CN110065627A - 一种多功能救援仿生无人飞行器 - Google Patents

一种多功能救援仿生无人飞行器 Download PDF

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王日俊
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曾志强
杜文华
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Abstract

本发明公开了一种多功能救援仿生无人飞行器,利用生命探测器提供抢救人员在进入搜救现场时,先行确认其内部是否有人存活,减低抢救人员搜救时的危险程度,并在第一时间侦测出任何遮挡物背后的生存者时利用摄像头可对火灾点的现场画面进行拾取,传递给救援人员,方便救援人员对火情的分析,利用扬声器可在火灾点进行喊话,问询或安抚等语音操作,利用音频接收器可对火灾现场的音频进行接收传递给救援人员,方便与被困人员进行沟通,利用投放灭火毯、饮用水和防烟面具等为被困人员提供快速的支援,减少被困人员所受损伤,本发明可为火灾提供及时的救援,减少救援人员因交通、通信长时间阻断下对火灾救援的速率与效果。

Description

一种多功能救援仿生无人飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域,具体领域为一种多功能救援仿生无人飞行器。
背景技术
无人飞行器,是指能够自动控制、具有自动导航和执行特殊任务且不需要人员直接驾驶操控的飞行设备。无人飞行器已经深入人们日常生活的方方面面,起着至关重要的作用。其中,救援飞行器应用需求十分广泛。
而现有技术中在发生火灾时,因道路、信息的长时间阻断,导致救援人员的救援效率低下,不能够及时的获取火灾处的信息,难以判断火灾情况,给火灾被困人员的救援造成难以估量的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能救援仿生无人飞行器,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多功能救援仿生无人飞行器,包括壳体,所述壳体的侧壁四周固定安装有飞行电机连接杆的一端,所述飞行电机连接杆的另一端均设有双头电机,所述双头电机的输出端分别设有旋翼,所述壳体的后端固定安装有转向电机连接杆的一端,所述转向电机连接杆的另一端设有第一转向电机,所述第一转向电机的输出端设有推进电机安装座,所述推进电机安装座上设有推进电机,所述推进电机的输出端设有旋翼,所述壳体的下端中部设有投放箱,所述投放箱的内部的下端为开口,所述投放箱的内部设有若干悬挂组件,所述悬挂组件包括安装架,所述安装架固定安装在投放箱的内腔顶部,所述安装架上设有电动伸缩杆安装槽和悬挂槽,所述电动伸缩杆安装槽的内部固定安装有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的伸缩端贯穿悬挂槽,所述悬挂组件上悬挂有救援包,所述救援包包括网袋,所述网袋的内部设有灭火毯,所述灭火毯的内部包裹有饮用水罐和防烟面具,所述网袋上固定连接有拉绳的一端,所述拉绳的另一端设有悬挂环,所述悬挂环套设活动安装在电动伸缩杆的伸缩端,所述壳体的下端且在投放箱的四周设有支撑组件,所述壳体的前端设有探测系统,所述壳体的内部设有控制器、电池组件和无线信息收发模块,所述电池组件与控制器电性连接,所述控制器分别与双头电机、第一转向电机、推进电机、电动伸缩杆、探测系统和无线信息收发模块电性连接。
优选的,所述支撑组件包括支撑腿,所述支撑腿的一端与壳体固定连接,所述支撑腿的另一端设有第一限位盘,所述支撑腿的侧壁下部固定安装有第二限位盘,所述支撑腿的外部且在第一限位盘与第二限位盘之间套设活动安装有缓冲套,所述支撑腿的外部且在第二限位盘与缓冲套之间套设有缓冲弹簧,所述缓冲套的外侧上固定连接有缓冲腿的一端,所述缓冲腿的另一端设有缓冲垫。
优选的,所述壳体的下端中部一体成型有上连接柱,所述投放箱的上端中部一体成型有下连接柱,所述上连接柱的下端一体成型有矩形插接柱,所述下连接柱的上端面开设有矩形插接槽,所述矩形插接柱的侧壁上开设有内插销孔,所述下连接柱的侧壁上与内插销孔对应的位置开设有外插销孔,所述外插销孔与内插销孔间设有插销,所述下连接柱的外部螺纹连接有限位套。
优选的,所述探测系统包括探测器连接杆,所述探测器连接杆的一端与壳体固定连接,所述探测器连接杆的另一端设有探测器安装座,所述探测器安装座上设有探测组件、图像捕捉组件、音频接收组件和音频广播组件。
优选的,所述探测组件由生命探测器组成,所述生命探测器固定安装在探测器安装座上,所述生命探测器与控制器电性连接。
优选的,所述图像捕捉组件由第二转向电机、C形座、第三转向电机和摄像头组成,所述第二转向电机固定安装在探测器安装座上,所述C形座固定安装在第二转向电机的输出端,所述第三转向电机固定安装在C形座上,所述摄像头固定安装在第三转向电机的输出端,所述第二转向电机、第三转向电机和摄像头均与控制器电性连接。
优选的,所述音频广播组件由音频接收器组成,所述音频接收器固定安装在探测器安装座上,所述音频接收器与控制器电性连接。
优选的,所述广播组件由扬声器组成,所述扬声器固定安装在探测器安装座上,所述扬声器与控制器电性连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:利用生命探测器提供抢救人员在进入搜救现场时,先行确认其内部是否有人存活,减低抢救人员搜救时的危险程度,并在第一时间侦测出任何遮挡物背后的生存者时利用摄像头可对火灾点的现场画面进行拾取,传递给救援人员,方便救援人员对火情的分析,利用扬声器可在火灾点进行喊话,问询或安抚等语音操作,利用音频接收器可对火灾现场的音频进行接收传递给救援人员,方便与被困人员进行沟通,利用投放灭火毯、饮用水和防烟面具等为被困人员提供快速的支援,并通过扬声器指导被困人员利用投放的工具施行自救手段,减少被困人员所受损伤,本发明可为火灾提供及时的救援,减少救援人员因交通、通信长时间阻断下对火灾救援的速率与效果。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图;
图2为本发明的侧视结构示意图;
图3为本发明的俯视结构示意图;
图4为本发明中投放箱内部的结构示意图;
图5为图2中的A部放大图;
图6为图2中的B部放大图;
图7为本发明中上连接柱与下连接柱连接处的剖视结构示意图;
图8为本发明中的电连接关系图。
图中:1-壳体、2-飞行电机连接杆、3-双头电机、4-旋翼、5-转向电机连接杆、6-第一转向电机、7-推进电机安装座、8-推进电机、9-投放箱、101-安装架、102-电动伸缩杆安装槽、103-悬挂槽、104-电动伸缩杆、111-网袋、112-灭火毯、113-拉绳、114-悬挂环、121-支撑腿、122-第一限位盘、123-第二限位盘、124-缓冲套、125-缓冲弹簧、126-缓冲腿、127-缓冲垫、131-探测器连接杆、132-探测器安装座、1331-生命探测器、1341-第二转向电机、1342-C形座、1343-第三转向电机、1344-摄像头、1351-音频接收器、1361-扬声器、14-上连接柱、15-下连接柱、16-矩形插接柱、17-矩形插接槽、18-内插销孔、19-外插销孔、20-插销、21-限位套。
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做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。
请参阅图1-8,本发明提供一种技术方案:一种多功能救援仿生无人飞行器,包括壳体1,壳体1的侧壁四周固定安装有飞行电机连接杆2的一端,飞行电机连接杆2的另一端均设有双头电机3,双头电机3的输出端分别设有旋翼4,双头电机3可驱动旋翼4进行转动,为装置提供悬浮的提供动力,壳体1的后端固定安装有转向电机连接杆5的一端,转向电机连接杆5的另一端设有第一转向电机6,第一转向电机6的输出端设有推进电机安装座7,推进电机安装座7上设有推进电机8,推进电机8的输出端设有旋翼4,推进电机8可驱动旋翼4进行转动,为装置提供前进的动力,第一转向电机6可改变推进电机8的方向,为装置的飞行方向改变提供动力,壳体1的下端中部设有投放箱9,投放箱9的内部的下端为开口,投放箱9的内部设有若干悬挂组件,悬挂组件包括安装架101,安装架101固定安装在投放箱9的内腔顶部,安装架101上设有电动伸缩杆安装槽102和悬挂槽103,电动伸缩杆安装槽102的内部固定安装有电动伸缩杆104,电动伸缩杆104的伸缩端贯穿悬挂槽103,悬挂组件上悬挂有救援包,救援包包括网袋111,网袋111的内部设有灭火毯112,灭火毯112的内部包裹有饮用水罐和防烟面具,灭火毯、饮用水和防烟面具等可为火灾出被困人员提供自救设备,降低火灾对被困人员造成的伤害,网袋111上固定连接有拉绳113的一端,拉绳113的另一端设有悬挂环114,悬挂环114套设活动安装在电动伸缩杆104的伸缩端,在电动伸缩杆104处于伸长状态时,电动伸缩杆104的伸缩端将悬挂环114限制在悬挂槽103内,使救援包悬挂在投放箱9内,当电动伸缩杆104进行缩短动作后,悬挂环114在电动伸缩杆104的伸缩端脱落,将救援包投放,壳体1的下端且在投放箱9的四周设有支撑组件,壳体1的前端设有探测系统,壳体1的内部设有控制器、电池组件和无线信息收发模块,电池组件与控制器电性连接,控制器分别与双头电机3、第一转向电机6、推进电机8、电动伸缩杆104、探测系统和无线信息收发模块电性连接,救援人员通过远程移动控制终端发出控制指令信息,控制指令信息由无线信息收发模块接收,无线信息收发模块将控制指令信息传递给控制器,控制器控制双头电机3、第一转向电机6和推进电机8的转动动作以及控制电动伸缩杆104的伸长缩短动作。
具体而言,支撑组件包括支撑腿121,支撑腿121的一端与壳体1固定连接,支撑腿121的另一端设有第一限位盘122,支撑腿121的侧壁下部固定安装有第二限位盘123,支撑腿121的外部且在第一限位盘122与第二限位盘123之间套设活动安装有缓冲套124,支撑腿121的外部且在第二限位盘123与缓冲套124之间套设有缓冲弹簧125,缓冲套124的外侧上固定连接有缓冲腿126的一端,缓冲腿126的另一端设有缓冲垫127,支撑腿121为壳体1提供支撑的作用,在缓冲垫127与地面接触后,地面的作用力作用在缓冲垫127上,缓冲腿126将作用力传递至缓冲套124上,缓冲套124受到作用力后在支撑腿121上向上滑动,缓冲弹簧125为缓冲套124的运动提供一个反向作用力,对缓冲套124的运动起到缓冲的作用,进而实现支撑腿121为壳体1起到缓冲作用。
具体而言,壳体1的下端中部一体成型有上连接柱14,投放箱9的上端中部一体成型有下连接柱15,上连接柱14的下端一体成型有矩形插接柱16,下连接柱15的上端面开设有矩形插接槽17,矩形插接柱16的侧壁上开设有内插销孔18,下连接柱15的侧壁上与内插销孔18对应的位置开设有外插销孔19,外插销孔19与内插销孔18间设有插销20,下连接柱15的外部螺纹连接有限位套21,插销20可将矩形插接柱16限制在矩形插接槽17内,限位套21限制插销20脱离内插销孔18和外插销孔19,可使壳体1与投放箱9之间形成可拆卸的固定装配。
具体而言,探测系统包括探测器连接杆131,探测器连接杆131的一端与壳体1固定连接,探测器连接杆131的另一端设有探测器安装座132,探测器安装座132上设有探测组件、图像捕捉组件、音频接收组件和音频广播组件,探测组件可对火灾处有无被困人员的信息进行探查,图像捕捉组件可将火灾处的图像信息拾取,音频接收组件可对火灾处的音频信号进行接收,音频广播组件可发出音频声响。
具体而言,探测组件由生命探测器1331组成,生命探测器1331固定安装在探测器安装座132上,生命探测器1331与控制器电性连接,生命探测器1331可探测火灾处有无生命存在,生命探测器1331将探测的信息传递给控制器,控制器将探测的信息传递给无线信息收发模块,无线信息收发模块将探测的信息传递给救援人员的移动控制终端。
具体而言,图像捕捉组件由第二转向电机1341、C形座1342、第三转向电机1343和摄像头1344组成,第二转向电机1341固定安装在探测器安装座132上,C形座1342固定安装在第二转向电机1341的输出端,第三转向电机1343固定安装在C形座1342上,摄像头1344固定安装在第三转向电机1343的输出端,第二转向电机1341、第三转向电机1343和摄像头1344均与控制器电性连接,第二转向电机1341可对摄像头1344在水平面的方向进行转动调整拾取视频的角度,第三转向电机1343可对摄像头1344在竖直平面的方向进行转动调整拾取视频的角度,救援人员通过远程移动控制终端发出控制指令信号,控制指令信号由无线信息收发模块接收,无线信息收发模块将控制指令信息传递给控制器,控制器控制第二转向电机1341和第三转向电机1343进行相应的转动动作,摄像头1344拾取的视频信号传递给控制器,控制器将视频信号传递给无线信息收发模块,无线信息收发模块将视频信号传递给救援人员的移动控制终端。
具体而言,音频广播组件由音频接收器1351组成,音频接收器1351固定安装在探测器安装座132上,音频接收器1351与控制器电性连接,音频接收器1351可实现被困人员与救援人员之间的语音交流,音频接收器1351将音频信号接收,传递给控制器,控制器通过无线信息收发模块将语音信息传递给救援人员。
具体而言,广播组件由扬声器1361组成,扬声器1361固定安装在探测器安装座132上,扬声器1361与控制器电性连接,扬声器1361实现将救援人员的自救指令传递给被困人员,救援人员的语音信息通过远程移动控制终端传递给无线信息收发模块,无线信息收发模块将语音信息传递给控制器,控制器通过控制扬声器1361将救援人员发出语音信息传递给被困人员。
工作原理:本发明中救援人员通过远程移动控制终端遥控飞行器首先到达火灾发生处,并利用音频、视频和生命探测器1331等手段判断火情以及是否有被困人员,利用生命探测器1331提供抢救人员在进入搜救现场时,先行确认其内部是否有人存活,减低抢救人员搜救时的危险程度,并在第一时间侦测出任何遮挡物背后的生存者。以被动接收方式侦测远端微弱心跳介电场的方向,并只侦测存活的人类,而不受其它动物的干扰。能穿越钢板、水泥、复合材料、树丛等各种障碍物,使侦测距离在开放空间可达500米,水面上达1公里以上,同时利用摄像头1344可对火灾点的现场画面进行拾取,传递给救援人员,方便救援人员对火情的分析,利用扬声器1361可在火灾点进行喊话,问询或安抚等语音操作,利用音频接收器1351可对火灾现场的音频进行接收传递给救援人员,方便与被困人员进行沟通,利用投放灭火毯112、饮用水和防烟面具等为被困人员提供快速的支援,并通过扬声器1361指导被困人员利用投放的工具施行自救手段,减少被困人员所受损伤。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种多功能救援仿生无人飞行器,其特征在于:包括壳体(1),所述壳体(1)的侧壁四周固定安装有飞行电机连接杆(2)的一端,所述飞行电机连接杆(2)的另一端均设有双头电机(3),所述双头电机(3)的输出端分别设有旋翼(4),所述壳体(1)的后端固定安装有转向电机连接杆(5)的一端,所述转向电机连接杆(5)的另一端设有第一转向电机(6),所述第一转向电机(6)的输出端设有推进电机安装座(7),所述推进电机安装座(7)上设有推进电机(8),所述推进电机(8)的输出端设有旋翼(4),所述壳体(1)的下端中部设有投放箱(9),所述投放箱(9)的内部的下端为开口,所述投放箱(9)的内部设有若干悬挂组件,所述悬挂组件包括安装架(101),所述安装架(101)固定安装在投放箱(9)的内腔顶部,所述安装架(101)上设有电动伸缩杆安装槽(102)和悬挂槽(103),所述电动伸缩杆安装槽(102)的内部固定安装有电动伸缩杆(104),所述电动伸缩杆(104)的伸缩端贯穿悬挂槽(103),所述悬挂组件上悬挂有救援包,所述救援包包括网袋(111),所述网袋(111)的内部设有灭火毯(112),所述灭火毯(112)的内部包裹有饮用水罐和防烟面具,所述网袋(111)上固定连接有拉绳(113)的一端,所述拉绳(113)的另一端设有悬挂环(114),所述悬挂环(114)套设活动安装在电动伸缩杆(104)的伸缩端,所述壳体(1)的下端且在投放箱(9)的四周设有支撑组件,所述壳体(1)的前端设有探测系统,所述壳体(1)的内部设有控制器、电池组件和无线信息收发模块,所述电池组件与控制器电性连接,所述控制器分别与双头电机(3)、第一转向电机(6)、推进电机(8)、电动伸缩杆(104)、探测系统和无线信息收发模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能救援仿生无人飞行器,其特征在于:所述支撑组件包括支撑腿(121),所述支撑腿(121)的一端与壳体(1)固定连接,所述支撑腿(121)的另一端设有第一限位盘(122),所述支撑腿(121)的侧壁下部固定安装有第二限位盘(123),所述支撑腿(121)的外部且在第一限位盘(122)与第二限位盘(123)之间套设活动安装有缓冲套(124),所述支撑腿(121)的外部且在第二限位盘(123)与缓冲套(124)之间套设有缓冲弹簧(125),所述缓冲套(124)的外侧上固定连接有缓冲腿(126)的一端,所述缓冲腿(126)的另一端设有缓冲垫(127)。
3.根据权利要求1所述的一种多功能救援仿生无人飞行器,其特征在于:所述壳体(1)的下端中部一体成型有上连接柱(14),所述投放箱(9)的上端中部一体成型有下连接柱(15),所述上连接柱(14)的下端一体成型有矩形插接柱(16),所述下连接柱(15)的上端面开设有矩形插接槽(17),所述矩形插接柱(16)的侧壁上开设有内插销孔(18),所述下连接柱(15)的侧壁上与内插销孔(18)对应的位置开设有外插销孔(19),所述外插销孔(19)与内插销孔(18)间设有插销(20),所述下连接柱(15)的外部螺纹连接有限位套(21)。
4.根据权利要求1所述的一种多功能救援仿生无人飞行器,其特征在于:所述探测系统包括探测器连接杆(131),所述探测器连接杆(131)的一端与壳体(1)固定连接,所述探测器连接杆(131)的另一端设有探测器安装座(132),所述探测器安装座(132)上设有探测组件、图像捕捉组件、音频接收组件和音频广播组件。
5.根据权利要求4所述的一种多功能救援仿生无人飞行器,其特征在于:所述探测组件由生命探测器(1331)组成,所述生命探测器(1331)固定安装在探测器安装座(132)上,所述生命探测器(1331)与控制器电性连接。
6.根据权利要求4所述的一种多功能救援仿生无人飞行器,其特征在于:所述图像捕捉组件由第二转向电机(1341)、C形座(1342)、第三转向电机(1343)和摄像头(1344)组成,所述第二转向电机(1341)固定安装在探测器安装座(132)上,所述C形座(1342)固定安装在第二转向电机(1341)的输出端,所述第三转向电机(1343)固定安装在C形座(1342)上,所述摄像头(1344)固定安装在第三转向电机(1343)的输出端,所述第二转向电机(1341)、第三转向电机(1343)和摄像头(1344)均与控制器电性连接。
7.根据权利要求4所述的一种多功能救援仿生无人飞行器,其特征在于:所述音频广播组件由音频接收器(1351)组成,所述音频接收器(1351)固定安装在探测器安装座(132)上,所述音频接收器(1351)与控制器电性连接。
8.根据权利要求4所述的一种多功能救援仿生无人飞行器,其特征在于:所述广播组件由扬声器(1361)组成,所述扬声器(1361)固定安装在探测器安装座(132)上,所述扬声器(1361)与控制器电性连接。
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