CN111661280B - 一种应用于应急救灾的无人机救援装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于应急救灾的无人机救援装置，包括无人机本体，所述无人机本体下方设有动力传动机构，所述动力传动机构下方设有物品存放机构，物品存放机构下方设有快速补给机构。本发明的有益效果是，可以投放不同规格的救生圈，从而增加被救人员的生还几率，通过物品存放机构的工作可以达到精准控制投放数量以及投放种类的效果，通过快速补给机构可以迅速的将救生圈填充到物品存放机构内，从而节省补给时间。

Description

一种应用于应急救灾的无人机救援装置

技术领域

本发明涉及无人机投放救生圈技术领域，更具体的说，涉及一种应用于应急救灾的无人机救援装置。

背景技术

随着科学技术的发展，在无人机科技领域，尤其是应用科技对水上救援的快速应对的需要，由于无人机具有反应迅速，机动能力强等优点，应用越来越广泛；

现有常见投放救生圈的方式为人工投放，或者是通过无人机进行悬吊式投放，很难准确投掷，例如专利号为CN201521023770.4专利名称为伸缩式无人机救生圈投放装置的专利，其功能虽然能够实现多次、多点投放，但是由于投放结构限制，不能够准确的控制投放救生圈的数量，并且其投放机构只能投放一种规格的救生圈，如果能够投放接近待救援人员体型的救生圈，将大大提高生还几率；现有装置还具有不能够快速补给救生圈的缺陷，当需要再次填装救生圈时，操作较为繁琐，难以连续性工作。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种应用于应急救灾的无人机救援装置，以解决的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种应用于应急救灾的无人机救援装置，包括无人机本体，所述无人机本体下方设有动力传动机构，所述动力传动机构下方设有物品存放机构，物品存放机构下方设有快速补给机构；

所述动力传动机构包括无人机本体下表面的矩形盒，矩形盒下表面开有矩形口，矩形盒上端下表面安装有步进电机，步进电机旋转端安装有减速机，减速机动力输入端与步进电机动力输出端固定连接，减速机输出端安装有转动轴，转动轴侧表面开有限位槽，转动轴一侧安装有转动盘，转动盘中心处开有圆形通孔，圆形通孔内圈安装有限位块，限位块与限位槽的位置相对应，转动盘上表面安装有限位盘，矩形盒下端两侧安装有直线电机，直线电机伸缩端安装有匚形框架，匚形框架一端安装有滚子轴承一，滚子轴承一外圈安装有辊轮一，辊轮一与限位盘的位置相对应；所述转动盘下表面安装有固定环一，固定环一侧表面安装有齿圈一，转动盘下表面安装有固定环二，固定环二侧表面安装有齿圈二；

所述物品存放机构包括无人机本体下表面的L型固定杆，L型固定杆下端安装有固定直筒一，固定直筒一内圈安装有立式轴承一，立式轴承一设有三对，立式轴承一内圈安装有旋转轴一，旋转轴一上端安装有单向齿轮一，单向齿轮一下端安装有单向齿轮二，单向齿轮二与旋转轴一固定连接，旋转轴一下端安装有橡胶绞龙一，固定直筒一侧表面开有矩形豁口一，矩形豁口一上端安装有立式轴承二，立式轴承二内圈安装有旋转轴二，旋转轴二上端安装有单向齿轮三，单向齿轮三下端安装有单向齿轮四，单向齿轮四与旋转轴二固定连接，旋转轴二下端安装有橡胶绞龙二；

所述快速补给机构包括无人机本体下方的圆形箱体，圆形箱体放置在地面上，圆形箱体上表面开有矩形槽，矩形槽设有三个，矩形槽侧表面安装有限位条，矩形槽内安装有滑动杆，滑动杆侧表面开有条形槽，条形槽与限位条的位置相对应，滑动杆上端安装有矩形板，矩形板下表面与滑动杆固定连接，矩形板上表面中心处开有矩形通孔，滑动杆侧表面安装有齿条一，矩形板上表面安装有固定直筒二，固定直筒二侧表面开有矩形豁口二；所述圆形箱体上表面开有圆形开口三，圆形开口三下端安装有固定管，固定管内圈安装有承重杆，承重杆上端安装有承托盘，承托盘通过矩形豁口二延伸到固定直筒二外环处，承重杆下端侧表面安装有齿条二；所述圆形箱体下端安装有支撑杆，支撑杆上端安装有轴承支架，轴承支架一端安装有滚子轴承二，轴承支架另一端安装有滚子轴承三，滚子轴承二内圈安装有连接轴一，连接轴一一端安装有与齿条一互相啮合的齿轮一，连接轴一另一端安装有皮带轮一，滚子轴承三内圈安装有连接轴二，连接轴二一端安装有皮带轮二，皮带轮二与皮带轮一之间安装有传动带，连接轴二另一端安装有滚子轴承四，滚子轴承四外圈安装有转动筒，转动筒与连接轴二之间安装有发条弹簧，转动筒外表面安装有与齿条二互相啮合的齿轮二。

进一步的，固定直筒二上端外环处安装有限位圈。

进一步的，承托盘上表面中心处安装有限位柱。

进一步的，限位柱一侧设有游泳圈一。

进一步的，橡胶绞龙二一侧设有游泳圈二。

进一步的，矩形槽侧表面开有齿轮孔。

进一步的，圆形箱体下端安装有防倾底座。

本发明的有益效果是：可以投放不同规格的救生圈，从而增加被救人员的生还几率，通过物品存放机构的工作可以达到精准控制投放数量以及投放种类的效果，通过快速补给机构可以迅速的将救生圈填充到物品存放机构内，从而节省补给时间。

附图说明

图1是本发明所述一种应用于应急救灾的无人机救援装置的结构示意图；

图2是物品存放机构的俯视示意图；

图3是动力传动机构的放大示意图；

图4是旋转轴一的示意图；

图5是物品存放机构的示意图一；

图6是匚形框架的放大示意图；

图7是快速补给机构的俯视示意图；

图8是旋转轴二的示意图；

图9是矩形槽的放大示意图；

图10是快速补给机构的示意图；

图11是快速补给机构的局部放大示意图；

图12是转动盘的仰视示意图；

图13是固定管的横截面示意图；

图14是矩形豁口二的示意图；

图15是矩形豁口一的示意图；

图中，1、无人机本体；2、矩形盒；3、矩形口；4、步进电机；5、减速机；6、转动轴；7、限位槽；8、转动盘；9、圆形通孔；10、限位块；11、限位盘；12、直线电机；13、匚形框架；14、滚子轴承一；15、辊轮一；16、固定环一；17、齿圈一；18、固定环二；19、齿圈二；20、L型固定杆；21、固定直筒一；22、立式轴承一；23、旋转轴一；24、单向齿轮一；25、单向齿轮二；26、橡胶绞龙一；27、矩形豁口一；28、立式轴承二；29、旋转轴二；30、单向齿轮三；31、单向齿轮四；32、橡胶绞龙二；33、圆形箱体；34、矩形槽；35、限位条；36、滑动杆；37、条形槽；38、矩形板；39、矩形通孔；40、齿条一；41、固定直筒二；42、矩形豁口二；43、圆形开口三；44、固定管；45、承重杆；46、承托盘；47、齿条二；48、支撑杆；49、轴承支架；50、滚子轴承二；51、滚子轴承三；52、连接轴一；53、齿轮一；54、皮带轮一；55、连接轴二；56、皮带轮二；57、传动带；58、滚子轴承四；59、转动筒；60、发条弹簧；61、齿轮二；62、限位圈；63、限位柱；64、游泳圈一；65、游泳圈二；66、齿轮孔；67、防倾底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-15所示，一种应用于应急救灾的无人机救援装置，包括无人机本体1，无人机本体1下方设有动力传动机构，动力传动机构下方设有物品存放机构，物品存放机构下方设有快速补给机构；

动力传动机构包括无人机本体1下表面的矩形盒2，矩形盒2下表面开有矩形口3，矩形盒2上端下表面安装有步进电机4，步进电机4旋转端安装有减速机5，减速机5动力输入端与步进电机4动力输出端固定连接，减速机5输出端安装有转动轴6，转动轴6侧表面开有限位槽7，转动轴6一侧安装有转动盘8，转动盘8中心处开有圆形通孔9，圆形通孔9内圈安装有限位块10，限位块10与限位槽7的位置相对应，转动盘8上表面安装有限位盘11，矩形盒2下端两侧安装有直线电机12，直线电机12伸缩端安装有匚形框架13，匚形框架13一端安装有滚子轴承一14，滚子轴承一14外圈安装有辊轮一15，辊轮一15与限位盘11的位置相对应；转动盘8下表面安装有固定环一16，固定环一16侧表面安装有齿圈一17，转动盘8下表面安装有固定环二18，固定环二18侧表面安装有齿圈二19；

物品存放机构包括无人机本体1下表面的L型固定杆20，L型固定杆20下端安装有固定直筒一21，固定直筒一21内圈安装有立式轴承一22，立式轴承一22设有三对，立式轴承一22内圈安装有旋转轴一23，旋转轴一23上端安装有单向齿轮一24，单向齿轮一24下端安装有单向齿轮二25，单向齿轮二25与旋转轴一23固定连接，旋转轴一23下端安装有橡胶绞龙一26，固定直筒一21侧表面开有矩形豁口一27，矩形豁口一27上端安装有立式轴承二28，立式轴承二28内圈安装有旋转轴二29，旋转轴二29上端安装有单向齿轮三30，单向齿轮三30下端安装有单向齿轮四31，单向齿轮四31与旋转轴二29固定连接，旋转轴二29下端安装有橡胶绞龙二32；

快速补给机构包括无人机本体1下方的圆形箱体33，圆形箱体33放置在地面上，圆形箱体33上表面开有矩形槽34，矩形槽34设有三个，矩形槽34侧表面安装有限位条35，矩形槽34内安装有滑动杆36，滑动杆36侧表面开有条形槽37，条形槽37与限位条35的位置相对应，滑动杆36上端安装有矩形板38，矩形板38下表面与滑动杆36固定连接，矩形板38上表面中心处开有矩形通孔39，滑动杆36侧表面安装有齿条一40，矩形板38上表面安装有固定直筒二41，固定直筒二41侧表面开有矩形豁口二42；圆形箱体33上表面开有圆形开口三43，圆形开口三43下端安装有固定管44，固定管44内圈安装有承重杆45，承重杆45上端安装有承托盘46，承托盘46通过矩形豁口二42延伸到固定直筒二41外环处，承重杆45下端侧表面安装有齿条二47；圆形箱体33下端安装有支撑杆48，支撑杆48上端安装有轴承支架49，轴承支架49一端安装有滚子轴承二50，轴承支架49另一端安装有滚子轴承三51，滚子轴承二50内圈安装有连接轴一52，连接轴一52一端安装有与齿条一40互相啮合的齿轮一53，连接轴一52另一端安装有皮带轮一54，滚子轴承三51内圈安装有连接轴二55，连接轴二55一端安装有皮带轮二56，皮带轮二56与皮带轮一54之间安装有传动带57，连接轴二55另一端安装有滚子轴承四58，滚子轴承四58外圈安装有转动筒59，转动筒59与连接轴二55之间安装有发条弹簧60，转动筒59外表面安装有与齿条二47互相啮合的齿轮二61。

固定直筒二41上端外环处安装有限位圈62。

承托盘46上表面中心处安装有限位柱63。

限位柱一侧设有游泳圈一64。

橡胶绞龙二32一侧设有游泳圈二65。

矩形槽34侧表面开有齿轮孔66。

圆形箱体33下端安装有防倾底座67。

在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，在使用该设备之前，先将无人机本体1与固定直筒二41分离,之后手动将对应大小的游泳圈一64、游泳圈二65放置在承托盘46上表面，之后手动抬动无人机本体1使固定直筒一21坐落在固定直筒二41上端（无人机本体1飞行精度足够高可以控制无人机自动飞到固定直筒二41上端），承托盘46的重力大于矩形板38的重力，固定直筒一21坐落在固定直筒二41上端之前矩形板38处于可被压缩的位置（如图10所示）,固定直筒一21向固定直筒二41施加下压力，限位圈62的作用便于固定直筒一21与固定直筒二41之间的对接；固定直筒二41、滑动杆36、滑动杆36同时向下移动，滑动杆36的移动带动齿条一40与齿轮一53发生相对运动，驱动齿轮一53旋转，齿轮一53的旋转通过连接轴一52、皮带轮一54、传动带57带动皮带轮二56转动，皮带轮二56的转动通过连接轴二55带动发条弹簧60进行蓄力，滚子轴承四58可以使齿轮二61稳定的转动，由于橡胶绞龙一26、橡胶绞龙二32此时未发生转动，橡胶绞龙一26、橡胶绞龙二32与游泳圈一64、游泳圈二65处于干涉的状态，所以承托盘46不会向上移动；固定直筒二41施加的下压力将暂时储存在发条弹簧60内，此时游泳圈一64、游泳圈二65具有向上移动的趋势；

需要补给时控制器控制步进电机4正转，通过减速机5可以增大转动轴6的扭矩，通过转动轴6的转动可以直接带动转动盘8转动，转动盘8的转动直接带动固定环一16、固定环二18旋转，固定环一16、固定环二18的旋转带动单向齿轮一24和单向齿轮三30旋转，此时单向齿轮一24向旋转轴一23传动，单向齿轮三30不向旋转轴二29传动，此时驱动旋转轴一23转动，旋转轴一23的转动带动橡胶绞龙一26旋转，并将游泳圈一64提升一小段距离，此时游泳圈二65顶住橡胶绞龙二32导致承托盘46无法上升，此时步进电机4反转，步进电机4的反转带动，此时单向齿轮一24不向旋转轴一23传动，单向齿轮三30向旋转轴二29传动，旋转轴二29的转动带动橡胶绞龙二32转动，并将游泳圈二65提升一端距离，步进电机4反复的正反转可以将游泳圈一64、游泳圈二65快速填充；橡胶绞龙一26、橡胶绞龙二32每转动一圈同时向上提升一个游泳圈一64、游泳圈二65，转动三圈将提升3个游泳圈一64、游泳圈二65（本装置设计为3个）；

补给完毕之后，控制器控制无人机本体1起飞，利用承托盘46的重力大于矩形板38的重力的因素使固定直筒二41升起复位，当无人机本体1飞到指定地点之后，控制器控制直线电机12缩短，直线电机12的缩短直接带动匚形框架13下移，匚形框架13的下移带动限位盘11、转动盘8下移，最终带动齿圈二19与单向齿轮二25啮合，齿圈一17与单向齿轮四31啮合（单向齿轮一24与单向齿轮二25的传动方向相反，单向齿轮三30与单向齿轮四31的传动方向相反），当需要投放游泳圈一64时，控制器控制步进电机4反转，步进电机4的反转带动单向齿轮二25驱动旋转轴一23反转转，旋转轴一23反转一圈将释放一个游泳圈一64；当需要投放游泳圈二65时，控制器控制步进电机4正转，步进电机4的正转带动单向齿轮四31驱动旋转轴二29反转，旋转轴二29反转一圈将释放一个游泳圈二65；

当齿圈一17、齿圈二19与单向齿轮一24、单向齿轮二25啮合时，步进电机4的正反转将驱动旋转轴一23、旋转轴二29正转，并将救生圈补给；当齿圈一17、齿圈二19与单向齿轮二25、单向齿轮四31啮合时，步进电机4的正反转将驱动旋转轴一23、旋转轴二29反转，并将救生圈释放；该装置中在填充救生圈时需要步进电机4反复正反转，此工况有待改进。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种应用于应急救灾的无人机救援装置，包括无人机本体（1），所述无人机本体（1）下方设有动力传动机构，所述动力传动机构下方设有物品存放机构，其特征在于，物品存放机构下方设有快速补给机构；

所述动力传动机构包括无人机本体（1）下表面的矩形盒（2），矩形盒（2）下表面开有矩形口（3），矩形盒（2）上端下表面安装有步进电机（4），步进电机（4）旋转端安装有减速机（5），减速机（5）动力输入端与步进电机（4）动力输出端固定连接，减速机（5）输出端安装有转动轴（6），转动轴（6）侧表面开有限位槽（7），转动轴（6）一侧安装有转动盘（8），转动盘（8）中心处开有圆形通孔（9），圆形通孔（9）内圈安装有限位块（10），限位块（10）与限位槽（7）的位置相对应，转动盘（8）上表面安装有限位盘（11），矩形盒（2）下端两侧安装有直线电机（12），直线电机（12）伸缩端安装有匚形框架（13），匚形框架（13）一端安装有滚子轴承一（14），滚子轴承一（14）外圈安装有辊轮一（15），辊轮一（15）与限位盘（11）的位置相对应；所述转动盘（8）下表面安装有固定环一（16），固定环一（16）侧表面安装有齿圈一（17），转动盘（8）下表面安装有固定环二（18），固定环二（18）侧表面安装有齿圈二（19）；

所述物品存放机构包括无人机本体（1）下表面的L型固定杆（20），L型固定杆（20）下端安装有固定直筒一（21），固定直筒一（21）内圈安装有立式轴承一（22），立式轴承一（22）设有三对，立式轴承一（22）内圈安装有旋转轴一（23），旋转轴一（23）上端安装有单向齿轮一（24），单向齿轮一（24）下端安装有单向齿轮二（25），单向齿轮二（25）与旋转轴一（23）固定连接，旋转轴一（23）下端安装有橡胶绞龙一（26），固定直筒一（21）侧表面开有矩形豁口一（27），矩形豁口一（27）上端安装有立式轴承二（28），立式轴承二（28）内圈安装有旋转轴二（29），旋转轴二（29）上端安装有单向齿轮三（30），单向齿轮三（30）下端安装有单向齿轮四（31），单向齿轮四（31）与旋转轴二（29）固定连接，旋转轴二（29）下端安装有橡胶绞龙二（32）；

所述快速补给机构包括无人机本体（1）下方的圆形箱体（33），圆形箱体（33）放置在地面上，圆形箱体（33）上表面开有矩形槽（34），矩形槽（34）设有三个，矩形槽（34）侧表面安装有限位条（35），矩形槽（34）内安装有滑动杆（36），滑动杆（36）侧表面开有条形槽（37），条形槽（37）与限位条（35）的位置相对应，滑动杆（36）上端安装有矩形板（38），矩形板（38）下表面与滑动杆（36）固定连接，矩形板（38）上表面中心处开有矩形通孔（39），滑动杆（36）侧表面安装有齿条一（40），矩形板（38）上表面安装有固定直筒二（41），固定直筒二（41）侧表面开有矩形豁口二（42）；所述圆形箱体（33）上表面开有圆形开口三（43），圆形开口三（43）下端安装有固定管（44），固定管（44）内圈安装有承重杆（45），承重杆（45）上端安装有承托盘（46），承托盘（46）通过矩形豁口二（42）延伸到固定直筒二（41）外环处，承重杆（45）下端侧表面安装有齿条二（47）；所述圆形箱体（33）下端安装有支撑杆（48），支撑杆（48）上端安装有轴承支架（49），轴承支架（49）一端安装有滚子轴承二（50），轴承支架（49）另一端安装有滚子轴承三（51），滚子轴承二（50）内圈安装有连接轴一（52），连接轴一（52）一端安装有与齿条一（40）互相啮合的齿轮一（53），连接轴一（52）另一端安装有皮带轮一（54），滚子轴承三（51）内圈安装有连接轴二（55），连接轴二（55）一端安装有皮带轮二（56），皮带轮二（56）与皮带轮一（54）之间安装有传动带（57），连接轴二（55）另一端安装有滚子轴承四（58），滚子轴承四（58）外圈安装有转动筒（59），转动筒（59）与连接轴二（55）之间安装有发条弹簧（60），转动筒（59）外表面安装有与齿条二（47）互相啮合的齿轮二（61）。

2.根据权利要求1所述一种应用于应急救灾的无人机救援装置，其特征在于，固定直筒二（41）上端外环处安装有限位圈（62）。

3.根据权利要求1所述一种应用于应急救灾的无人机救援装置，其特征在于，承托盘（46）上表面中心处安装有限位柱（63）。

4.根据权利要求3所述一种应用于应急救灾的无人机救援装置，其特征在于，限位柱一侧设有游泳圈一（64）。

5.根据权利要求1所述一种应用于应急救灾的无人机救援装置，其特征在于，橡胶绞龙二（32）一侧设有游泳圈二（65）。

6.根据权利要求1所述一种应用于应急救灾的无人机救援装置，其特征在于，矩形槽（34）侧表面开有齿轮孔（66）。

7.根据权利要求1所述一种应用于应急救灾的无人机救援装置，其特征在于，圆形箱体（33）下端安装有防倾底座（67）。

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