CN114524067B

CN114524067B - 一种智能救援无人船

Info

Publication number: CN114524067B
Application number: CN202210164850.XA
Authority: CN
Inventors: 孙墨林
Original assignee: Guangdong Ocean University
Current assignee: Guangdong Ocean University
Priority date: 2022-02-23
Filing date: 2022-02-23
Publication date: 2023-02-07
Anticipated expiration: 2042-02-23
Also published as: CN114524067A

Abstract

本发明公开了一种智能救援无人船，包括，第一浮体，第一浮体具有方形结构，第一浮体的一侧设有第二浮体，第二浮体与第一浮体之间通过连接板固定连接，第一浮体上表面设有轴承架，轴承架一侧设有电机，电机的输出轴通过轴承架连接有转杆，转杆上固定连接有抬起组件，抬起组件包括抬起基体，抬起基体具有方形块状结构，抬起基体的中部开设有通孔，抬起基体的两侧对称设有抬起辅助板；本发明通过通过设有的抬起组件，可以救助落水人员和落水昏迷人员，并且通过设置抬起侧板，既增加了落水人员在被抬起组件救起时的舒适度，又可以避免过快的旋转速率，导致落水人员无法及时爬上抬起辅助板，错失最佳救援时间。

Description

一种智能救援无人船

技术领域

本发明涉及水上救生技术领域，具体为一种智能救援无人船。

背景技术

无人船是一种可以遥控，或借助精确卫星定位和自身传感按照预设任务在水面航行的全自动水面智能设备，近年来，随着国家大力推行水生态保护，无人智能船的需求在快速增长。目前，在国内无人船研发领域，有遥控无人船、无动力拖拽式无人船等多种无人船类型。但是为了在船舶遇难时对大量落水者进行救援，是一项危险性极高的任务，现在的手段通常是由救援人员将救生艇开到落水人员附近，然后抛出救生器具或者直接由救援人员前往营救，此方法处于安全性和效率性的考虑上都不理想，会延误救援时间，救援人员下水营救落水者，对救援人员也可能带来危险。

现有技术公开的一种智能无人救援船、救援系统及救援方法（CN113443110A），该发明能够解决现有救援船在救援过程中的人力成本问题以及机动性差、救援响应慢等问题，在消防人员得到落水求救信号后，能够远程操控该救援船快速赶到事故现场，并对救援现场信息进行回传，但是其只能救出清醒的落水人员，缺少能够救起落水昏迷人员的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能救援无人船，以解决现有的救援无人船稳定性差、救援量小，以及无法对落水昏迷人员施救的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能救援无人船，包括，第一浮体，第一浮体具有方形结构，第一浮体的一侧设有第二浮体，第二浮体与第一浮体的结构相同，第二浮体与第一浮体间隔对称设置，第二浮体与第一浮体之间通过连接板固定连接，第一浮体上表面设有轴承架，轴承架一侧设有电机，电机的输出轴通过轴承架连接有转杆，转杆上固定连接有抬起组件，抬起组件包括抬起基体，抬起基体具有方形块状结构，抬起基体的中部开设有通孔，抬起基体的两侧对称设有抬起辅助板，抬起辅助板具有方形板状结构，抬起辅助板通过钢杆与抬起基体的一侧面固定连接，抬起辅助板的两对立侧面上通过柔性杆固定连接有抬起侧板；

第一浮体上设有的电机，可以通过第二浮体上设有的主控制器，控制电机输出轴进行低速转动，电机工作时会带动抬起组件整体形成缓慢且匀速的圆周运动，抬起辅助板到达水面附近时，落水人员可攀爬至抬起辅助板上，随后到达第一浮体或第二浮体，实现自身的救援；对于溺水昏迷的人员，也可在抬起辅助板接触到落水人员时，使落水人员脱离水面；两侧的抬起侧板进一步增加了抬起辅助板与水体的接触面积，可以达到降低抬起辅助板旋转速率的效果，即，当一侧的抬起辅助板抬起落水人员时，另一侧的抬起辅助板连同抬起侧板一起与水面接触，随后进入水下，在这个过程中，由于抬起组件与水体的接触面积较大，水体对于抬起组件的阻力也更大，从而降低了抬起组件抬起落水人员时的旋转速率，既增加了落水人员在被抬起组件救起时的舒适度，又可以避免过快的旋转速率，导致落水人员无法及时爬上抬起辅助板，错失最佳救援时间；抬起辅助板两侧通过柔性杆连接的抬起侧板，能够避免抬起辅助板下落速度过快，拍打水面激起大水花或波浪，使落水人员位置发生移动，或使落水人员呛水，也可以避免昏迷的落水人员持续受到水花的拍打，加快其体温流失速度。

第一浮体和第二浮体的后侧面上分别使用固定绳体连接有若干个浮球，第一浮体的前侧面上设有弯板，弯板具有弧形板状结构，弯板的一端转动连接于第一浮体的前端部；

可以通过调节第一浮体和第二浮体前侧面上转动连接的弯板的开合角度，来调节无人船整体在水面上行驶所受到的阻力，当两弯板处于闭合状态时，具有流线型设计的弯板结构，能够引导装置前方水体从两侧通过，从而降低了装置在水面行驶过程中的水阻；当无人船行驶到达救援范围附近后，通过使两弯板张开一定角度，进而增加水阻，来降低无人船的行驶速度，并且能够避免与落水人员发生碰撞，弯板打开后落水人员与无人船的接触面得到增大，弯板重新闭合的过程中，能够夹起散落在水中的行李、救生圈、漂浮垃圾等物品；

第一浮体和第二浮体后侧的浮球优先使用外表面具有适合人们抓握的结构，例如在浮球的外表面设置把手，或使浮球的外表面具有多处适合抓握的内凹结构，使落水人员可以轻松地攀附于浮球漂在水面上，等待救援；多个浮球通过固定绳体相连，扩大了救援的范围，在落水人数较多的情况下，落水人员可以攀附在浮球上，随后通过无人船在水中的移动来使落水人员在水面移动到安全位置；在固定绳体与第一浮体、第二浮体之间围成的区域，可通过固定绳体来限位一些救生圈或其它救生工具，进一步地增加了无人船的救援范围和救援能力。

第一浮体的下侧面通过连杆固定连接有半悬浮组件，半悬浮组件具有半悬浮板，半悬浮板具有方形板状结构，半悬浮板的两侧对称设有若干个翅片，半悬浮板下方设有缓冲板；半悬浮组件通过辅助绳体与浮球固定连接；

通过在第一浮体、第二浮体底部分别设置半悬浮组件，来增强无人船在水面的稳定性，避免无人船出现侧翻，在救到多名落水人员后，人员处于第一浮体、第二浮体上，由于落水人员的体重不一，则此时可以通过无人船底部的半悬浮组件来对无人船底部提供浮力支撑，进而提高了无人船的抗侧翻能力；在半悬浮板两侧设有的翅片，可以进一步增强无人船的稳定性，当无人船具有侧翻趋势时，半悬浮板两侧具有的多个翅片在水中发生位移，水体对其产生的阻力增大，进而降低了无人船侧翻的可能性；在半悬浮板底部设有的缓冲板，在浅水区域时，可以降低无人船底部的半悬浮组件与水底接触损坏的风险，对半悬浮组件起到保护作用；

多根与浮球相连的辅助绳体与浮球之间的固定绳体形成限位区，限位区内的人员或物体可以随无人船在水面移动，同时对于已无生命体征的人员，可以将他们集中拖移，可以起到后期方便尸体打捞的作用。

第一浮体的上表面后方设有摄像装置，第二浮体的上表面前方设有摄像装置，第一浮体的上表面的两端各设有一个警示灯，第二浮体的上表面的两端各设有一个警示灯，连接板的一侧面上设有推进装置；

前后分别设置的两个摄像头可以全方位的观察到水面的情况，及时使无人船对障碍物进行避让，或查找到落水人员的具体位置，警示灯则可以使落水人员更容易找到无人船的位置，以便更加快速地使自身得到救援，推进装置则提供装置整体的动力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该一种智能救援无人船，通过设有的抬起组件，可以救助落水人员和落水昏迷人员，并且通过设置抬起侧板，既增加了落水人员在被抬起组件救起时的舒适度，又可以避免过快的旋转速率，导致落水人员无法及时爬上抬起辅助板，错失最佳救援时间；

2. 该一种智能救援无人船，可以通过调节第一浮体和第二浮体前侧面上转动连接的弯板的开合角度，来调节无人船整体在水面上行驶所受到的阻力，进而调节无人船的行驶速度，并且在弯板重新闭合的过程中，能够夹起散落在水中的行李、救生圈、漂浮垃圾等物品；

3. 该一种智能救援无人船，可以通过第一浮体和第二浮体后侧的浮球使落水人员可以轻松地攀附于浮球漂在水面上，等待救援，并且可通过固定绳体来限位一些救生圈或其它救生工具，进一步地增加了无人船的救援范围和救援能力；

4. 该一种智能救援无人船，通过在第一浮体、第二浮体底部分别设置半悬浮组件，来增强无人船在水面的稳定性，避免无人船出现侧翻；

5. 该一种智能救援无人船，通过前后分别设置的两个摄像头可以全方位的观察到水面的情况，及时使无人船对障碍物进行避让，或查找到落水人员的具体位置。

附图说明

图1为本发明提供的一种智能救援无人船的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2所示抬起组件的结构示意图；

图4为图1所示半悬浮组件的结构示意图；

图5为图2所示弯板的连接结构示意图。

图中：1、第一浮体；11、第二浮体；12、连接板；13、轴承架；14、电机；15、转杆；16、弯板；17、固定绳体；18、浮球；19、主控制器；110、摄像装置；111、推进装置；112、警示灯；2、抬起组件；21、抬起基体；22、钢杆；23、抬起辅助板；24、抬起侧板；25、柔性杆；26、通孔；3、半悬浮组件；31、连杆；32、翅片；33、缓冲板；34、辅助绳体；35、半悬浮板。

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1-3，本发明提供的一种实施例：一种智能救援无人船，包括。

一种智能救援无人船，包括，第一浮体1，第一浮体1具有方形结构，第一浮体1的一侧设有第二浮体11，第二浮体11与第一浮体1的结构相同，第二浮体11与第一浮体1间隔对称设置，第二浮体11与第一浮体1之间通过连接板12固定连接，第一浮体1上表面设有轴承架13，轴承架13一侧设有电机14，电机14的输出轴通过轴承架13连接有转杆15，转杆15上固定连接有抬起组件2，抬起组件2包括抬起基体21，抬起基体21具有方形块状结构，抬起基体21的中部开设有通孔26，抬起基体21的两侧对称设有抬起辅助板23，抬起辅助板23具有方形板状结构，抬起辅助板23通过钢杆22与抬起基体21的一侧面固定连接，抬起辅助板23的两对立侧面上通过柔性杆25固定连接有抬起侧板24；

第一浮体1上设有的电机14，可以通过第二浮体11上设有的主控制器19，控制电机14输出轴进行低速转动，电机14工作时会带动抬起组件2整体形成缓慢且匀速的圆周运动，抬起辅助板23到达水面附近时，落水人员可攀爬至抬起辅助板23上，随后到达第一浮体1或第二浮体11，实现自身的救援；对于溺水昏迷的人员，也可在抬起辅助板23接触到落水人员时，使落水人员脱离水面；两侧的抬起侧板24进一步增加了抬起辅助板23与水体的接触面积，可以达到降低抬起辅助板23旋转速率的效果，即，当一侧的抬起辅助板23抬起落水人员时，另一侧的抬起辅助板23连同抬起侧板24一起与水面接触，随后进入水下，在这个过程中，由于抬起组件2与水体的接触面积较大，水体对于抬起组件2的阻力也更大，从而降低了抬起组件2抬起落水人员时的旋转速率，既增加了落水人员在被抬起组件2救起时的舒适度，又可以避免过快的旋转速率，导致落水人员无法及时爬上抬起辅助板23，错失最佳救援时间；抬起辅助板23两侧通过柔性杆25连接的抬起侧板24，能够避免抬起辅助板23下落速度过快，拍打水面激起大水花或波浪，使落水人员位置发生移动，或使落水人员呛水，也可以避免昏迷的落水人员持续受到水花的拍打，加快其体温流失速度。

请参阅附图1、图2、图5，第一浮体1和第二浮体11的后侧面上分别使用固定绳体17连接有若干个浮球18，第一浮体1的前侧面上设有弯板16，弯板16具有弧形板状结构，弯板16的一端转动连接于第一浮体1的前端部；

可以通过调节第一浮体1和第二浮体11前侧面上转动连接的弯板16的开合角度，来调节无人船整体在水面上行驶所受到的阻力，当两弯板16处于闭合状态时，具有流线型设计的弯板16结构，能够引导装置前方水体从两侧通过，从而降低了装置在水面行驶过程中的水阻；当无人船行驶到达救援范围附近后，通过使两弯板16张开一定角度，进而增加水阻，来降低无人船的行驶速度，并且能够避免与落水人员发生碰撞，弯板16打开后落水人员与无人船的接触面得到增大，弯板16重新闭合的过程中，能够夹起散落在水中的行李、救生圈、漂浮垃圾等物品；

第一浮体1和第二浮体11后侧的浮球18优先使用外表面具有适合人们抓握的结构，例如在浮球18的外表面设置把手，或使浮球18的外表面具有多处适合抓握的内凹结构，使落水人员可以轻松地攀附于浮球18漂在水面上，等待救援；多个浮球18通过固定绳体17相连，扩大了救援的范围，在落水人数较多的情况下，落水人员可以攀附在浮球18上，随后通过无人船在水中的移动来使落水人员在水面移动到安全位置；在固定绳体17与第一浮体1、第二浮体11之间围成的区域，可通过固定绳体17来限位一些救生圈或其它救生工具，进一步地增加了无人船的救援范围和救援能力。

请参阅图1、图4，第一浮体1的下侧面通过连杆31固定连接有半悬浮组件3，半悬浮组件3具有半悬浮板35，半悬浮板35具有方形板状结构，半悬浮板35的两侧对称设有若干个翅片32，半悬浮板35下方设有缓冲板33；半悬浮组件3通过辅助绳体34与浮球18固定连接；

通过在第一浮体1、第二浮体11底部分别设置半悬浮组件3，来增强无人船在水面的稳定性，避免无人船出现侧翻，在救到多名落水人员后，人员处于第一浮体1、第二浮体11上，由于落水人员的体重不一，则此时可以通过无人船底部的半悬浮组件3来对无人船底部提供浮力支撑，进而提高了无人船的抗侧翻能力；在半悬浮板35两侧设有的翅片32，可以进一步增强无人船的稳定性，当无人船具有侧翻趋势时，半悬浮板35两侧具有的多个翅片32在水中发生位移，水体对其产生的阻力增大，进而降低了无人船侧翻的可能性；在半悬浮板35底部设有的缓冲板33，在浅水区域时，可以降低无人船底部的半悬浮组件3与水底接触损坏的风险，对半悬浮组件3起到保护作用；

多根与浮球18相连的辅助绳体34与浮球18之间的固定绳体17形成限位区，限位区内的人员或物体可以随无人船在水面移动，同时对于已无生命体征的人员，可以将他们集中拖移，可以起到后期方便尸体打捞的作用。

请参阅图1、图2，第一浮体1的上表面后方设有摄像装置110，第二浮体11的上表面前方设有摄像装置110，第一浮体1的上表面的两端各设有一个警示灯112，第二浮体11的上表面的两端各设有一个警示灯112，连接板12的一侧面上设有推进装置111；

前后分别设置的两个摄像头可以全方位的观察到水面的情况，及时使无人船对障碍物进行避让，或查找到落水人员的具体位置，警示灯112则可以使落水人员更容易找到无人船的位置，以便更加快速地使自身得到救援，推进装置111则提供装置整体的动力。

工作原理：

该智能救援无人船通过第一浮体1和第二浮体11漂浮于水面上，在通过摄像装置110发现落水人员或主控制器19接收到任务执行命令时，无人船通过推进装置111行驶到落水人员附近，并且通过抬起组件2救助落水人员，无人船后方的浮球18也可以方便更多的落水人员攀附。

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。

Claims

1.一种智能救援无人船，包括，第一浮体（1），所述第一浮体（1）具有方形结构，所述第一浮体（1）的一侧设有第二浮体（11），所述第二浮体（11）与所述第一浮体（1）的结构相同，所述第二浮体（11）与所述第一浮体（1）间隔对称设置，所述第二浮体（11）与所述第一浮体（1）之间通过连接板（12）固定连接，所述第一浮体（1）上表面设有轴承架（13），所述轴承架（13）一侧设有电机（14），所述电机（14）的输出轴通过所述轴承架（13）连接有转杆（15），

其特征在于：所述转杆（15）上固定连接有抬起组件（2），所述抬起组件（2）包括抬起基体（21），所述抬起基体（21）具有方形块状结构，所述抬起基体（21）的中部开设有通孔（26），所述抬起基体（21）的两侧对称设有抬起辅助板（23），所述抬起辅助板（23）具有方形板状结构，所述抬起辅助板（23）通过钢杆（22）与所述抬起基体（21）的一侧面固定连接，所述抬起辅助板（23）的两对立侧面上通过柔性杆（25）固定连接有抬起侧板（24）；所述第一浮体（1）和所述第二浮体（11）的后侧面上分别使用固定绳体（17）连接有若干个浮球（18），所述第一浮体（1）的下侧面通过连杆（31）固定连接有半悬浮组件（3），所述半悬浮组件（3）具有半悬浮板（35），所述半悬浮板（35）具有方形板状结构，所述半悬浮板（35）的两侧对称设有若干个翅片（32），所述半悬浮板（35）下方设有缓冲板（33），所述半悬浮组件（3）通过辅助绳体（34）与所述浮球（18）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能救援无人船，其特征在于：所述第一浮体（1）的前侧面上设有弯板（16），所述弯板（16）具有弧形板状结构，所述弯板（16）的一端转动连接于所述第一浮体（1）的前端部。

3.根据权利要求1所述的一种智能救援无人船，其特征在于：所述第一浮体（1）的上表面后方设有摄像装置（110），所述第二浮体（11）的上表面前方设有摄像装置（110）。

4.根据权利要求1所述的一种智能救援无人船，其特征在于：所述第一浮体（1）的上表面的两端各设有一个警示灯（112），所述第二浮体（11）的上表面的两端各设有一个警示灯（112）。

5.根据权利要求1所述的一种智能救援无人船，其特征在于：所述连接板（12）的一侧面上设有推进装置（111）。

6.根据权利要求1所述的一种智能救援无人船，其特征在于：所述第二浮体（11）的上表面上设有主控制器（19）。