CN113998081A - 一种水上水下搜救机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水上水下搜救机器人，包括机器人主体，所述机器人主体左右两侧均设有推进系统，所述机器人主体内部设有潜水系统和控制器，所述控制器与推进系统和潜水系统电性连接，所述推进系统由涡轮推进器和进水管组成，所述涡轮推进器设置于机器人主体侧端后部，所述进水管设置于机器人主体侧端前部，所述进水管内部经管道与涡轮推进器的进水侧连通，所述机器人主体前端两侧均设有载人握把，所述机器人主体顶端设有用于载人的承载面，所述机器人主体上还设有用于水中搜寻的搜查模块，所述控制器上连接有远程控制系统，本发明整体造型简约、结构紧凑，大大增加了救援速度，缩短了救援时间，且安全性和救援效率高。
Description
技术领域
本发明是一种水上水下搜救机器人，属于救援机器人技术领域。
背景技术
随着全世界各国之间的贸易往来越来越频繁，海运和空运逐渐被人们所重视，海难和空难发生的频次也越来越高。另外，在中国的很多地方都有水库，而水库的安全防护很差，而且人们的游泳安全防范意识差，容易导致溺水事故。因此，水上救援、水下搜查的研究工作显得更为重要，水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，因此水下机器人已成为可以替代人类进行海洋开发和水下救援的重要工具。水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种。其中，有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。
水下搜查最主要的方式还是采用人力搜查，这存在着很大的安全隐患，而且工作效率低。由于受到水底环境诸多因素的影响，如供氧量不足、水底可见度低等因素会导致人力搜查强度增大、效率降低，而为溺水事件提供救援和善后服务的机器却相当少。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种水上水下搜救机器人，以解决现有的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种水上水下搜救机器人，包括机器人主体，所述机器人主体左右两侧均设有推进系统，所述机器人主体内部设有潜水系统和控制器，所述控制器与推进系统和潜水系统电性连接；
所述推进系统由涡轮推进器和进水管组成，所述涡轮推进器设置于机器人主体侧端后部，所述进水管设置于机器人主体侧端前部，所述进水管内部经管道与涡轮推进器的进水侧连通；
所述机器人主体前端两侧均设有载人握把，所述机器人主体顶端设有用于载人的承载面；
所述机器人主体上还设有用于水中搜寻的搜查模块，所述控制器上连接有远程控制系统，所述远程控制系统向控制器发送控制信号，所述搜查模块经由控制器与远程控制系统交互连接。
进一步地，所述潜水系统由浮力仓和水泵组成，所述浮力仓开设于机器人主体内部，所述水泵设置于浮力仓内且水泵的出水端经管道贯穿机器人主体底部延伸至外界，所述浮力仓两侧均开设有若干个进水口，所述进水口与相应一侧的进水管连通并通过控制机构控制进水。
进一步地，所述控制机构为电磁阀，所述电磁阀设置于进水口与进水管之间的连通管上，所述电磁阀与控制器电性连接，所述浮力仓内设有水量传感器，所述水量传感器连接至控制器。
进一步地，所述远程控制系统为无线遥控方式，所述控制器上集成设置有无线接收模块，所述无线接收模块用于接收遥控器发送的无线信号。
进一步地，所述远程控制系统为有缆遥控方式，所述控制器与遥控器之间通过电缆进行信号传输。
进一步地，所述搜查模块由摄像头、定位模块、探测灯和声光报警模块组成，所述机器人主体前端的透明密封仓内设有摄像头，所述摄像头两侧均设有探测灯，所述声光报警模块设置于机器人主体前侧上部。
进一步地，所述承载面的弧度结构符合人体上半身工学设计，所述承载面上符合人体胸口位置处设置有加热板。
进一步地，所述承载面中部开设有用于储备救援物资的储物仓，所述储物仓上铰接设置有仓门，所述加热板设置于仓门上。
进一步地，所述载人握把顶端设有遥控键，所述遥控件与控制器电性连接并发送控制信号。
进一步地，所述机器人主体后端中部设有牵引钩，所述牵引钩用于牵引其他浮力救援物品。
进一步地，所述机器人主体采用轻质浮力材质制成。
本发明的有益效果是：本发明整体造型简约、结构紧凑，通过浮力仓的设计可水上水下两用救援，同时双涡轮推进器设计使机器人在水中高速行驶，大大增加了救援速度，缩短了救援时间，该救援机器人对救援人员的技术要求低，任何人都可以简单方便的操控使用，同时不需要救援人员下水救援，被救援人员可以借助自身力量爬上救援机器人，并在救援机器人的载托下返航，安全性和救援效率更高。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种水上水下搜救机器人的结构示意图；
图2为本发明一种水上水下搜救机器人的结构侧视图；
图3为本发明一种水上水下搜救机器人的浮力仓结构图。
图中：机器人主体-16、涡轮推进器-1、进水管-2、载人握把-3、承载面-4、浮力仓-5、水泵-6、进水口-7、电磁阀-8、加热板-9、摄像头-13、探测灯-14、声光报警模块-15、储物仓-10、仓门-11、牵引钩-12。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
请参阅图1、图2、图3，一种水上水下搜救机器人技术方案：包括机器人主体16，所述机器人主体16左右两侧均设有推进系统，所述机器人主体16内部设有潜水系统和控制器，所述控制器与推进系统和潜水系统电性连接；所述推进系统由涡轮推进器1和进水管2组成，所述涡轮推进器1设置于机器人主体16侧端后部，所述进水管2设置于机器人主体16侧端前部，所述进水管2内部经管道与涡轮推进器1的进水侧连通；所述机器人主体16顶端设有用于载人的承载面4；所述控制器上连接有远程控制系统，所述远程控制系统向控制器发送控制信号；
在本实施例中，所述潜水系统由浮力仓5和水泵6组成，所述浮力仓5开设于机器人主体16内部，所述水泵6设置于浮力仓5内且水泵6的出水端经管道贯穿机器人主体16底部延伸至外界，所述浮力仓5两侧均开设有若干个进水口7，所述进水口7与相应一侧的进水管2连通并通过控制机构控制进水。
在本实施例中，所述控制机构为电磁阀8，所述电磁阀8设置于进水口7与进水管2之间的连通管上，所述电磁阀8与控制器电性连接，所述浮力仓5内设有水量传感器，所述水量传感器连接至控制器。
在本实施例中，所述远程控制系统为无线遥控方式，所述控制器上集成设置有无线接收模块，所述无线接收模块用于接收遥控器发送的无线信号。
在本实施例中，所述机器人主体16上还设有用于水中搜寻的搜查模块，所述搜查模块经由控制器与远程控制系统交互连接，所述搜查模块由摄像头13、定位模块、探测灯14和声光报警模块15组成，所述机器人主体16前端的透明密封仓内设有摄像头13，所述摄像头13两侧均设有探测灯14，所述声光报警模块15设置于机器人主体16前侧上部。
在本实施例中，所述承载面4的弧度结构符合人体上半身工学设计，所述承载面4中部开设有用于储备救援物资的储物仓10，所述储物仓10上铰接设置有仓门11，仓门11上符合人体胸口位置处设置有加热板9。
在本实施例中，所述机器人主体16前端两侧均设有载人握把3，所述载人握把3顶端设有遥控键，所述遥控件与控制器电性连接并发送控制信号。
在本实施例中，所述机器人主体16后端中部设有牵引钩12，所述牵引钩12用于牵引其他浮力救援物品。
该救援机器人可水上水下两用，当浮力仓5为空腔时，救援机器人主体完全上浮于水面，此时可让搜救人员上半身趴在承载面4上，双手把握载人握把3，通过遥控键控制涡轮推进器1工作，推进器工作带动救援机器人在水面上行进，进而寻找落水者，当落水这处于刚落水状态时，可以直接让救援机器人主体16空载，通过遥控器和摄像头13远程控制救援机器人驶向落水者，让落水者自己趴上救援机器人主体16进行救援，同时承载面4上的加热板9可以给落水者加热，避免因落水失温；
当落水者溺水时间过长而落入到水中时，通过控制电磁阀8打开，涡轮推进器1工作时进水侧会通过进水管2吸入水，此时进水口7打开，进水管2内的水会在水压的作用下涌入浮力仓5内，进而改变救援机器人主体16的重量，使救援机器人自身配重大于浮力而下沉入水中，进而让救援机器人在水中行驶，让本产品靠近溺水人员，若溺水人员还有意识，他便可以抓住上面载人握把3，此时工作人员通过远程控制水泵排出浮力仓5里面的水，使该机器人带着溺水人员浮出水面，并驶向岸边或者是救援船船边，由于水泵6的出水口位于机器人底端，所以在排水的过程会向下的喷力，从而加快上浮速度。
实施例二
与实施例一不同之处在于：远程控制系统为有缆遥控方式，所述控制器与遥控器之间通过电缆进行信号传输。
该实施例中机器人采用线控的方式，可以在机器人内的蓄电池电路不足或者信号较差的场所：如水灾情况下的下水道、水库、车库等使用，通过线控给予电源，传输信号。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种水上水下搜救机器人，包括机器人主体(16)，所述机器人主体(16)左右两侧均设有推进系统，其特征在于：所述机器人主体(16)内部设有潜水系统和控制器，所述控制器与推进系统和潜水系统电性连接；
所述推进系统由涡轮推进器(1)和进水管(2)组成，所述涡轮推进器(1)设置于机器人主体(16)侧端后部，所述进水管(2)设置于机器人主体(16)侧端前部，所述进水管(2)内部经管道与涡轮推进器(1)的进水侧连通；
所述机器人主体(16)前端两侧均设有载人握把(3)，所述机器人主体(16)顶端设有用于载人的承载面(4)；
所述机器人主体(16)上还设有用于水中搜寻的搜查模块，所述控制器上连接有远程控制系统，所述远程控制系统向控制器发送控制信号，所述搜查模块经由控制器与远程控制系统交互连接。
2.根据权利要求1所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述潜水系统由浮力仓(5)和水泵(6)组成，所述浮力仓(5)开设于机器人主体(16)内部，所述水泵(6)设置于浮力仓(5)内且水泵(6)的出水端经管道贯穿机器人主体(16)底部延伸至外界，所述浮力仓(5)两侧均开设有若干个进水口(7)，所述进水口(7)与相应一侧的进水管(2)连通并通过控制机构控制进水。
3.根据权利要求2所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述控制机构为电磁阀(8)，所述电磁阀(8)设置于进水口(7)与进水管(2)之间的连通管上，所述电磁阀(8)与控制器电性连接，所述浮力仓(5)内设有水量传感器，所述水量传感器连接至控制器。
4.根据权利要求1或3所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述远程控制系统为无线遥控方式，所述控制器上集成设置有无线接收模块，所述无线接收模块用于接收遥控器发送的无线信号。
5.根据权利要求1或3所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述远程控制系统为有缆遥控方式，所述控制器与遥控器之间通过电缆进行信号传输。
6.根据权利要求1所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述搜查模块由摄像头(13)、定位模块、探测灯(14)和声光报警模块(15)组成，所述机器人主体(16)前端的透明密封仓内设有摄像头(13)，所述摄像头(13)两侧均设有探测灯(14)，所述声光报警模块(15)设置于机器人主体(16)前侧上部。
7.根据权利要求1所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述承载面(4)的弧度结构符合人体上半身工学设计，所述承载面(4)上符合人体胸口位置处设置有加热板(9)。
8.根据权利要求7所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述承载面(4)中部开设有用于储备救援物资的储物仓(10)，所述储物仓(10)上铰接设置有仓门(11)，所述加热板(9)设置于仓门(11)上。
9.根据权利要求1所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述载人握把(3)顶端设有遥控键，所述遥控件与控制器电性连接并发送控制信号。
10.根据权利要求1所述的一种水上水下搜救机器人，其特征在于：所述机器人主体(16)后端中部设有牵引钩(12)，所述牵引钩(12)用于牵引其他浮力救援物品。
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