CN114715389A - 一种新型多功能智能消防无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型多功能智能消防无人机。所述无人机空投设备部分，是利用两个电机分别控制医疗盒内的储物隔层的切换和电动门的开合，实现空投功能。所述医疗检测装置，利用一种能自适应环境的健康检测红外热像仪，发现被困人员并检测其体征信息，为医护人员救援及时提供有效信息。所述生命探测装置是利用人体呼吸胸腔变化形成多普勒效应，反馈给探测器。所述气体检测传感器利用催化剂进行无焰燃烧，将热信号转化为差压信号送入单片机。所述锂电池耐高温结构，由C/Ph复合隔热材料构成。所述无人机缓冲装置，利用步进电机转化旋翼的转动惯量，驱动滑轮旋转，实现低功率无人机地面行驶。本专利提出的多功能消防无人机可为消防事业提供可靠助力。

Description

一种新型多功能智能消防无人机

技术领域

本发明专利涉及无人机消防技术领域，具体为一种可拆多功能消防无人机。

背景技术

当前，信息技术飞速发展，各类衍生的新产品层出不穷，无人机技术便是其中之一。无人机技术的出现在社会各领域中得到了较为广泛的应用，影响力也在不断拓展。消防灭火救援工作是城市化发展后不可或缺的重要工作，合理应用无人机可有效提升消防灭火救援工作的效率，为消防灭火救援工作提供可靠助力。

现有的消防无人机在使用时，大多不具有防撞装置，落地缓冲装置，在发生碰撞或落地时受力太大容易造成内外两部分装置受损，且大多无人机不能实现集照明、有毒气体检测、喊话、雷达避障、医疗检测等功能灵活在火场救援中于一体，及无人机锂电池金属化学性质十分活跃，是易燃物质，极易引起燃烧和爆炸。为此我们提出了一种多功能无人机来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能可拆卸消防无人机，以解决上述背景技术中提出的无人机缺乏保护、落地缓冲装置容易造成无人机内外两部分装置受损，不能实现集照明、有毒气体、喊话、雷达避障、医疗检测等功能灵活在火场救援中于一体，无人机锂电池金属化学性质十分活跃，极易引起燃烧和爆炸等问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种多功能可拆卸消防无人机，包括无人机主体，所述无人机的表面安装有机翼，所述机翼表面设有防撞装置，所述防撞装置，包括无人机主体和防撞机构，所述防撞机构的数量为四个且对称安装在无人机四个旋翼上；所述无人机主体包括机身﹐所述机身的两侧对称设有两个连接架杆，所述连接架杆上端固定连接有驱动盒，所述驱动盒正面的驱动端上固定连接有桨叶；所述防撞机构包括连接块，所述连接块的数量为一个。所述连接块正面的外侧开设有插槽，所述插槽内设有插块，所述插块的正面通过螺钉与插槽内壁后侧固定连接，所述内环形防撞板的外侧对称设有五个减震用的橡胶块。所述无人机机翼的底端设置有减震缓冲机构，所述可收放缓冲机构数量为四个且对称安装在无人机四个旋翼下；所述无人机主体包括机身﹐所述机身的两侧对称设有两个连接架杆，所述连接架杆远离机身的一端固定连接有驱动盒，所述驱动盒正面的驱动端上固定连接有叶片﹐所述机身的背面固定安装有支撑架；所述防撞机构包括直角圆锥齿轮机构、步进电机和升降装置；无人机旋翼下装备有旋翼驱动电机，直角圆锥齿轮机构直接连接在其下方，将上电机转动惯量转化为下齿轮的转动惯量，为滑轮提供动力；下方连接步进电机和升降装置，由步进电机控制带动两杆升降；两伸缩杆底端装有滑轮。

所述无人机主体的内部安装有耐高温锂电池，所述耐高温锂电池，包括锂电池本体，所述锂电池本体为矩形，所述锂电池本体矩形外壁设置防高温结构，所述防高温结构设有固定装置，所述锂电池本体夹有水冷装置，所述防高温结构涂有隔热材料，所述隔热材料是由C/Ph复合材料构成，所述无人机主体的顶端装有超声波探测仪，且探测仪的表面设置有防护机构，所述防护机构包括支撑外壳和隔热涂层；所述无人机超声波检测仪后侧装有气体检测装置，所述气体检测装置包括检测仪，所述检测仪上端设有检测头，所述检测头中含有传感器，利用传感器来检测环境中存在的气体种类，所述无人机主体的底部侧方装有照明装置，所述照明装置包括照明灯主体和转向装置，所述照明灯为可拆卸部分，在阴暗的环境下根据需要进行安装，在明亮的环境下可以拆除，为其它救援设备提供空间。所述无人机与照明灯利用伺服电机连接，由伺服电机控制照明灯的方向，以保证在无需改变无人机方向的情况下就能改变照明方向。所述照明灯增加亮度调节功能，依据现场环境明暗程度可调节至所需亮度，节约能源。通过过热过流保护防止由于温度过高导致照明灯损坏，以及照明灯内部出现短路等故障时发生不必要的意外，所述无人机机翼增加反光警示装置，以便于操作人员发现无人机所在位置，进而实现精准操作。所述无人机主体的前端中心装有喊话装置，便于及时进行信息传输，让被困人员能够更好的听到指挥，及时进行救援。

所述无人机主体的前端上侧装有医疗检测装置，所述医疗检测装置提供一种可自适应环境的具有拍照功能和健康检测的红外热像仪，所述红外热像仪设有红外探测器，所述红外探测器与CPLD芯片通过VCC或串行口进行通信。所述红外探测仪背部连接斯特林制冷机。所述无人机的中部下侧装有空投装置，包括空投箱、电机1、电机2、齿轮1、齿轮2、齿轮3、齿轮链、自动门，所述空投箱是由六个隔板分割空间，所述空投箱内部连有轴1，所述轴1控制隔板运动，所述轴1后端连接电机1，所述电机1、2共同由单片机控制，所述空投箱背部固定齿轮系，所述齿轮系由三齿轮、齿轮链条及轴2构成，所述轴2控制中间齿轮2，所述齿轮2通过链条连接齿轮1、3，所述链条控制电动门的开启，所述轴2后端连接电机2。

优选的，所述内环形防撞板内侧的中心位置处固定连接有内连接架，所述内连接架远离内环形防撞板的一侧与驱动盒表面固定连接。

优选的，所述内环形防撞板上开设有第一通孔。

优选的，减震橡胶块取用高强度减震橡胶块。

优选的，所述直角圆锥齿轮机构在地面运行模式提供动力给滑轮，使得无人机可以在地面行驶。

优选的，所述直角圆锥齿轮机构由缓冲装置连接脚架和两个圆锥齿轮构成。

优选的﹐所述升降装置由两伸缩杆和高刚度缓冲套筒组成，主伸缩杆套接在套筒内，套筒与另一伸缩杆通过焊接用一根短杆连接。

优选的，所述各部分组成一个完整的无人机支腿，整个可收放缓冲装置由四个相同的支腿组成，分别连接在无人机四个旋翼下。

优选的，所述斯特林制冷机，为制冷型红外探测仪提供稳定的工作温度环境；

优选的，红外探测器，与CPLD芯片通过VCC或串行口进行通信,用于获取外界图像，并发送到所述CPLD芯片；

优选的，所述CPLD可通过SPI总线驱动存储模块实现红外热像仪拍照功能，接收所述红外探测器所拍摄发送的外界图像,对所述图像进行处理,并将照片传送至存储模块；

所述SPI总线是Motorola公司推出的三线同步接口；

存储模块包括：基于GL823K芯片和SD内存卡；

所述存储模块与CPLD芯片，温度采集模块和心电采集模块相连；所述存储模块可将数据照片传送至存储模块；

温度采集模块，与红外探测器相连，自动测量人体自身辐射红外能量转换成温度并送至存储模块；

心电采集模块，包括心电传感器以及心电数据采集器；

所述心电传感器用于检测人体心电信号；

所述心电数据采集器通过求取过去几个周期的心电信号平均值，通过固定算法计算出瞬时心率以及判断呼吸是否正常，并将数据传送至存储模块；

2.4G无线数据传输模块，通过与存储模块和单片机相连，接收单片机指令将存储模块传收到的数据照片发送至地面站。

采用本发明实施例，可以实现自适应环境，可实现红外热像仪的拍照和医疗检测功能。

优选的，所述锂电池本体一端设置电源线接入到无人机主机。

优选的，所述防高温结构由正方体结构镶嵌在无人机底端。

优选的，所述正方体结构外涂有C/Ph复合隔热材料。

优选的，所述无人机本体是由碳/碳复合材料构成。

优选的，所述生命探测仪，由超声波探测仪及保护装置构成。

优选的，所述保护装置外涂有隔热材料。

优选的，所属的检测仪是由复合材料构成，设有保护装置。

优选的，所述传感器是采用全新一代低功耗高抗干扰型载体催化传感器，所述传感器表面含有催化剂。

优选的，所述照明灯长期工作在烟雾环境中，因此采用一种穿透力较强的灯光。

所述照明灯中装有反光碗，使照明灯的灯光更集中，反射碗内壁上涂有黄色反光涂层，黄色涂层可以使光源发出的光产生黄色色调，光源为黄色光源的LED灯，黄色光的穿透力强，可以在烟雾环境中辐射更远，使被困人员既能看清目标有不会觉得刺眼。

所述照明灯与无人机主机体之间由“U”型支架进行连接，并由伺服电机控制照明灯的方向。

所述伺服电机安装在无人机主机体底部，伺服电机的输出端连接有转轴，所述“U”型支架底部留有通孔，所述转轴穿过“U”型支架底部通孔使伺服电机与支架之间连接，所述“U”型支架两侧留有盲孔，所述照明灯主体两侧有销轴，照明灯主体与“U”型支架之间通过盲孔与销轴的配合相连接，实现自动控制照明灯朝向水平不同的方向以及手动控制照明灯竖直方向的方向。

所述照明灯电路主板安装有过流保护机构和过热保护指示芯片，所述过流保护机构包括过流保护保险丝，所述过热保护指示芯片临界值为60℃。

所述反光警示装置包括：基板，所述基板的两个表面分别涂有反光材料涂层，所述防撞板内连接架上分布有LED数码节能灯管，为反光材料涂层提供可被反射的光源。

优选的，所述箱体前侧装有电动门，后侧装有两根轴，并固定安装在底端辅助装置，所述箱体内部由六隔板分为六部分空间，所述电动门与所述空间相适配。

优选的，所述箱体后侧下端固定齿轮结构，所述齿轮2受轴2控制，所述齿轮1、3受齿轮2通过齿轮链控制，所述电动门受链条控制，所述齿轮链与齿轮大小相适应。

优选的，所述两电机固定于无人机主体，所述两通过两轴分别控制空投箱及齿轮。

本发明通过在驱动盒表面设置有防撞机构，利用插块插入连接块的插槽中，并用螺钉固定，可实现对防撞板的安装和拆卸，并对桨片进行保护，当受到撞击时，利用外环形防撞板在外部保护，通过橡胶块实现减震，进而实现了对机身的保护，该无人机飞行防撞装置，结构设计合理，使用方便，可在飞行时对叶片进行保护，防止被撞击而导致的损坏，并且可提供较好的减震效果，避免因震动导致的无人机受损，延长使用寿命，可满足多方位需求，本发明通过设置内连接架，可从内环形防撞板内侧进行一定的辅助支撑，以防止折断，通过设置第一通孔和第二通孔，起到一定的通风作用，防止无人机在使用过程中，因空气阻力过大而影响到飞行，通过设置指示灯和透明灯罩，可起到一定的照明指示功能；本发明所述的可收放无人机缓冲装置，通过步进电机控制升降装置伸缩杆的运动，使起落架完成收放动作，确保无人机落地时保持水平；无人机离地飞行时，步进电机控制升降装置使得伸缩杆收回。无人机着陆和离地瞬间，高刚度缓冲套筒可以提供良好的减震作用，若无人机由于事故坠落时可由该缓冲装置进行缓冲，减小损失。本发明起落架结构简单，易于操作与维修，适于推广使用；本发明实施例采用CPLD芯片可通过SPI总线驱动存储模块实现红外热像仪拍照功能并进行图像处理，实现红外热像仪拍照功能，采用温度采集模块和心电采集模块实现红外热像仪的医疗检测功能，即测温和心率检测。此外，本发明还具有功耗低，成本低，易生产，易实现等特点。

本发明解决了现有电池在火场中使用的不足，提供一种具备防高温的锂电池结构，通过本发明的结构，能防止锂电池在火场中高温运行，避免了电池爆炸的危险，保证了锂电池的正常稳定运行，且结构简单，方便使用；提供了一种具有生命探测功能的消防无人机，能够有助于提升消防救援的效率，降低火灾的危害；通过气体检测装置，可以实现多种气体的检测与精准检测，测量精度高，大大提高了消防救援的工作效率，减少人员伤亡与环境污染；利用黄色光源，穿透能力更强，可以在烟雾中辐射更远，更适用于在充满烟雾的火场环境下工作；给光源增加一个反光碗，使光线更集中；通过螺栓将照明灯安装在无人机底座上，安装拆卸方便；利用无人机自身的机翼工作时高速旋转产生的气流对照明灯散热，既不需要增加散热风扇又满足了照明灯的散热需求；利用伺服电机连接一个“U”型支架控制照明灯的照射方向，使得照明灯可以实现全方向照射，增大了照射范围，也提高了无人机的机动性；在无人机机翼上增加反光材料涂层，使无人机能在黑暗场所发出绚丽的光彩，起到了夺目警示的效果，为无人机的夜间续航提供了保障，也方便被困人员和操作人员发现目标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示意图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明主视图的结构示意图

图2是本发明医疗检测装置主视图；

图3是本发明医疗检测装置侧视图；

图4是本发明保护装置主视图的结构示意图；

图5是本发明缓冲装置主视图的结构示意图；

图6是本发明缓冲装置主视图的内部结构示意图；

图7是本发明仰视图的结构示意图；

图8是本发明实施例的耐高温锂电池主视图的结构示意图；

图9是本发明实施例的生命探测装置内部剖面图；

图10是本发明实施例的气体检测装置内部剖面图；

图11是本发明照明装置主视图的结构示意图；

图12是本发明照明装置照明灯的局部示意图；

图13是本发明实施例的空投装置电机结构图；

图14是本发明实施例的空投装置齿轮系结构图；

图15是本发明实施例的空投装置侧视图；

图16是本发明实施例的医疗检测原理图。

图中：1、防撞机构；2、缓冲装置；3、医疗装置；4、生命探测装置；5、气体检测装置；6、喊话装置；7、避障雷达；8、空投装置；9、红外摄像头；10、斯特林制冷机；11、CPLD芯片；12、存储模块；13、温度采集模块；14、心电采集模块；15、2.4G数据传输模块；16、外环型防撞板；17、减震橡胶块；18、连接块；19、通孔；20、内环型防撞板；21、内连接杆1；22、连接机构；23、高刚度缓冲套筒；24、直角齿轮机构；25、滑轮；26、外伸缩杆；27、内伸缩杆；28、连接脚架；29、齿轮；30、无人机主体；31、旋翼；32、机身；33、连接架杆；34、桨叶；35、锂电池主体； 36、锂电池电源；37、锂电池保护壳；38、翻盖式结构；39、锂电池引出端；40、生命探测防护机构；41、超声波探测仪；42、生命探测引出段；43、导线管；44、气体检测芯片；45、探测头；46、磁吸式插头；47、伺服电机；48、转轴；49、“U”型支架；50、通孔；51、盲孔；52、盲孔；53、照明灯主体；54、销轴；55、销轴；56、照明灯光源；57、反光碗；58、电机1；59、轴1；60、电动机2；61、轴2；62、齿轮1；63、齿轮2；64、齿轮链；65、空投箱；66、空投电子门；67、齿轮3。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

请参阅图1-16，一种无人机可收放缓冲装置，包括无人机主体30、防撞机构1、缓冲机构2，所述缓冲机构2防撞机构1的数量为四个且对称安装在无人机四个旋翼31下；所述防撞机构1的数量为四个且对称安装在无人机主体30的四个旋翼31上；

所述无人机主体30包括机身32﹐所述机身32的两侧对称设有两个连接架杆33，所述连接架杆33远离机身的一端固定连接有驱动盒，所述驱动盒正面的驱动端上固定连接有桨叶34.

所述缓冲机构2包括直角圆锥齿轮机构24、旋翼驱动电机21和升降装置22；无人机旋翼31下装备有旋翼驱动电机21，直角圆锥齿轮机构24直接连接在其下方，将上电机21转动惯量转化为下齿轮29的转动惯量，为滑轮25提供动力；下方连接升降装置22，由电机21控制带动主伸缩杆26和内伸缩杆27升降；两伸缩杆底端装有滑轮25。

所述防撞机构1包括连接块，所述连接块18的数量为一个，所述连接块正面的外侧开设有插槽，所述插槽内设有插块，所述插块的正面通过螺钉与插槽内壁后侧固定连接，所述内环形防撞板20的外侧对称设有四个减震用的橡胶块17。

根据本发明实施例，提供了一种可自适应环境的具有拍照功能和健康检测的红外热像仪，图16是本发明实施例医疗检测原理图，根据本发明实施例的可自适应环境的具有拍照功能和健康检测的红外热像仪包括：

斯特林制冷机10，为制冷型红外探测仪9提供稳定的约80K的工作环境温度；

红外探测器9，与CPLD芯片11通过VCC或串行口进行通信,用于获取外界图像，并发送到所述CPLD芯片11；

CPLD芯片11（复杂可编程逻辑器件），是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

所述CPLD芯片11可通过SPI总线驱动存储模块实现红外热像仪拍照功能，接收所述红外探测器发送的外界图像,对所述图像进行处理,并将照片传送至2.4G无线数据传输模块15；

所述SPI总线是Motorola公司推出的三线同步接口，同步串行3线方式进行通信：一条时钟线SCK，一条数据输出线MOSI，一条数据输入线MISO；用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯；

存储模块12包括：基于GL823K芯片和SD内存卡；

所述GL823K芯片是由中国台湾创惟半导体推出的一款USB2.0SD/MMC闪存读卡器单芯片。支持USB2.0高速传输，并符合通用串行总线规范。该芯片集成了一个高速的8051微处理器和一个最好的数据引擎，它的引脚设计适合卡插口提供更容易的PCB布局。它集成了5V至3.3V，3.3V到1.8V稳压器和电源MOSFET和它使芯片上的时钟源的功能（OCCS）这意味着任何外部12mhz XTAL是必要的，有效地降低了总的BOM成本。

所述存储模块12与CPLD芯片11，温度采集模块13和心电采集模块14相连，CPLD芯片11可驱动实现红外热像仪拍照功能；所述存储模块12可将数据照片传送至2.4G无线传输模块15；

温度采集模块13，与红外探测器9相连，自动测量人体自身辐射红外能量转换成温度并送至2.4G无线数据传输模块15；

所述温度采集模块所用芯片LMT70是TI(德州仪器)公司开发的一款具有输出使能引脚的超小型、高精度、低功耗CMOS精度模拟温度传感器，其耗散低于36W，具有超低的自发热特性，支持在宽温度范围内的高精度。LMT70的温度误差仅为±0.1°C，可以感知人体表面微小的温度变化；

心电采集模块14，包括心电传感器以及心电数据采集器；

所述心电传感器用于检测人体心电信号；

所述心电数据采集器通过求取过去几个周期的心电信号平均值，通过固定算法计算出瞬时心率以及判断呼吸是否正常，并将数据传送至2.4G无线数据传输模块；

所述心电采集模块14所用芯片ADS1292是TI(德州仪器)公司专门用于心电信号和呼吸信号测量的模拟前端芯片，拥有32个引脚，其广泛医用于医疗仪器中；

2.4G无线数据传输模块15，与单片机和存储模块12相连，通过接收单片机指令将传收到的数据照片发送至地面站。

综上所述，本发明实施例采用CPLD芯片通过SPI总线驱动存储模块实现红外热像仪拍照功能并进行图像处理，实现红外热像仪拍照功能，采用温度采集模块和心电采集模块实现红外热像仪的医疗检测功能，即测温和心率检测。此外，本发明实施例还具有功耗低，成本低，易生产，易实现等特点。

进一步地，所述直角圆锥齿轮机构24在地面运行模式提供动力给滑轮25，使得无人机可以在地面行驶。

进一步地，所述直角圆锥齿轮机构24由连接脚架和两个圆锥齿轮29构成。

进一步地﹐所述升降装置22由主伸缩杆26和内伸缩杆27及高刚度缓冲套筒23组成，主伸缩杆26套接在套筒内，内伸缩杆27通过焊接与一根短杆和连接脚架33连接。

进一步地，所述各部分组成一个完整的无人机支腿，整个可收放缓冲装置由四个相同的支腿组成，分别连接在无人机四个旋翼31下。

进一步地，所述内环形防撞板20内侧的中心位置处固定连接有内连接架，所述内连接架远离内环形防撞板20的一侧与驱动盒表面固定连接。

进一步地，所述内环形防撞板上开设有第一通孔19。

进一步地，减震橡胶块17取用高强度减震橡胶块。

一种具备防高温功能的锂电池，包括锂电池本体35，所述锂电池本体为矩形，所述锂电池本体外设有锂电池外部保护壳37，所述防高温结构设有固定装置，所述防高温结构涂有隔热材料，所述隔热材料是由C/Ph复合材料构成，从而可以起到隔热防高温作用。

防高温结构原理：锂电池本体在火灾使用过程中容易被高温破坏密闭性，和空气接触，就会跟空气中的水发生猛烈的化学反应，瞬间产生大量的氢气，并释放出热能，极易引起燃烧和爆炸，为了防止发生故障，运行稳定，通过隔热机构，将锂电池本体与火场的高温隔离，使锂电池防止过热，保证锂电池正常运行，提供一种隔热效果好的结构。

进一步地所述锂电池本35一端设置有正极100，另一端设置有负极200。

进一步地锂电池外部保护壳37由固定装置构成。

进一步地防高温装置外层涂有由C/Ph复合材料构成，材料具备更好的隔热效果。

一种具备生命探测功能的消防无人机，包括无人机主体30，所述无人机主体的表面装有超声波探测仪41，且超声波探测仪的表面设置有防护机构40，所述防护机构包括支撑外壳和隔热图层。

工作原理：由于人体呼吸时胸腔有明显起伏变化，而当电磁波持续照射时，这种变化就会形成一种相对运动的多普勒效应。在探测器收到回波时，由于多普勒效应其频率值会出现一定幅度的偏差，探测器根据频率漂移值便可知是否有生命体存在。

一种用于气体检测的无人机，所述检测装置包括检测仪，所述检测仪上端设有传感器探头45，所述检测头中含有传感器探头45，利用传感器来检测环境中存在的气体种类，所述探测头45连有导线管43，所述导线管43内部含有导线，所述导线管43下部接有芯片44，所述检测装置设有磁吸式插头46接入无人机。

工作原理：当空气中含有可燃性气体扩散到检测传感器表面上，在传感器表面催化剂作用下迅速进行无焰燃烧，产生反应热使传感器的铂丝电阻值增大，检测桥路输出一个差压信号。这个电压信号的大小与可燃性气体浓度成正比例关系。它经过放大后进行电压电流转换把信号值转换成4~20mA标准信号，送入STM32F103VET6的ADC进行数据处理，然后通过蓝牙将检测结果传送到PC端进行分析处理。

所述伺服电机47的输出转轴连接在“U”型支架49的底部，“U”型支架49开口向下，照明灯主体53固定于“U”型支架49开口位置，伺服电机47的输出转轴48转动时带动“U”型支架49转动，即可带动照明灯主体53转动，即实现了照明灯在水平照射方向的调节。

所述照明灯包括黄色LED光源56和反光碗57，反光碗57内壁上涂有黄色反光涂层，黄色涂层可以使光源发出的光产生黄色色调，黄色光的穿透力较强。

所述反光碗57呈抛物面型，可以使黄色光源发出的光尽可能多的反射回正前方，增大正前方的光照强度。所述灯罩上预留有散热孔，以便于照明灯在工作时产生的热量散发到灯罩外。

所述照明灯信号线与无人机主控板连接，由地面操作人员对无人机发送指令，无人机收到指令后经过一系列的处理，反馈给照明灯不同频率的PWM信号，达到控制照明灯亮度的效果。

电路主板上安装有过流保护机构和热保护指示芯片，过流保护机构包括过流保险丝，热保护指示芯片临界值为60℃，过流保护机构和热保护指示芯片的设置可以更好的对LED灯珠进行保护，当其达到温度临界点时可以及时控制电路进行反馈，降低LED灯珠的亮度，减少发热量，配合散热装置使得LED灯珠温度降至安全范围内。

所述基板为机翼本体，基板上表面和下表面涂有反光材料涂层，防撞板内装有LED数码节能灯管，为反光材料涂层提供可被反射的光源，位于防撞板内的LED数码节能灯管将光线照射到机翼上，机翼上的反光材料涂层将光线反射出来，操作人员即可观察到无人机所在位置，起到警示作用。

持医疗物资的空投结构，包括空投箱本体65，所述空投箱为圆桶型，所述空投箱本体65外涂油防高温材料，所述空投箱内部由六隔板分为六部分空间，所述空投箱由轴1、轴2分别与无人机主体上电机1、电机2相连，所述两电动机受无人机内部单片机控制，所述轴分别和空投箱65及齿轮67相连，所述齿轮通过齿轮链64相连接。

工作原理：无人机发现被困人员，给单片机一个输入信号，单片机得到输入信号后，控制电动机1转动轴1来控制空投箱转动，在空投箱转动完成后，单片机控制电动机2控制齿轮2转动，带动齿轮链控制齿轮1、3转动来控制电动门开启，医疗物资投出，物资投出后电动机2控制齿轮反转，将电动门关闭，完成一个工作周期，如此循环。

以上所述仅为本发明的具体实施样例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于；所述的无人机表面安装有机翼（31），且机翼（31）的表面设有防护防撞机构（1），所述机翼下端设有可升降缓冲装置（2），所属无人机主体（30）的上端设有雷达避障装置（7），所述的无人机主体的内部安装有耐高温锂电池，所述耐高温锂电池，包括锂电池本体（35），所述锂电池本体矩形外壁设有防高温结构（37），所述防高温结构设有固定装置（37）连接无人机主体，所述防高温结构设有槽口，所述防高温结构涂有隔热材料；所述无人机主体的顶端装有超声波探测仪，所述探测仪包括超声波雷达（41）以及保护装置（40），所述保护装置包括支撑外壳和涂有隔热材料，所述保护装置焊（40）接到无人机主体，所述无人机生命探测装置（4）后侧装有气体检测装置，所述气体检测装置包括检测仪，所述检测仪上端设有检测头（45）；所述检测头内部嵌有传感器，所述无人机主体上方设有照明装置（53），所述无人机主体中部下方设有空投装置，所述空投装置包括电动机1（58），所述电动机1（58）接有轴1（59），所述轴1（59）连接空投箱（65），所述空头装置包括电动机2（60），所述电动机2（60）接有轴2（61），所述轴2（61）连接齿轮3（67），所述齿轮3（67）通过齿轮链（64）控制齿轮1（62）、齿轮2（63），进而控制空投电子门（66），所述无人机主题的前端设有医疗装置（3），所述医疗装置（3）下端设有喊话装置（6），包括红外探测器（9），斯特林制冷机（10），CPLD芯片（11），存储模块（12），温度采集模块（13），心电采集模块（14）和2.4G无线传输模块（15）。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于；所述的斯特林制冷机（10），为制冷型红外探测仪提供稳定的工作温度环境；所述红外探测器，与CPLD芯片（11）连接，用于获取外界图像，并发送到所述CPLD芯片（11）；所述CPLD芯片（11）通过SPI总线驱动存储模块（12）实现红外热像仪拍照功能并进行图像处理，实现红外热像仪拍照功能，并将照片传送至2.4G无线数据传输模块（15）；所述温度采集模块（13）和所述心电采集模块（14），与红外探测器（9）相连，将采集数据送至2.4G无线数据传输模块（15）；所述2.4G无线数据传输模块（15），通过与存储模块（12）和单片机相连，接收单片机指令将存储模块（12）传收到的数据照片发送至地面站，所述防撞机构的数量为四个且对称安装在无人机四个旋翼上。

3.根据权利要求1所述的一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于，所述红外探测仪（9）与所述CPLD芯片（11），通过VCC或串行口进行通信，所述存储模块（12）包括：基于GL823K和SD内存卡，所述温度采集模块（13）所用芯片LMT70，所述心电采集模块（14）所用芯片ADS1292，所述CPLD芯片（11）可通过SPI总线驱动存储模块（12）实现红外热像仪（9）拍照功能。

4.根据权利要求1所述一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于：所述防撞机构（1）包括连接块，所述连接块（18）的数量为一个，所述连接块正面的外侧开设有插槽，所述插槽内设有插块，所述插块的正面通过螺钉与插槽内壁后侧固定连接，所述内环形防撞板（20）的外侧对称设有四个减震用的橡胶块（17）。

5.根据权利要求1所述一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于：所述内环形防撞板（20）内侧的中心位置处固定连接有内连接架，所述内连接架远离内环形防撞板（20）的一侧与驱动盒表面固定连接；所述内环形防撞板上开设有第一通孔（18）。

6.根据权利要求1所述一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于：所述的缓冲机构（2）包括直角圆锥齿轮机构（24）、旋翼驱动电机和升降装置（22）；无人机旋翼下装备有旋翼驱动电机，直角圆锥齿轮机构（24）直接连接在其下方，将上电机转动惯量转化为下滑轮（25）的转动惯量，为滑轮（25）提供动力；下方连接升降装置（22），由电机控制带动主伸缩杆（26）和内伸缩杆（27）升降；两伸缩杆底端装有滑轮（25）。

7.根据权利要求1所述一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于：所述的无人机主体（30）的两侧对称设有两个连接架杆（33），所述连接架杆远离机身的一端固定连接有驱动盒，所述驱动盒正面的驱动端上固定连接有桨叶（34）所述缓冲机构（2）的数量为四个且对称安装在无人机四个旋翼下。

8.根据权利要求1所述的一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于；所述锂电池本体（35）设置为矩形，所述矩形锂电池主体后端设有电源端（36），所述电源端与无人机主体相适配，所述锂电池外部保护壳（37）焊接至无人机主体，所述保护壳顶端设置翻盖式结构（38），所述保护壳的大小与锂电池大小相适配，所述隔热材料是由C/Ph复合材料构成，所述防高温结构尺寸大小与内部锂电池本体（35）相适应，所述锂电池通过电源端（36）插入到无人机主机。

9.根据权利要求1所述的一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于：所述超声波探测仪（41）设置为圆柱形，所述生命探测仪保护装置设置为（40）圆饼型，所述保护装置尺寸与雷达相适应并通过固定装置连接至一起，所述保护装置后端开设通槽，所述雷达引出端口（42），所述端口（42）与所述通槽的大小形状相适配，所述生命探测装置整体通过端口（42）插入到无人机。

10.根据权利要求1所述的一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于；所述检测仪内部设置导线线管（43），所述导线管（43）一段连接芯片（44），一段连接探测头（45），所述导线管内部设有导线，所述芯片磁吸式插头（46），所属端口与无人机相适配，插入至无人机，所述探测头为圆形，所述探测头与传感器形状大小相适配。

11.根据权利要求1所述一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于：所述照明装置（53）的伺服电机（47）的输出端连接有转轴（48），所述“U”型支架（49）底部留有通孔（50），所述转轴（48）穿过“U”型支架（49）底部通孔（50）使伺服电机（47）与支架（49）之间连接，所述“U”型支架（49）两侧留有盲孔（52）和盲孔（51），所述照明灯主体（53）两侧有销1（55）和销2（54），照明灯主体（53）与“U”型支架（49）之间通过盲孔（52）和盲孔（51）与销（55）和销（54）的配合相连接，实现自动控制照明灯朝向水平不同的方向以及手动控制照明灯竖直方向的方向，所述照明灯光源为黄色LED灯，所述照明灯中装有反光碗，所述照明灯的亮度可随环境亮度进行变化，所述照明灯添加过热保护装置。

12.根据权利要求1所述的一种新型多功能智能消防无人机，一种多功能消防无人机警示装置，其特征在于；所述无人机旋翼上表面和下表面均涂有反光材料涂层，所述防撞板内安装有LED灯。

13.根据权利要求1所述的一种新型多功能智能消防无人机，其特征在于；所述空投装置(8)中的空投箱(65)设置为圆柱桶状，所述空投箱底端设置为电动门（66），所属电动门背端连接两齿轮，所述齿轮1（62）、齿轮2（63）通过齿轮链（64）连接齿轮3（67），所述齿轮3（67）中间留有圆孔并连有轴2（61），所述轴直径与所述齿轮圆孔大小相适应，所述轴的另一端连接电机2（60），所述空投箱（65）背部留有通槽，所述通槽的大小与所述轴1（59）直径大小相适配并固定于一起，所述轴1（59）另一端连接电动机1（58），所述两电动机通过导线介入无人机主体。

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