CN112478104A - 一种水空两栖救生担架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水空两栖救生担架，包括壳体、飞行动力系统、船行动力系统、控制系统及锂电池，壳体前端设有防水云台相机仓，防水云台相机仓内设有云台相机，壳体内部一侧有电池仓用于固定锂电池，船行动力系统固定在壳体尾部的防护导流罩内，通过防护导流罩与壳体形成整体。该水空两栖救生担架能够根据图像快速飞到落水者身旁，避免水面救生担架因视角差导致难以准确到达落水者身旁；水空两栖救生担架同样可以提供浮力，在落水者抓住后，能够通过水下推进器将落水者带到岸边。在应急救援过程中具备准备度高、速度快、不受海况影响等优势，解决了由于现有的救生圈或水空两栖救生担架救援时间长、受救援场地及环境限制的问题。

Description

一种水空两栖救生担架

技术领域

本发明属于水上救生装备领域，更具体地说，尤其涉及一种水空两栖救生担架。

背景技术

随着我国对于不同水域或海域的开发程度不断提高，人们进行海上活动的频率也逐渐提升，同时伴随而来的溺水事故频发。现有投放救生圈的方式均为人工投放，很难准确投掷，并且有许多水上需要救援区域是人工无法到达区域，不能及时进行救援，采用飞机实施救援成本高，并且机动能力差。

随着科学技术的发展，无人机使用成本低，飞行速度快，准备时间短的优点，开始在各行各业应用。鉴于水上救援的对快速应对的需要，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。

使用无人机搭载救生圈这种方法是一种思路，但由于该方式需要提前将救生圈及无人机从存放地点拿出，简单调试后再进行作业，准备时间相对较长，飞至落水者身边投放时存在误差，并不能保证落水者拿到。专利号201921252749.X提出来一种水面救生艇，通过遥控方式将救生艇开到落水者身边；该种方式需要先将救生艇放入水中，再进行推进，并且水上推进速度较慢，当海况恶劣或距离太远的时候不太适用；

基于上述考虑，设计一种水空两栖救生担架，该机器人根据图像快速飞到落水者身旁，避免水空两栖救生担架因视角差导致难以准确到达落水者身旁；水空两栖救生担架同样可以提供浮力，在落水者抓住后，能够通过水下推进器将落水者带到岸边。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水空两栖救生担架，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：一种水空两栖救生担架，包括壳体、飞行动力系统、船行动力系统、控制系统及锂电池，所述壳体上开设四个涵洞，所述涵洞内安装飞行动力系统，壳体上开设有核心舱，核心舱内安装控制系统，所述壳体前端设有防水云台相机仓，所述防水云台相机仓内设有云台相机，所述壳体内部一侧有电池仓用于固定锂电池，所述壳体内部另一侧设有电调安装位，所述电调安装位内安装电调，船行动力系统固定在壳体尾部的防护导流罩内，通过防护导流罩与壳体形成整体。

所述飞行动力系统包括飞行电机和桨叶，所述涵洞内部有横穿的横梁，所述横梁上有适配飞行电机的电机座，飞行电机安装在电机座内。

所述船行动力系统包括推进器，所述推进器安装在防护导流罩内侧。

优选的，所述壳体内部中空或者填充发泡海绵。

此项设置的发泡海绵可以增加整体强度。

优选的，所述涵洞上下面有防护格栅，所述防护格栅的格栅孔尺寸小于手指宽度。

此项设置避免手指伸入防护格栅，避免造成手指受伤。

优选的，所述壳体上有两组把手，一组把手在中间部位，设置为凸出的抓杆；一组把手在前部，设置为贯穿的扁孔。

此项设置，落水者可以抓住中部把手在推进器牵引下返回岸边；当人体力透支严重的情况下，可以爬上水空两栖救生担架，抓住首部把手，此时水空两栖救生担架相当于一个救生担架，能够将落水者运回岸边。

优选的，所述壳体尾部的推进器和防护导流罩设置在靠下部位，有利于提高推进器的推进速度。

优选的，所述锂电池连接部位设置一个开关，所述开关的按钮设置在壳体上面；所述锂电池分出充电接头，所述充电接头设置在壳体上面，所述充电接头有一防水盖，避免进水导致短路，充电接头用于充电。

优选的，所述壳体上还设有辅助救生设备，所述辅助救生设备包括侧边的系绳孔，前部的喊话器和警报灯，所述壳体的中间两侧对称设有系孔平台，所述系孔平台上设置系绳孔。

优选的，所述控制系统包含遥控器和接收机；所述遥控器上设有两个飞行通道摇杆、一个船用推进摇杆和一个控制云台的摇杆，除此外包含辅助通道按钮，所述辅助通道按钮用于投放辅助救生设备。

优选的，所述遥控器上还设置显示屏，能够接收图像及水空两栖救生担架的状态信息。

优选的，所述接收机包含控制单元、数图传；所述控制单元由GPS、惯性导航系统组成，控制水空两栖救生担架的运动；所述数图传用来传输命令、数据及图像；所述惯性导航系统包含气压计，保证气压计正常工作，壳体上安装防水透气阀或者可伸缩橡胶套膜，保持壳体内外气压平衡。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该水空两栖救生担架能够根据图像快速飞到落水者身旁，避免水空两栖救生担架因视角差导致难以准确到达落水者身旁；水空两栖救生担架同样可以提供浮力，在落水者抓住后，能够通过水下推进器将落水者带到岸边。在应急救援过程中具备准备度高、速度快、不受海况影响等优势，解决了由于现有的救生圈或水空两栖救生担架救援时间长、受救援场地及环境限制的问题。

附图说明

图1为一种水空两栖救生担架整体图；

图2为一种水空两栖救生担架侧面图；

图3为一种水空两栖救生担架俯视图；

图4为一种水空两栖救生担架内部透视图；

图5为一种水空两栖救生担架遥控器图；

图6为一种水空两栖救生担架控制链路图。

图中：1、壳体；2、开关；3、防护格栅；4、电池仓；5、系孔平台；6、系绳孔；7、防水云台相机仓；8、防护导流罩；9、把手；10、涵洞；11、桨叶；12、飞行电机；13、推进器；14、电调安装位；15、控制系统；16、发泡海绵；17、电机座；18、遥控器；19、飞行通道摇杆；20、云台控制摇杆；21、船用推进摇杆；22、辅助通道按钮；23、锂电池；24、横梁；25、遥控器天线；26、显示屏；27、警报灯。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图6所示,本发明实施例提出了一种水空两栖救生担架，包括壳体1、飞行动力系统、船行动力系统、控制系统、锂电池以及其它辅助救援的组件；所述壳体1采用塑料材质或高密度EPP材料，材料需要保证零部件安装后及实际作业过程中的强度，以免出现变形；壳体1通过在上下部分安装好零部件后再进行合模形成或者形成整模后再安装零部件，具体生产流程视工艺及便利程度而定，壳体1厚度在1-5mm，既能保证强度同时也避免过重；所述壳体1上面有1-2个开口，开口用于安装内部零件或后期维护使用；所述开口处通过盖板、密封胶区、螺丝等进行密封处理。

壳体1上开设四个涵洞10，用于安装飞行动力系统，壳体1上开设有核心舱，用于安装控制系统15、云台相机等零件；壳体1内部有电池仓4用于固定锂电池，船行动力系统固定在壳体1尾部，通过防护导流罩8与壳体1形成整体，防护导流罩8上有进水口和出水口，便于水上推进，同时避免衣物及人体碰到螺旋桨造成二次伤害；飞行动力系统包括飞行电机12和桨叶11，涵洞10内部有横穿的横梁24，横梁24上有适配飞行电机12的电机座17，飞行电机12安装在电机座17内；船行动力系统包括推进器13，推进器13安装在防护导流罩8内侧。

图1是一种水空两栖救生担架整体图，该水空两栖救生担架拥有两套动力系统，分别是飞行动力系统和船行动力系统。在水空两栖救生担架前往救援的过程中，既可以使用飞行动力也可以使用船行动力。相对而言，飞行动力系统的速度更快，并且不受海况影响，能够极快速的到达落水者身边。在落水者抓住水空两栖救生担架后，可以使用船行动力返回岸边。该水空两栖救生担架有两组把手9，分别位于壳体1中部和首部。中部的把手9到壳体1尾部的距离差不多与人的手臂长度相等，落水者可以抓住中部的把手9在推进器13牵引下返回岸边；当人体力透支严重的情况下，可以爬上水空两栖救生担架，抓住首部的把手9，此时水空两栖救生担架相当于一个救生担架，能够将落水者运回岸边。飞行动力系统的上下面都有防护格栅3，避免划伤人体，在水空两栖救生担架落到水面的同时，飞行动力关闭，所以在接下来的施救过程中，飞行动力不会对人体造成伤害，该防护主要是针对下降过程中可能出现的伤害。

在本发明的实施例中，在对落水者展开救援时，飞行动力系统和船行动力系统作为两种动力源作为水空两栖救生担架移动或完成施救动作的动力源，由于飞行动力系统上下两面都有防护格栅3，因此可有效避免转动时螺旋桨等部件对落水者造成二次伤害；同时，在船行动力系统组件外围设有防护导流罩8，进而避免了落水者的肢体伸入与推进器13螺旋桨接触，进一步避免了水面救生时螺旋桨等部件对落水者造成二次伤害，消除了救援过程中的安全隐患。

水空两栖救生担架另外一个优势体现在其加装云台相机后的视角，一般水空两栖救生担架即便加装云台相机，但由于视角是水平面，且操控者站在远处有一个视角差，加上水流的影响，所以导致水空两栖救生担架难以准确操控到落水者身边。而通过可调节视角的云台相机，在自上而下的寻找靠近落水者相对简单，壳体1前端设有防水云台相机仓7，防水云台相机仓7内设有云台相机。

如图2是水空两栖救生担架侧面图，该水空两栖救生担架前下部设计成流线型，可以提高水上救援返回过程的速度。另外该种形状使得前方体积较大，实际牵引过程中，前方会翘起，由此后方会得到更大的浸深，有利于推进器13提高推力。水空两栖救生担架上有多个辅助救生设备，如侧边的系绳孔6，前部的喊话器和警报灯27，这些在救生过程中能够发挥巨大的作用，壳体1的中间两侧对称设有系孔平台5，系孔平台5上设置系绳孔6。

由于飞行动力系统和船行动力系统数量均为偶数，且沿壳体1中心线对称分布。因此两种动力系统在宽度方向的相对的两侧，以提供稳定的推进力。

进一步地，请参阅图2，作为本专利提供的水空两栖救生担架的另一种具体实施方式，防护导流罩8的内径沿远离壳体1头部方向逐渐减小，因此推进器13喷出的推动水流的速度逐渐增大，进而能有效提升推进的速度。

进一步地，作为本专利提供的水空两栖救生担架的另一种具体实施方式，防护导流罩8内部设有一水平隔板，该水平隔板可进一步避免落水者的肢体伸入推进器13，避免了对落水者造成二次伤害；同时水平隔板位于中心位置，因此水流在喷出之前被“调直”，水流以直线的方式向外喷出，不会有其他方向的分速度，因此实现了最大的前进推动力，并且不会导致水空两栖救生担架左右或者上下的颠簸。

图3是水空两栖救生担架的俯视图，该视角更能反映水空两栖救生担架的结构特征。壳体1前部有一开关2和充电接口。通过该开关2的按钮能够快速的运行该救生机器人。通过该充电接口，能对内部的锂电池进行充电，避免需要打开舱盖对锂电池进行直接操作来开关机或是充电，节省了准备工作和后期维护的时间。在水空两栖救生担架实际制造过程中，可以视壳体1强度选择性在内部填充发泡海绵16。

如图4是水空两栖救生担架的内部透视图，该图只是简要表达内部零件存放关系。控制系统15的核心部件位于舱盖正下方，这样方便调试。提供能量的锂电池的电池仓4和电调安装位14在两侧，电调安装位14内安装电调，电调为双向电调，以此将重心控制在中心位置。除锂电池、控制系统外，前方的云台相机也属于在壳体1内部，壳体1内部需要进行走线，视强度可以进行发泡海绵16的填充。

图5是该水空两栖救生担架专用的遥控器18，该遥控器18为数图传一体遥控器。与传统无人机遥控器不同，因为涉及两套动力系统，所以需要三个运动操作杆和一个云台控制摇杆20，三个运动操作杆包括两个飞行通道摇杆19和一个船用推进摇杆21，该遥控器18有一个图像显示屏26，该显示屏26能够将无人机端的图像传输给操作者；除此之外，该遥控器18还有多个辅助通道按钮22和拨杆，这些按钮和拨杆可以执行其它任务，如救生衣投放或者物资投放等其它功能的辅助救生设备，所述遥控器18上还设置遥控器天线25。

该水空两栖救生担架的另外一种实施例是，该遥控器18的图像不传输在遥控器18上，这种情况下，需要配备一个头戴式显示器，该显示器能够将第一视角直接送到操控者眼前，更便于操作者就行救援。

从图6可以清晰看出遥控器18与水空两栖救生担架的链路关系，飞行动力系统和船行动力系统连接到控制系统，控制系统将信号发动给这两套动力系统。控制系统连接数图传和接收机，水空两栖救生担架的信息通过一定频段的电磁波传送到遥控器18。同样遥控器18的命令信号可以传输给控制系统。接收机包含控制单元、数图传；控制单元由GPS、惯性导航系统组成，控制水空两栖救生担架的运动；数图传用来传输命令、数据及图像；惯性导航系统包含气压计，保证气压计正常工作，壳体1上安装防水透气阀或者可伸缩橡胶套膜，保持壳体1内外气压平衡。

作为本发明另外一种实施例，飞行动力系统中的数量不一定局限为图中的四个，同样船行动力系统的数量也不局限为图中的两个。动力系统中电机的数量为偶数个，且沿着壳体1中心线对称分布，通过内部零件的摆放设计，将重心控制在壳体1中心位置，以便水空两栖救生担架稳定运行。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统， 装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种水空两栖救生担架，包括壳体（1）、飞行动力系统、船行动力系统、控制系统及锂电池（23），其特征在于：所述壳体（1）上开设涵洞（10），所述涵洞（10）内安装飞行动力系统，壳体（1）上开设有核心舱，核心舱内安装控制系统（15），所述壳体（1）前端设有防水云台相机仓（7），所述防水云台相机仓（7）内设有云台相机，所述壳体（1）内部一侧有电池仓（4）用于固定锂电池（23），所述壳体（1）内部另一侧设有电调安装位（14），所述电调安装位（14）内安装电调，船行动力系统固定在壳体（1）尾部的防护导流罩（8）内，通过防护导流罩（8）与壳体（1）形成整体。

2.根据权利要求1所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述飞行动力系统包括飞行电机（12）和桨叶（11），所述涵洞（10）内部有横穿的横梁（24），所述横梁（24）上有适配飞行电机（12）的电机座（17），飞行电机（12）安装在电机座（17）内；所述船行动力系统包括推进器（13），所述推进器（13）安装在防护导流罩（8）内侧。

3.根据权利要求1所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述涵洞（10）上下面有防护格栅（3），所述防护格栅（3）的格栅孔尺寸小于手指宽度。

4.根据权利要求1所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述壳体（1）上有两组把手（9），一组把手（9）在中间部位，设置为凸出的抓杆；一组把手（9）在前部，设置为贯穿的扁孔。

5.根据权利要求1所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述壳体（1）尾部的推进器（13）和防护导流罩（8）设置在靠下部位。

6.根据权利要求1所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述锂电池连接部位设置一个开关（2），所述开关（2）的按钮设置在壳体（1）上面；所述锂电池分出充电接头，所述充电接头设置在壳体（1）上面，所述充电接头有一防水盖，避免进水导致短路。

7.根据权利要求1所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述壳体（1）上还设有辅助救生设备，所述辅助救生设备包括侧边的系绳孔（6），前部的喊话器和警报灯（27），所述壳体（1）的中间两侧对称设有系孔平台（5），所述系孔平台（5）上设置系绳孔（6），所述壳体（1）内部中空或者填充发泡海绵（16）。

8.根据权利要求7所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述控制系统包含遥控器（18）和接收机；所述遥控器（18）上设有两个飞行通道摇杆（19）、一个船用推进摇杆（21）和一个控制云台的摇杆，除此外包含辅助通道按钮（22），所述辅助通道按钮（22）用于投放辅助救生设备。

9.根据权利要求8所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述遥控器（18）上还设置显示屏（26），能够接收图像及水空两栖救生担架的状态信息。

10.根据权利要求8所述的一种水空两栖救生担架，其特征在于：所述接收机包含控制单元、数图传；所述控制单元由GPS、惯性导航系统组成，控制水空两栖救生担架的运动；所述数图传用来传输命令、数据及图像；所述惯性导航系统包含气压计，保证气压计正常工作，壳体（1）上安装防水透气阀或者可伸缩橡胶套膜，保持壳体（1）内外气压平衡。

Images