CN110193153A - 一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机技术领域，且公开了一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，包括无人机控制仓，所述无人机控制仓的中部固定安装有防护装置。该基于无人机的野外火灾救援辅助装置，通过设置有可伸缩机械臂，无人机携带的机械臂可以进行伸缩活动，从而可以在机械臂不工作时将可伸缩机械臂收到无人机起落架的内部，从而不妨碍无人机的正常起落，而这种可伸缩机械臂最重要的作用就是用来救援被困人员，特别是已经昏迷的人员无法进行活动，而无人机发现昏迷人员即可通过操控端的工作人员操作无人机将被困人员通过机械臂夹持住，从而带离火线内部，这样就可以节约大量的搜寻和撤离被困人员的时间，从而使得被困昏迷人员尽快得到救治。

Description

一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，无人机最早出现是在第一次世界大战时，那时候无人机被设想成投掷炮弹的小型飞机，用于轰炸敌方营地，而现在的无人机一般被用来执行一些军事勘察任务，或者被用来作为航拍摄像机，无人机在多领域的灵活使用也给了我们很多的灵感，于是无人机也被应用在了火灾救援领域，并且表现十分出色。

无人机用于火灾救援一般适用于住宅的破窗、灭火等操作，而在野外产生大范围的火灾时，这种小型的无人机无法达到预期的灭火救援效果，而且野外的火灾火势都比较迅猛，如果火线内部有人员被困，火线外部的救援人员可能无法快速冲破火线进入救援，因此就会耽误宝贵的救援时间，另外野外经常会伴有大风，风向对于火势的方向具有一定的引导作用，使得火势快速朝着一个方向蔓延，而传统方式的森林灭火想截断火源具有非常大的局限性，因为消防车可能无法进入到森林内部进行灵活灭火。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，具备可伸缩机械臂可将昏迷人员撤出火圈、喷水炮弹抑制火势蔓延的优点，解决了传统野外火灾救援火势迅猛无法进入火圈内部进行营救被困人员，而导致火圈内部被困人员长时间处于浓烟中，进而可能造成严重后果的问题。

本发明提供如下技术方案：一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，包括无人机控制仓，所述无人机控制仓的中部固定安装有防护装置，所述防护装置的内部固定连接有固定装置，所述固定装置的中部固定安装有电机盒，所述电机盒与无人机控制仓之间固定连接有连接管，所述电机盒的正面活动安装有机翼，所述无人机控制仓的底部固定安装有无人机起落架，所述无人机起落架的中部固定安装有监测摄像头，所述监测摄像头的后方固定安装有主液压杆，所述主液压杆通过管道与无人机控制仓内部的液压分配器固定连接，所述主液压杆的底端固定安装有副液压杆，所述副液压杆通过管道与无人机控制仓内部的液压分配器固定连接，所述主液压杆底端位于两个副液压杆之间设有转动轴，所述转动轴的底端活动安装有活动爪，所述活动爪的两侧通过转轴与两个副液压杆的底端活动连接，所述无人机起落架与主液压杆之间固定安装有炮弹滑轨，所述炮弹滑轨的内部活动安装有喷水炮弹，所述喷水炮弹中部的表面固定安装有喷头，所述喷水炮弹的左侧活动安装有导向刺，所述导向刺贯穿喷水炮弹的左侧固定连接有稳定滑块，所述稳定滑块的右侧设有触发腔，所述触发腔内部位于稳定滑块的左侧固定连接有缓震弹簧，两个所述缓震弹簧的中间设有触发开关，所述触发开关的右侧固定连接有开关元件，所述开关元件的右侧固定安装有电源，所述电源通过电线与开关元件电性连接，所述喷水炮弹的中端的内部设有储水腔，所述储水腔的内部设有微型液泵，所述微型液泵通过电线与电源电性连接，且微型液泵通过管道与喷头固定连接，所述喷水炮弹的右侧开设有点火腔，所述点火腔左侧位于喷水炮弹的内部填充有雷汞，所述喷水炮弹右侧固定安装有稳定尾翼。

优选的，所述防护装置的数量为四个，且防护装置的材质为铝合金。

优选的，所述炮弹滑轨背面固定安装有火花塞，且火花塞与喷水炮弹右侧的点火腔活动连接。

优选的，两个所述活动爪不在同一平面上，且活动爪的内部固定安装有一层橡胶垫。

优选的，所述连接管的内部固定安装有电线。

优选的，所述监测摄像头通过电线与无人机控制仓内部的电源电性连接。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、该基于无人机的野外火灾救援辅助装置，通过设置有可伸缩机械臂，无人机携带的机械臂可以进行伸缩活动，从而可以在机械臂不工作时将可伸缩机械臂收到无人机起落架的内部，从而不妨碍无人机的正常起落，而这种可伸缩机械臂最重要的作用就是用来救援被困人员，特别是已经昏迷的人员无法进行活动，而无人机发现昏迷人员即可通过操控端的工作人员操作无人机将被困人员通过机械臂夹持住，从而带离火线内部，这样就可以节约大量的搜寻和撤离被困人员的时间，从而使得被困昏迷人员尽快得到救治。

2、该基于无人机的野外火灾救援辅助装置，通过设置有喷水炮弹，喷水炮弹在发射后可以通过导向刺扎入到树木上，然后触发电源开关，进行喷水，这种喷水炮弹可以作为两个功能使用，一方面喷水炮弹可以赶在火势蔓延前将树木淋湿，从而抑制住火势的蔓延速度，另一方面对于正在燃烧中的树木，现有的炮弹无法在树上进行引爆从而对于火源进行抑制，而本发明中的这种喷水炮弹在接触树木的同时就可以自行按下触发开关，从而进行大范围的喷水灭火。

附图说明

图1为本发明结构正面示意图；

图2为本发明结构俯视图；

图3为本发明喷水炮弹结构剖视图；

图4为本发明A结构放大图。

图中：1、无人机控制仓；2、防护装置；3、固定装置；4、连接管；5、电机盒；6、机翼；7、无人机起落架；8、监测摄像头；9、主液压杆；10、副液压杆；11、转动轴；12、活动爪；13、炮弹滑轨；14、喷水炮弹；15、喷头；16、导向刺；17、稳定滑块；18、触发腔；19、缓震弹簧；20、触发开关；21、开关元件；22、电源；23、储水腔；24、微型液泵；25、点火腔；26、雷汞；27、稳定尾翼。

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1-4，一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，包括无人机控制仓1，无人机控制仓1的中部固定安装有防护装置2，防护装置2的数量为四个，且防护装置2的材质为铝合金，铝合金材质具有一般材料无法比拟的优越性，铝合金一方面质量较轻，可以有效减少无人机的能耗，而且相比较传统的塑料材质的无人机，这种铝合金材质的防护装置能够适应火灾处的高温，不会变形，具有非常好的柔韧性，另一方面铝合金材质具有不锈的特性，因此在雨天也可以进行正常工作，防护装置2的内部固定连接有固定装置3，固定装置3的中部固定安装有电机盒5，电机盒5与无人机控制仓1之间固定连接有连接管4，连接管4的内部固定安装有电线，将电线通过管道固定，这样使得该无人机在火灾时能够进行救援行动，而不会因为高温导致自身的线路破损出现故障，因此该无人机的工作安全性更高，电机盒5的正面活动安装有机翼6，无人机控制仓1的底部固定安装有无人机起落架7，无人机起落架7的中部固定安装有监测摄像头8，监测摄像头8通过电线与无人机控制仓1内部的电源电性连接，监测摄像头8有稳定的电源供应，因此工作时常更长，监测摄像头8的后方固定安装有主液压杆9，主液压杆9通过管道与无人机控制仓1内部的液压分配器固定连接，主液压杆9的底端固定安装有副液压杆10，副液压杆10通过管道与无人机控制仓1内部的液压分配器固定连接，主液压杆9底端位于两个副液压杆10之间设有转动轴11，转动轴11的底端活动安装有活动爪12，两个活动爪12不在同一平面上，且活动爪12的内部固定安装有一层橡胶垫，不在同一个平面上的设置，可以满足活动爪12能够抓取不同粗度的物体，因此在施救时不同粗细胳膊的人都能够进行抓取，适用性更强，另外橡胶垫的设置可以有效防止被困人员的肢体被活动爪12擦伤，使得活动爪12的安全性更高，活动爪12的两侧通过转轴与两个副液压杆10的底端活动连接，无人机起落架7与主液压杆9之间固定安装有炮弹滑轨13，炮弹滑轨13背面固定安装有火花塞，且火花塞与喷水炮弹14右侧的点火腔25活动连接，这种设置在操作人员控制火花塞打火的一瞬间就能够将喷水炮弹14右侧的雷汞26点燃，这种方式可以让点火更为直接，因此喷水炮弹14发射的准确性更高，炮弹滑轨13的内部活动安装有喷水炮弹14，喷水炮弹14中部的表面固定安装有喷头15，喷水炮弹14的左侧活动安装有导向刺16，导向刺16贯穿喷水炮弹14的左侧固定连接有稳定滑块17，稳定滑块17的右侧设有触发腔18，触发腔18内部位于稳定滑块17的左侧固定连接有缓震弹簧19，两个缓震弹簧19的中间设有触发开关20，触发开关20的右侧固定连接有开关元件21，开关元件21的右侧固定安装有电源22，电源22通过电线与开关元件21电性连接，喷水炮弹14的中端的内部设有储水腔23，储水腔23的内部设有微型液泵24，微型液泵24通过电线与电源22电性连接，且微型液泵24通过管道与喷头15固定连接，喷水炮弹14的右侧开设有点火腔25，点火腔25左侧位于喷水炮弹14的内部填充有雷汞26，喷水炮弹14右侧固定安装有稳定尾翼27。

工作原理，在实施救援行动时，火线外部的救援人员可以进行正常的灭火行动，无人机操作人员需要遥控无人机对火线内部的场地进行盘查，看是否有被困人员在内，如果发现已经昏迷的被困人员，操作人员只需要根据监测摄像头8传过来的影响对无人机进行操作，在操作时，首先无人机底部的主液压杆9做伸出运动，而主液压杆9底部的副液压杆10做收缩运动，此时两个副液压杆10便会向两边拉开活动爪12，活动爪12处于张开状态，待活动爪12卡到昏迷人员的肢体上，两个副液压杆10做伸出运动，从而带动两个活动爪12向内部靠拢，对昏迷人员的肢体进行固定，待固定完成后，将昏迷人员撤出即可，另外对于比较紧急的情况，比如检测到火线立马会烧到被困人员，或者由于天气风力的因素导致火线向一个方向蔓延迅速，这时候就需要无人机发射喷水炮弹14对于火势进行控制，由于炮弹滑轨13的背面固定安装有火花塞，且火花塞与喷水炮弹14尾部的点火腔25活动连接，当瞄准好树木枝干时，操作人员控制火花塞打火点燃雷汞26进行燃烧，雷汞26燃烧释放出大量的能量通过点火腔25排出，因此可以推动喷水炮弹14发射出去，待喷水炮弹14发射出去并且喷水炮弹14前端的导向刺16刺入到树木枝干上，而由于导向刺16与喷水炮弹14中间连接有缓震弹簧19，喷水炮弹14的主体部分由于惯性还是会向前运动一段距离，而使得稳定滑块17碰到触发开关20，触发开关20的触发带动储水腔23内部的微型液泵24开始工作，微型液泵24就会抽取储水腔23内部的水通过管道到达各个喷头15，而且由于喷水炮弹14的形状使得喷头15的安装具有一定的弧度，因此在喷水时的范围更大，工作完成后，无人机飞回即可。

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 (6)

1.一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，包括无人机控制仓(1)，其特征在于：所述无人机控制仓(1)的中部固定安装有防护装置(2)，所述防护装置(2)的内部固定连接有固定装置(3)，所述固定装置(3)的中部固定安装有电机盒(5)，所述电机盒(5)与无人机控制仓(1)之间固定连接有连接管(4)，所述电机盒(5)的正面活动安装有机翼(6)，所述无人机控制仓(1)的底部固定安装有无人机起落架(7)，所述无人机起落架(7)的中部固定安装有监测摄像头(8)，所述监测摄像头(8)的后方固定安装有主液压杆(9)，所述主液压杆(9)通过管道与无人机控制仓(1)内部的液压分配器固定连接，所述主液压杆(9)的底端固定安装有副液压杆(10)，所述副液压杆(10)通过管道与无人机控制仓(1)内部的液压分配器固定连接，所述主液压杆(9)底端位于两个副液压杆(10)之间设有转动轴(11)，所述转动轴(11)的底端活动安装有活动爪(12)，所述活动爪(12)的两侧通过转轴与两个副液压杆(10)的底端活动连接，所述无人机起落架(7)与主液压杆(9)之间固定安装有炮弹滑轨(13)，所述炮弹滑轨(13)的内部活动安装有喷水炮弹(14)，所述喷水炮弹(14)中部的表面固定安装有喷头(15)，所述喷水炮弹(14)的左侧活动安装有导向刺(16)，所述导向刺(16)贯穿喷水炮弹(14)的左侧固定连接有稳定滑块(17)，所述稳定滑块(17)的右侧设有触发腔(18)，所述触发腔(18)内部位于稳定滑块(17)的左侧固定连接有缓震弹簧(19)，两个所述缓震弹簧(19)的中间设有触发开关(20)，所述触发开关(20)的右侧固定连接有开关元件(21)，所述开关元件(21)的右侧固定安装有电源(22)，所述电源(22)通过电线与开关元件(21)电性连接，所述喷水炮弹(14)的中端的内部设有储水腔(23)，所述储水腔(23)的内部设有微型液泵(24)，所述微型液泵(24)通过电线与电源(22)电性连接，且微型液泵(24)通过管道与喷头(15)固定连接，所述喷水炮弹(14)的右侧开设有点火腔(25)，所述点火腔(25)左侧位于喷水炮弹(14)的内部填充有雷汞(26)，所述喷水炮弹(14)右侧固定安装有稳定尾翼(27)。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，其特征在于：所述防护装置(2)的数量为四个，且防护装置(2)的材质为铝合金。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，其特征在于：所述炮弹滑轨(13)背面固定安装有火花塞，且火花塞与喷水炮弹(14)右侧的点火腔(25)活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，其特征在于：两个所述活动爪(12)不在同一平面上，且活动爪(12)的内部固定安装有一层橡胶垫。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，其特征在于：所述连接管(4)的内部固定安装有电线。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的野外火灾救援辅助装置，其特征在于：所述监测摄像头(8)通过电线与无人机控制仓(1)内部的电源电性连接。