的及时性好。另外，本发明将多个救生器连成网状结构，救援时，即使救生器没有落在落水者身边，落水者仍然可以通过牵引更容易抓到的软绳来抓到救生器，从而大幅增加施救成功的概率。

Description

一种基于无人机的水上多人群体救援系统
技术领域
本发明属于水上救援设备领域，尤其涉及一种基于无人机的水上多人群体救援系统。
背景技术
投掷式水上救生器是一种新型的水上救生设备，这种设备在使用前通常为短圆柱形状，便于抛投和携带，当设备被抛投至水中后遇水启动，设置在其内部的救生气囊开始充气，最终形成一个充气的救生圈，达到救援目的。现有技术中，投掷式水上救生器的种类很多，如申请号为CN201720750965.1的实用新型专利公开的一种手榴弹式救生圈，申请号为CN201610576179.4的发明专利公开的一种水险救生弹及其投掷装置，申请号为CN90214422.7的实用新型专利公开的一种自动气胀式水上救生棒等等。然而，这些投掷式水上救生器大多采用人工抛投或者气压发射器发射的方式将救生器送达落水者身边，这两种投掷方式一次只能投掷一个救生器，当发生沉船、翻船等落水人员较多的落水事故时，这种投掷器往往存在救援不及时的问题，因此，有必要发明一种适用于多人落水救援的水上救援设备。
发明内容
本发明提供一种基于无人机的水上多人群体救援系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明包括救生器，还包括无人机和吊舱，吊舱固定在无人机底部，所述的救生器安装在吊舱内；
所述吊舱内设置有至少两个安装位，每个安装位内对应安装一个救生器，各救生器之间通过软绳连接；
所述吊舱内设置有用于释放救生器的释放机构。
所述吊舱的结构包括壳体、救生器安装架和托板，壳体为底面敞口的立方体结构，救生器安装架插装在壳体内部并通过螺栓与壳体固定连接，所述的释放机构包括舵机和释放板，舵机固定安装在壳体上，释放板滑动安装在救生器安装架的上方，舵机的输出轴上安装有偏心轮，所述的释放板上设置有与所述偏心轮匹配的条形孔，偏心轮位于条形孔内，且条形孔的宽度与偏心轮的直径匹配，所述的救生器安装架的顶部和释放板上与每个救生器对应设置有安装孔，救生器的上端设置有圆滑的头部，头部从下侧穿过救生器安装架和释放板上的安装孔后，通过释放板和救生器安装架的错位锁定，从而将救生器锁定在吊舱内，舵机启动后，偏心轮旋转，释放板在偏心轮的驱动下沿救生器安装架的顶面平移，通过释放板的平移动作，设置在救生器安装架和释放板上的上下对应的两个安装孔的错位状态被解除，从而实现多个救生器的同步释放；
所述的安装位设置在救生器安装架上，相邻的两个安装位之间的隔断处设置有供所述软绳穿过的豁口；
所述托板设置在所述壳体的下侧，托板的下表面是平面，托板的上表面设置有凸台，凸台的外轮廓形状与所述安装位内壁的形状相匹配，凸台的中央设置有与所述救生器的下端匹配的凹槽，救生器的下端插在凹槽内，托板的边缘与壳体的边缘之间通过卡扣和卡槽的配合连接在一起；
所述的吊舱内设置有为舵机供电的电源以及控制舵机启动的遥控装置。
所述的救生器的顶部设置有用于容纳所述软绳的绳槽，绳槽的顶部敞口，绳槽的侧面也设置有供所述软绳穿过的豁口。所述的释放机构至少有两套，每套释放机构所固定的所有救生器通过所述软绳单独结成一个救生网。
本发明的有益效果为：本发明中，救生器采用无人机空投的形式进行投放，一次可投放多个救生器，投放效率高，救援的及时性好。另外，本发明将多个救生器连成网状结构，救援时，即使救生器没有落在落水者身边，落水者仍然可以通过牵引更容易抓到的软绳来抓到救生器，从而大幅增加施救成功的概率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是吊舱的结构示意图；
图3是图2中A处的截面图；
图4是图2中B处的局部放大图；
图5是图2中C处的局部放大图；
图6是设置两套释放机构时吊舱的结构示意图。
图中：1-无人机，2-吊舱，3-壳体，4-舵机，5-救生器安装架，6-释放板，7-头部，8-安装孔，9-绳槽，10-救生器，11-托板，12-凸台，13-豁口，14-卡扣，15-卡槽，16-安装位，17-软绳，18-偏心轮
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
本发明包括救生器10，还包括无人机1和吊舱2，吊舱2固定在无人机1底部，所述的救生器10安装在吊舱2内。其中，无人机1是现有技术中的无人机，无人机的动作与吊舱2的在控制上相互独立。
所述吊舱2内设置有至少两个安装位16，每个安装位16内对应安装一个救生器10，各救生器10之间通过软绳17连接。此处需要注意，设置软绳17的目的是使各救生器10连结成救生网，因此，软绳17的长度不宜过短，通常不小于两米为宜。
所述吊舱2内设置有用于释放救生器10的释放机构。
所述吊舱2的结构包括壳体3、救生器安装架5和托板11，壳体3为底面敞口的立方体结构，救生器安装架5插装在壳体3内部并通过螺栓与壳体3固定连接，所述的释放机构包括舵机4和释放板6，舵机4固定安装在壳体3上，释放板6滑动安装在救生器安装架5的上方，舵机4的输出轴上安装有偏心轮18，所述的释放板6上设置有与所述偏心轮18匹配的条形孔，偏心轮18位于条形孔内，且条形孔的宽度与偏心轮18的直径匹配，所述的救生器安装架5的顶部和释放板6上与每个救生器10对应设置有安装孔8，救生器10的上端设置有圆滑的头部7，头部7从下侧穿过救生器安装架5和释放板6上的安装孔8后，通过释放板6和救生器安装架5的错位锁定，从而将救生器10锁定在吊舱2内，舵机4启动后，偏心轮18旋转，释放板6在偏心轮18的驱动下沿救生器安装架5的顶面平移，通过释放板6的平移动作，设置在救生器安装架5和释放板6上的上下对应的两个安装孔8的错位状态被解除，从而实现多个救生器10的同步释放。
所述的安装位16设置在救生器安装架5上，相邻的两个安装位16之间的隔断处设置有供所述软绳17穿过的豁口13。
所述托板11设置在所述壳体3的下侧，托板11的下表面是平面，托板11的上表面设置有凸台12，凸台12的外轮廓形状与所述安装位16内壁的形状相匹配，凸台12的中央设置有与所述救生器10的下端匹配的凹槽，救生器10的下端插在凹槽内。托板11的作用有两个，一方面，在无人机1起飞前托住并保护救生器10，防止救生器10与吊舱2脱离或损坏；另一方面，托板11具有辅助装填救生器10的作用，具体而言，向吊舱2内装填救生器10时，可先将救生器10摆放在托板11上并将救生器10之间的软绳17连接好，同时保证救生器10的下端稳定地插在所述凸台中央的凹槽内，然后使所述壳体3由上向下向托板11靠近，所述头部7穿过两个安装孔8，后启动舵机4将各头部7锁死。
托板11的边缘与壳体3的边缘之间通过卡扣14和卡槽15的配合连接在一起。
所述的吊舱2内设置有为舵机4供电的电源以及控制舵机4启动的遥控装置(图中未示出)，而舵机4的动作通过单独的遥控器控制，当然，也可以将舵机4的遥控器整合到无人机的遥控器内。电源和遥控装置本身为常规技术，在此不再赘述。
所述的救生器10的顶部设置有用于容纳所述软绳17的绳槽9，绳槽9的顶部敞口，绳槽9的侧面也设置有供所述软绳17穿过的豁口13。敞口的绳槽9有利于救生器10下落过程中软绳17的释放。
所述的释放机构至少有两套，每套释放机构所固定的所有救生器10通过所述软绳17单独结成一个救生网。即一个吊舱2内可容纳多个由救生器10组成的救生网，每套释放机构各控制一个小的救生网的释放，当落水人员位置不集中时，可通过控制多个舵机4的开关依次释放多个小的救生网，有利于改善救援效果。
本发明中，救生器10采用无人机空投的形式进行投放，一次可投放多个救生器10，投放效率高，救援的及时性好。另外，本发明将多个救生器10连成网状结构，救援时，即使救生器10没有落在落水者身边，落水者仍然可以通过牵引更容易抓到的软绳17来抓到救生器10，从而大幅增加施救成功的概率。

Claims (2)

1.一种基于无人机的水上多人群体救援系统，包括救生器（10），其特征在于：还包括无人机（1）和吊舱（2），吊舱（2）固定在无人机（1）底部，所述的救生器（10）安装在吊舱（2）内；
所述吊舱（2）内设置有至少两个安装位（16），每个安装位（16）内对应安装一个救生器（10），各救生器（10）之间通过软绳（17）连接；
所述吊舱（2）内设置有用于释放救生器（10）的释放机构；
所述吊舱（2）的结构包括壳体（3）、救生器安装架（5）和托板（11），壳体（3）为底面敞口的立方体结构，救生器安装架（5）插装在壳体（3）内部并通过螺栓与壳体（3）固定连接，所述的释放机构包括舵机（4）和释放板（6），舵机（4）固定安装在壳体（3）上，释放板（6）滑动安装在救生器安装架（5）的上方，舵机（4）的输出轴上安装有偏心轮（18），所述的释放板（6）上设置有与所述偏心轮（18）匹配的条形孔，偏心轮（18）位于条形孔内，且条形孔的宽度与偏心轮（18）的直径匹配，所述的救生器安装架（5）的顶部和释放板（6）上与每个救生器（10）对应设置有安装孔（8），救生器（10）的上端设置有圆滑的头部（7），头部（7）从下侧穿过救生器安装架（5）和释放板（6）上的安装孔（8）后，通过释放板（6）和救生器安装架（5）的错位锁定，从而将救生器（10）锁定在吊舱（2）内，舵机（4）启动后，偏心轮（18）旋转，释放板（6）在偏心轮（18）的驱动下沿救生器安装架（5）的顶面平移，通过释放板（6）的平移动作，设置在救生器安装架（5）和释放板（6）上的上下对应的两个安装孔（8）的错位状态被解除，从而实现多个救生器（10）的同步释放；
所述的安装位（16）设置在救生器安装架（5）上，相邻的两个安装位（16）之间的隔断处设置有供所述软绳（17）穿过的豁口（13）；
所述托板（11）设置在所述壳体（3）的下侧，托板（11）的下表面是平面，托板（11）的上表面设置有凸台（12），凸台（12）的外轮廓形状与所述安装位（16）内壁的形状相匹配，凸台（12）的中央设置有与所述救生器（10）的下端匹配的凹槽，救生器（10）的下端插在凹槽内，托板（11）的边缘与壳体（3）的边缘之间通过卡扣（14）和卡槽（15）的配合连接在一起；
所述的吊舱（2）内设置有为舵机（4）供电的电源以及控制舵机（4）启动的遥控装置；
所述的释放机构至少有两套，每套释放机构所固定的所有救生器（10）通过所述软绳（17）单独结成一个救生网。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的水上多人群体救援系统，其特征在于：所述的救生器（10）的顶部设置有用于容纳所述软绳（17）的绳槽（9），绳槽（9）的顶部敞口，绳槽（9）的侧面也设置有供所述软绳（17）穿过的豁口（13）。
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