一种消防用灭火无人机
技术领域
本发明涉及抛投领域,具体是指一种消防用灭火无人机。
背景技术
在飞行时进行抛投物品被广泛应用于不同领域,比如抛投救助物资、抛投农业肥料和抛投救火物品等。
通过无人飞机上装载灭火球进行抛投是目前常见的灭火方式,但是还存在如下的缺陷:
在抛投灭火弹时每当抛投出一个灭火弹时容易导致机体和装载灭火弹的组件重心改变,目前无人机都会通过自带的飞控系统调节平衡,主要手段是增大机体上某个电机功率,一方面容易导致耗电量增大,另一方面突然增大功率容易导致机体上电机损坏,而且容易产生过大功率使无人机倾覆的情况;
无人机的机体和用于装载灭火弹的装置安装不够方便;
在抛投之前,放置不同数量灭火弹时会导致机体重心变化,且不便于进行手动调节。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服以上技术问题,提供在抛投完成灭火球之后能够自动调节重心、便于抛投组件安装和能够根据灭火弹数量调节机体重心的一种消防用灭火无人机。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种消防用灭火无人机,包括机体、装载组件和抛投组件,所述机体包括固定在机体上的摄像头和支杆,所述抛投组件通过装载组件可拆卸的固定在机体的下端;所述抛投组件包括平移组件、装填组件和投射组件;所述平移组件设置在装载组件的下侧,以用于移动装填组件的位置调节机体重心;所述装填组件设置在平移组件的下侧,以用于对待抛投的灭火弹装填至投射组件;所述投射组件设置在装填组件的下侧,以用于对待抛投的灭火弹抛投。
进一步,所述装载组件包括匚形框、储液囊、滑动支撑杆一和滑动挤压板,所述支杆的下端连接设有对称的固定杆,所述固定杆的一侧连接设有卡紧块,所述滑动支撑杆一的上端与匚形框相固定连接,所述储液囊对称固定在匚形框内的上壁,所述滑动挤压板滑动的套设在滑动支撑杆一的外侧,所述固定杆设置在储液囊和滑动挤压板之间。
具体的,所述储液囊内设有磁流变液,所述滑动挤压板上侧连接设有电磁铁一,所述匚形框的底壁固定有能够被电磁铁一吸引的金属板。
作为优选,.所述平移组件包括滑动顶板、固定块一、滑动支撑杆二、单向轴承、蜗轮和蜗杆,所述固定块一的上侧与滑动支撑杆一的下端固定连接,所述滑动支撑杆二设置为多个,且滑动的贯穿固定块一,所述滑动顶板的上侧连接设有与滑动支撑杆二两端连接的固定板一。
进一步,其中一个固定板一上通过轴承贯穿固定有螺杆,所述螺杆通过螺纹贯穿固定块一,所述螺杆的一端连接设有蜗轮,所述滑动顶板上通过轴承贯穿设有与蜗轮啮合的蜗杆,所述蜗杆的另一端外侧通过单向轴承固定设有齿轮,所述蜗杆的上端连接设有旋钮。
具体的,所述装填组件包括主动辊、从动辊、驱动电机、支撑板一和支撑板二,所述支撑板一对称的固定在滑动顶板一端的下侧,所述支撑板二对称的固定在滑动顶板另一端的下侧,所述主动辊转动的设置在支撑板一内侧,所述从动辊转动的设置在支撑板二的内侧,所述主动辊和从动辊的外侧套设有传送带,所述驱动电机固定在支撑板一的外侧,所述驱动电机的输出端转动的贯穿支撑板一与主动辊相连接,所述传送带的表面均匀连接设有隔板,所述支撑板一和支撑板二的内侧固定设有挡板。
作为优选的,所述投射组件包括投射盒、推动板、滑动板、弹簧一、永磁铁、电磁铁二,所述投射盒的一端为开口设置,所述投射盒固定在支撑板一和支撑板二的下端,所述滑动板滑动的贯穿投射盒未开口的一端,所述滑动板在投射盒内的一端与推动板相连接,所述永磁铁固定在滑动板的另一端,所述投射盒一端外侧与电磁铁二相连接,所述投射盒远离电磁铁二一端的上侧设有通孔,所述弹簧一套设在滑动板的外侧,所述弹簧一的一端与推动板相连接,所述弹簧一的另一端与投射盒相连接。
进一步,所述推动板的一端通过支撑杆三连接设有弧形的投掷板,所述投射盒的下侧壁设有滑孔一和滑孔二,所述投射盒内的下侧壁固定设有扇形板一,所述扇形板一的上侧滑动设有扇形板二,所述扇形板二的下侧连接设有滑块,所述扇形板二的上侧设有与滑块相配合的滑槽,所述扇形板二的上侧连接设有挤压开关,所述挤压开关用于控制电磁铁二,所述扇形板二的下端铰接设有弹性伸缩杆,所述弹性伸缩杆的固定端转动的设置在滑孔二内侧,所述弹性伸缩杆下端的内侧铰接设有顶动杆一,所述顶动杆一的另一端铰接设有顶动杆二,所述顶动杆二的外侧滑动套设有与投射盒连接的固定块二,所述顶动杆二的外侧固定设有固定板二,所述顶动杆二的外侧套设有弹簧二,所述弹簧二的一端与固定块二相连接,所述弹簧二另一端与固定板二相连接,所述推动板的下侧连接设有能够在滑孔一内滑动且与顶动杆二相抵的顶动板。
具体的,所述滑动板的一侧连接设有能够与齿轮啮合的多个轮齿。
作为优选的,还包括遥控器,所述滑动顶板的上侧连接设有控制器,所述驱动电机、电磁铁一、电磁铁二、挤压开关和控制器电性连接,所述遥控器与控制器通过无线连接。
本发明与现有技术相比的优点在于:
1、通过装填组件的作用,便于快速的将装填组件安装在机体上,且在安装之后能稳固的固定,除此之外,装填组件在机体上拆卸也方便;
2、通过平移组件的作用,便于根据装填的灭火球进行手动调节固定块一的位置,进而便于调节安装装填组件之后机体的重心,避免机体的重心过度偏移的情况;
3、在抛投完成一个灭火球之后,能够自动调节装填组件重心,进而调节机体的重心,尽量避免目前机体飞控为了调节重心而控制机体上某个电机功率增大,产生费电、突然增大功率产生损坏和产生功率过大机体倾覆的情况;
4、通过调节电磁铁二上通过的电流大小,便于调节弹簧一收缩程度,进而根据位置需求调节抛投的距离;
5、通过单向轴承的作用,只有当滑动板朝向推动板方向滑动时因为单向轴承的作用会带动蜗杆的转动,进而带动固定块一在滑动顶板上侧滑动;
6、在灭火弹通过通孔之后能够自动实现将压缩的弹簧一释放,进而自动实现通过投掷板推动灭火弹进行抛投;
7、在将灭火弹抛投完成之后,能够通过灭火弹和挤压开关分开,进行自动实现弹簧一的挤压蓄力;
8、灭火弹掉落在扇形板一和扇形板二内侧,能够通过扇形板一和扇形板二实现初步的遮挡固定,在灭火弹触碰到挤压开关时能够实现自动的对灭火弹抛投,在将灭火弹抛投出去之后,能通过弹簧二弹力使扇形板二自动复位。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图。
图2是本发明另一视角立体结构示意图。
图3是本发明一侧结构示意图。
图4是本发明图3中A-A位置剖视结构示意图。
图5是本发明匚形框一侧结构示意图。
图6是本发明匚形框另一侧结构示意图。
图7是本发明图6中B-B位置剖视结构示意图。
图8是本发明机体立体结构示意图。
图9是本发明图1中A位置放大结构示意图。
图10是本发明图4中B位置放大结构示意图。
图11是本发明图10中C位置放大结构示意图。
图12是本发明遥控器结构示意图。
如图所示:1、机体;2、装载组件;3、摄像头;4、支杆;5、平移组件;6、装填组件;7、投射组件;8、匚形框;9、储液囊;10、滑动支撑杆一;11、滑动挤压板;12、固定杆;13、卡紧块;14、电磁铁一;15、金属板;16、滑动顶板;17、固定块一;18、滑动支撑杆二;19、单向轴承;20、蜗轮;21、蜗杆;22、固定板一;23、螺杆;24、齿轮;25、主动辊;26、从动辊;27、驱动电机;28、支撑板一;29、支撑板二;30、传送带;31、隔板;32、投射盒;33、推动板;34、滑动板;35、弹簧一;36、永磁铁;37、电磁铁二;38、通孔;39、支撑杆三;40、投掷板;41、滑孔一;42、扇形板一;43、扇形板二;44、滑块;45、滑槽;46、挤压开关;47、弹性伸缩杆;48、滑孔二;49、顶动杆一;50、顶动杆二;51、固定块二;52、固定板二;53、弹簧二;54、顶动板;55、轮齿;56、控制器;57、遥控器;58、磁流变液;59、挡板。
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。另外,术语“包括”及其任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
请参阅附图1、图2、图8,一种消防用灭火无人机,包括机体1、装载组件2和抛投组件,所述机体1包括固定在机体1上的摄像头3和支杆4,所述抛投组件通过装载组件2可拆卸的固定在机体1的下端;所述抛投组件包括平移组件5、装填组件6和投射组件7;所述平移组件5设置在装载组件2的下侧,以用于移动装填组件6的位置调节机体1重心;所述装填组件6设置在平移组件5的下侧,以用于对待抛投的灭火弹装填至投射组件7;所述投射组件7设置在装填组件6的下侧,以用于对待抛投的灭火弹抛投。
请参阅附图1、图5-图8,所述装载组件2包括匚形框8、储液囊9、滑动支撑杆一10和滑动挤压板11,所述支杆4的下端连接设有对称的固定杆12,所述固定杆12的一侧连接设有卡紧块13,所述滑动支撑杆一10的上端与匚形框8相固定连接,所述储液囊9对称固定在匚形框8内的上壁,所述滑动挤压板11滑动的套设在滑动支撑杆一10的外侧,所述固定杆12设置在储液囊9和滑动挤压板11之间,所述储液囊9内设有磁流变液58,所述滑动挤压板11上侧连接设有电磁铁一14,所述匚形框8的底壁固定有能够被电磁铁一14吸引的金属板15。
请参阅附图1、图2、图9,所述平移组件5包括滑动顶板16、固定块一17、滑动支撑杆二18、单向轴承19、蜗轮20和蜗杆21,所述固定块一17的上侧与滑动支撑杆一10的下端固定连接,所述滑动支撑杆二18设置为多个,且滑动的贯穿固定块一17,所述滑动顶板16的上侧连接设有与滑动支撑杆二18两端连接的固定板一22,其中一个固定板一22上通过轴承贯穿固定有螺杆23,所述螺杆23通过螺纹贯穿固定块一17,所述螺杆23的一端连接设有蜗轮20,所述滑动顶板16上通过轴承贯穿设有与蜗轮20啮合的蜗杆21,所述蜗杆21的另一端外侧通过单向轴承19固定设有齿轮24,所述蜗杆21的上端连接设有旋钮。
请参阅附图1、图2、图4,所述装填组件6包括主动辊25、从动辊26、驱动电机27、支撑板一28和支撑板二29,所述支撑板一28对称的固定在滑动顶板16一端的下侧,所述支撑板二29对称的固定在滑动顶板16另一端的下侧,所述主动辊25转动的设置在支撑板一28内侧,所述从动辊26转动的设置在支撑板二29的内侧,所述主动辊25和从动辊26的外侧套设有传送带30,所述驱动电机27固定在支撑板一28的外侧,所述驱动电机27的输出端转动的贯穿支撑板一28与主动辊25相连接,所述传送带30的表面均匀连接设有隔板31,所述支撑板一28和支撑板二29的内侧固定设有挡板59。
请参阅附图1、图2、图4,所述投射组件7包括投射盒32、推动板33、滑动板34、弹簧一35、永磁铁36、电磁铁二37,所述投射盒32的一端为开口设置,所述投射盒32固定在支撑板一28和支撑板二29的下端,所述滑动板34滑动的贯穿投射盒32未开口的一端,所述滑动板34在投射盒32内的一端与推动板33相连接,所述永磁铁36固定在滑动板34的另一端,所述投射盒32一端外侧与电磁铁二37相连接,所述投射盒32远离电磁铁二37一端的上侧设有通孔38,所述弹簧一35套设在滑动板34的外侧,所述弹簧一35的一端与推动板33相连接,所述弹簧一35的另一端与投射盒32相连接。
请参阅附图1、图4、图10、图11,所述推动板33的一端通过支撑杆三39连接设有弧形的投掷板40,所述投射盒32的下侧壁设有滑孔一41和滑孔二48,所述投射盒32内的下侧壁固定设有扇形板一42,所述扇形板一42的上侧滑动设有扇形板二43,所述扇形板二43的下侧连接设有滑块44,所述扇形板一42的上侧设有与滑块44相配合的滑槽45,所述扇形板二43的上侧连接设有挤压开关46,所述挤压开关46用于控制电磁铁二37,所述扇形板二43的下端铰接设有弹性伸缩杆47,所述弹性伸缩杆47的固定端转动的设置在滑孔二48内侧,所述弹性伸缩杆47下端的内侧铰接设有顶动杆一49,所述顶动杆一49的另一端铰接设有顶动杆二50,所述顶动杆二50的外侧滑动套设有与投射盒32连接的固定块二51,所述顶动杆二50的外侧固定设有固定板二52,所述顶动杆二50的外侧套设有弹簧二53,所述弹簧二53的一端与固定块二51相连接,所述弹簧二53另一端与固定板二52相连接,所述推动板33的下侧连接设有能够在滑孔一41内滑动且与顶动杆二50相抵的顶动板54。
请参阅附图9,所述滑动板34的一侧连接设有能够与齿轮24啮合的多个轮齿55。
请参阅附图1、图2、图4、图11、图12,还包括遥控器57,所述滑动顶板16的上侧连接设有控制器56,所述驱动电机27、电磁铁一14、电磁铁二37、挤压开关46和控制器56电性连接,所述遥控器57与控制器56通过无线连接,能够通过遥控器57对机体1和控制器56进行控制,通过遥控器57对机体1控制并在遥控器57上查看摄像头3观察的影像为现有技术,进而便于观察抛投的位置,所述控制器56内部设有用于对控制器56供电的蓄电池,实现能够够单独的对控制器56和机体1控制。
本发明的工作原理和使用流程:
实施例1,通过遥控器57能够对控制器56进行控制,遥控器57为现有成熟和机体1配套的产品,通过遥控器57能够对控制器56和机体1进行控制,在未装载状态,抛投组件未进行悬挂在机体1上,机体1可通过固定杆12进行自由起落,通过控制器56控制驱动电机27转动带动主动辊25转动,配合传送带30带动从动辊26转动,便于带动隔板31转动,通过使隔板31缓慢的转动便于将需要抛投的灭火弹放置在传送带30下侧的隔板31之间,在需要进行抛投灭火弹时,需要通过装载组件2将抛投组件进行安装;
机体1未起飞的状态下,手握机体1,同时滑动挤压板11自然垂落,倾斜机体1使固定杆12移动在匚形框8的下侧,匚形框8手动滑动在固定杆12的中间位置,通过控制器56使投射组件7脱离地面,通过重力作用,通过固定杆12和卡紧块13的挤压嵌入在储液囊9内,储液囊9对固定杆12和卡紧块13进行包裹,通过打开电磁铁一14产生磁场,磁场对金属板15吸引,使滑动挤压板11上升和固定杆12挤压,能够增大固定杆12和卡紧块13在储液囊9内嵌入的程度,能够对固定杆12下侧相抵进行起到一定的支撑作用,当电磁铁一14和金属板15相抵时达到最大支撑状态,磁场对储液囊9内的磁流变液58作用,当磁场强度到达一定程度时,磁流变液58呈固体性质,进而使储液囊9呈固体性质,使嵌入在储液袋上的固定杆12和卡紧块13卡紧固定,进而能够将抛投组件进行支撑固定的作用;
通过机体1将抛投组件吊起进行抛投灭火弹,灭火弹是放置在传送带30下方的多个隔板31之间的(在移动抛投组件时,通孔38上侧的两隔板31之间不放置灭火弹),在将投射盒32远离永磁铁36的一端朝向需要灭火的方向时开始进行抛投,抛投的流程如下:控制器56控制驱动电机27的转动,使主动辊25转动控制器56预设好的角度,配合传送带30使从动辊26转动,进而带动隔板31移动预设好的距离,使最靠近通孔38且放置在隔板31之间的灭火弹移动到通孔38位置时隔板31停止移动,灭火弹通过通孔38掉落在扇形板一42和扇形板二43上侧,扇形的扇形板一42和扇形板二43将灭火弹两侧起到一定的支撑效果,并挤压挤压开关46(挤压开关46为电磁铁二37的闭合开关,当挤压挤压开关46时电磁铁二37闭合,当未挤压挤压开关46时电磁铁二37打开,在电磁铁二37打开时产生磁场,对永磁铁36产生斥力,进而通过滑动板34对弹簧一35压缩蓄能),在电磁铁二37闭合不产生磁场时,通过弹簧一35的弹力瞬间带动推动板33滑动,进而配合支撑杆三39带动投掷板40滑动,在投掷板40接触到灭火弹之前,顶动板54会和顶动杆二50挤压,同时通过固定板二52对弹簧二53挤压,通过顶动杆二50挤压顶动杆一49转动的挤压弹性伸缩杆47转动,弹性伸缩杆47转动使带动扇形板二43在扇形板一42上滑动,同时滑块44在滑槽45内稳固的滑动,当扇形板二43在远离永磁铁36的一端不再对灭火弹支撑时投掷板40瞬间推动灭火弹在投射盒32远离永磁铁36的一端抛投出去,具体实施时,灭火弹使用引燃式,掉入在火堆中才会爆炸灭火,在抛投完成之后,不在对挤压开关46挤压,电磁铁二37产生磁性对永磁铁36吸引,对弹簧一35重新挤压复位,通过弹簧二53的作用使扇形板二43复位,便于下次进行抛投作用;
在将匚形框8在固定杆12上取下时,关闭电磁铁一14不再产生磁场,磁流变液58不再受磁场影响,开始呈液体性质,同时金属板15不再被电磁铁一14吸引,进而滑动挤压板11因重力自然滑落,固定杆12和卡紧块13不再被挤压固定,手动下移并倾斜固定杆12,将其中一个固定杆12转动在匚形框8上侧,再将另一个固定杆12移动在匚形框8上侧,进而将固定杆12和匚形框8分离。
实施例2,作为上述实施例进一步的改进,抛投组件在安装之前,由于放置不同个数的灭火弹会影响在水平方向不同灭火弹放置的位置,进而产生重心不同,通过转动旋钮带动蜗杆21的转动,配合蜗轮20带动螺杆23的转动,进而带动固定块一17在滑动顶板16的上侧滑动,进而调整当通过装载组件2使抛投组件装载在机体1上之后的重心,在安装时灭火弹规格相同,每次放置相同数量灭火弹在隔板31之间时,固定块一17在滑动顶板16上的位置都是固定的,因此在放置已知数量的灭火弹时只需将固定块一17移动在滑动顶板16上固定的位置即可,在具体实施时,能够使用卷尺或在滑动顶板16上粘贴刻度实现精确的移动固定块一17的位置,进而避免抛投组件装载在机体1上之后,机体1的重心偏移过大的情况。
实施例3,作为上述实施例进一步的改进,在灭火弹通过通孔38掉落在扇形板一42和扇形板二43上侧,挤压挤压开关46,在电磁铁二37闭合不产生磁场时,通过弹簧一35的弹力瞬间带动推动板33滑动,在这个过程中,滑动板34上的轮齿55能够带动齿轮24进行一定程度的转动,配合单向轴承19带动蜗杆21的转动,进而带动蜗轮20转动,进而带动螺杆23使固定块一17相对于滑动顶板16进行一定距离的滑动,由于滑动板34滑动完成之后灭火弹已经抛出,因此在本装置上放置的灭火弹个数减一,进而产生机体1重心偏移的情况,因此通过上述操作能够自动的调节机体1重心,减轻因重心变化导致机体1上某个电机突然转速过大产生费电、突然增大功率产生损坏和产生功率过大机体1倾覆的情况;
值得一提的是,当滑动板34朝向推动板33方向滑动时因为单向轴承19的作用会带动蜗杆21的转动,在滑动板34远离推动板33方向滑动时,因为单向轴承19的作用不会带动蜗杆21转动。
实施例4,作为上述实施例进一步的改进,通过控制器56能够调节通过电磁铁二37的电流,能够调节电磁铁二37产生磁场大大小,进而调节电磁铁二37和永磁铁36之间的距离,调节弹簧二53收缩的程度,进而便于根据需求调节在弹簧二53释放时投掷板40对灭火球抛投的距离。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段,机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述,本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。