CN117360810A - 一种破窗消防无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于消防无人机技术领域，尤其是一种破窗消防无人机，针对无人机破窗困难的问题，现提出以下方案，包括无人机本体以及设置在无人机本体四周外壁的支撑板，无人机本体的四周外壁均固定连接有夹持板，支撑板固定连接于夹持板的顶部与底部内壁之间，支撑板的一端顶部外壁均转动连接有旋转轴，旋转轴的圆周外壁均固定连接有等距离分布的多个扇叶，支撑板的底部外壁均固定连接有第一驱动电机。本发明第二齿杆会将与无人机本体贴合的安装板顶出，随着安装板的横向延长，会将冲击头不断顶向需要破窗的位置，从而利用无人机本身的速度以及安装板横向被顶出的速度，实现破窗效果。

Description

一种破窗消防无人机

技术领域

本发明涉及消防无人机技术领域，尤其涉及一种破窗消防无人机。

背景技术

消防无人机作为一种全新的作业方式以及作业种类，已被广泛应用于各种领域，在国内已有不少消防机构使用无人机成功进行过火场侦查监测、抛投救援物资等尝试，效果非常明显。并且在各种爆炸事故的救援中，各部门也曾利用无人机对事故现场进行高空侦查，为救援决策提供了部分的参考依据。

经检索，专利公开号为“CN113443157A”的一种消防探测无人机，包括无人机本体，所述无人机本体的底侧固定连接有基座，所述基座的底部固定连接有可调节探测角度的球形摄像机，所述基座的底部固定连接有将球形摄像机套在内部的透明罩，所述基座的底部设置有可沿着透明罩表面移动的清洁机构，所述驱动机构用于驱动清洁机构，使所述清洁机构沿着透明罩表面移动，所述基座的底部设置有位于清洁机构外围的转动部件，且所述转动部件用于驱动所述驱烟机构转动，其中，所述基座的底部还设置有用于对清洁机构进行清理的清洁部件，该发明能够减轻无人机上的摄像机前的烟雾，且能够清除附着在摄像头上的烟雾，提高拍摄的清晰度。

以上技术特征存在以下不足：在无人机对火场的情况进行观测时，部分火场处于相对封闭的状态，也就是门窗紧闭的状态，此时无人机很难对窗户进行破窗处理，如果依靠无人机的撞击来实现破窗效果的话，很容易对无人机造成一定的损坏，而无法破窗则意味着无人机无法进入到火场内部进行观察，会影响消防人员的施救行动，，因此，亟需设计一种破窗消防无人机来解决上述问题。

发明内容

本发明为了克服无人机破窗困难的问题，提供一种破窗消防无人机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种破窗消防无人机，包括无人机本体以及设置在无人机本体四周外壁的支撑板，所述无人机本体的四周外壁均固定连接有夹持板，且支撑板固定连接于夹持板的顶部与底部内壁之间，支撑板的一端顶部外壁均转动连接有旋转轴，旋转轴的圆周外壁均固定连接有等距离分布的多个扇叶，支撑板的底部外壁均固定连接有第一驱动电机，第一驱动电机的顶部输出轴一端分别固定连接于旋转轴的底部外壁，所述无人机本体的一端外壁滑动插接有安装板，且安装板的一侧外壁设置有冲击头，无人机本体的底部一端外壁转动连接有齿盘，且无人机本体的底部一端外壁一侧滑动连接有第二齿杆，第二齿杆与齿盘相啮合，安装板的底部外壁固定连接有与第二齿杆相对应的挡板，且无人机本体的底部外壁设置有用于对第二齿杆进行自动推动的挤压机构，无人机本体的底部外壁四角均设置有用于对无人机本体进行支撑的支撑机构。

作为本发明中优选的方案，所述挤压机构包括第一齿杆，且无人机本体的底部外壁开有底槽，底槽的底部外壁滑动连接有伸缩板，且伸缩板的数量为两个，第一齿杆固定连接于其中一个伸缩板的一端底部外壁，且第一齿杆与齿盘相啮合，底槽的底部外壁设置有用于对伸缩板进行推动的移动机构，且第一齿杆的两端外壁之间开有通槽，第二齿杆插接于通槽的顶部与底部内壁之间。

作为本发明中优选的方案，所述无人机本体的底部一端外壁固定连接有限位框架，且第二齿杆的顶部与底部外壁均开有卡槽，限位框架的顶部与底部内壁均固定连接有与卡槽相对应的限位条。

作为本发明中优选的方案，所述移动机构包括双向螺纹杆，且底槽的底部外壁中间位置开有移动槽，且双向螺纹杆转动连接于移动槽的一侧内壁，移动槽的一侧内壁固定连接有第二驱动电机，且第二驱动电机的输出轴一端固定连接于双向螺纹杆的一侧外壁，伸缩板的顶部一侧外壁均固定连接有移动块，且移动块分别通过螺纹转动套接于双向螺纹杆的一侧圆周外壁，伸缩板的顶部外壁均固定连接有太阳能板。

作为本发明中优选的方案，所述底槽的两端内壁均开有限位槽，且伸缩板的两端外壁均固定连接有与限位槽相适配的限位滑块。

作为本发明中优选的方案，所述支撑机构包括多个支撑杆，且支撑杆分别固定连接于无人机本体的底部外壁四角，支撑杆的底部圆周外壁均套接有缓冲垫，缓冲垫均为橡胶材质。

作为本发明中优选的方案，所述挡板的一端外壁均设置有摄像头，且摄像头与无人机本体以及太阳能板之间均为电性连接。

作为本发明中优选的方案，所述安装板的一端外壁中间位置固定连接有防护筒，且冲击头设置于防护筒的圆周内壁，安装板的一端外壁固定连接有电动推杆，且电动推杆的活塞杆一端固定连接于冲击头的另一端外壁。

作为本发明中优选的方案，所述无人机本体的一端外壁开有横槽，且安装板的另一端外壁固定连接有与横槽相似配的横杆，横杆的另一端外壁固定连接有挡盘，且横槽的一端圆周内壁固定连接有套接于横杆圆周外壁的限位环。

作为本发明中优选的方案，所述挡盘与限位环之间固定连接有套接于横杆圆周外壁的复位弹簧。

综上所述，本方案中的有益效果为：

1、在使用无人机本体进行消防工作时，第一驱动电机分别带动旋转轴转动，此时会使得多个扇叶快速旋转，从而可对无人机本体进行起飞，并且当需要进行破窗工作时，在挤压机构的作用下，第二齿杆会横向移动，由于安装板是插接在无人机本体一端的，因此第二齿杆会将与无人机本体贴合的安装板顶出，随着安装板的横向延长，会将冲击头不断顶向需要破窗的位置，从而利用无人机本身的速度以及安装板横向被顶出的速度，实现破窗效果，结构简单，操作方便。

2、当第二驱动电机启动并且带动双向螺纹杆转动时，两个伸缩板会在移动块的作用下同时移动，当伸缩板展开时，处于伸缩板顶部的太阳能板会投入到使用，从而使得无人机本体在飞行的过程中，太阳能板能持续对无人机本体进行电能的补充，加强了无人机本体的续航效果，并且当伸缩板展开时，可通过第一齿杆、齿盘以及第二齿杆将安装板顶开，方便进行破窗。

3、当第二齿杆将安装板推开并且即将进行破窗工作时，电动推杆启动，会推动冲击头横向移动，从而使得防护筒在即将贴近窗户时，加强对窗户的破窗效果，提高破窗位置的精准性。

4、安装板在横杆的作用下插接进无人机本体一端，并且在第二齿杆将安装板推开时，安装板会受到挡盘以及限位环的限位，防止横杆以及安装板与无人机本体脱离，加强了对装置的保护效果。

附图说明

图1为本发明中的整体结构示意图；

图2为本发明的齿盘结构示意图；

图3为本发明的防护筒结构示意图；

图4为本发明的太阳能板结构示意图；

图5为本发明的双向螺纹杆结构示意图；

图6为本发明的限位滑块结构示意图；

图7为本发明的防护筒弹出时的结构示意图；

图8为本发明的复位弹簧结构示意图。

图中：1、无人机本体；2、夹持板；3、支撑板；4、旋转轴；5、扇叶；6、第一驱动电机；7、伸缩板；8、通槽；9、齿盘；10、支撑杆；11、第一齿杆；12、缓冲垫；13、挡板；14、安装板；15、冲击头；16、防护筒；17、卡槽；18、第二齿杆；19、限位框架；20、太阳能板；21、底槽；22、限位槽；23、限位条；24、移动槽；25、移动块；26、双向螺纹杆；27、限位滑块；28、电动推杆；29、限位环；30、横杆；31、复位弹簧；32、横槽；33、挡盘。

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。

实施例一

参照图1-8，一种破窗消防无人机，包括无人机本体1以及设置在无人机本体1四周外壁的支撑板3，无人机本体1的四周外壁均固定连接有夹持板2，且支撑板3固定连接于夹持板2的顶部与底部内壁之间，支撑板3的一端顶部外壁均转动连接有旋转轴4，旋转轴4的圆周外壁均固定连接有等距离分布的多个扇叶5，支撑板3的底部外壁均固定连接有第一驱动电机6，第一驱动电机6的顶部输出轴一端分别固定连接于旋转轴4的底部外壁，无人机本体1的一端外壁滑动插接有安装板14，且安装板14的一侧外壁设置有冲击头15，无人机本体1的底部一端外壁转动连接有齿盘9，且无人机本体1的底部一端外壁一侧滑动连接有第二齿杆18，第二齿杆18与齿盘9相啮合，安装板14的底部外壁固定连接有与第二齿杆18相对应的挡板13，且无人机本体1的底部外壁设置有用于对第二齿杆18进行自动推动的挤压机构，无人机本体1的底部外壁四角均设置有用于对无人机本体1进行支撑的支撑机构，在使用无人机本体1进行消防工作时，第一驱动电机6分别带动旋转轴4转动，此时会使得多个扇叶5快速旋转，从而可对无人机本体1进行起飞，并且当需要进行破窗工作时，在挤压机构的作用下，第二齿杆18会横向移动，由于安装板14是插接在无人机本体1一端的，因此第二齿杆18会将与无人机本体1贴合的安装板14顶出，随着安装板14的横向延长，会将冲击头15不断顶向需要破窗的位置，从而利用无人机本身的速度以及安装板14横向被顶出的速度，实现破窗效果，结构简单，操作方便。

参照图2和图3，挤压机构包括第一齿杆11，且无人机本体1的底部外壁开有底槽21，底槽21的底部外壁滑动连接有伸缩板7，且伸缩板7的数量为两个，第一齿杆11固定连接于其中一个伸缩板7的一端底部外壁，且第一齿杆11与齿盘9相啮合，底槽21的底部外壁设置有用于对伸缩板7进行推动的移动机构，且第一齿杆11的两端外壁之间开有通槽8，第二齿杆18插接于通槽8的顶部与底部内壁之间，在移动机构的作用下，两个伸缩板7会同时打开，此时第一齿杆11会在移动的过程中带动齿盘9旋转，进而带动与齿盘9啮合的第二齿杆18横向移动，从而实现了对安装板14的横向延展效果。

参照图5和图6，无人机本体1的底部一端外壁固定连接有限位框架19，且第二齿杆18的顶部与底部外壁均开有卡槽17，限位框架19的顶部与底部内壁均固定连接有与卡槽17相对应的限位条23，在限位框架19的作用下，随着齿盘9的转动，与齿盘9啮合的第二齿杆18会被限位条23以及卡槽17限位，从而保证第二齿杆18的横向稳定移动。

参照图5，移动机构包括双向螺纹杆26，且底槽21的底部外壁中间位置开有移动槽24，且双向螺纹杆26转动连接于移动槽24的一侧内壁，移动槽24的一侧内壁固定连接有第二驱动电机，且第二驱动电机的输出轴一端固定连接于双向螺纹杆26的一侧外壁，伸缩板7的顶部一侧外壁均固定连接有移动块25，且移动块25分别通过螺纹转动套接于双向螺纹杆26的一侧圆周外壁，伸缩板7的顶部外壁均固定连接有太阳能板20，当第二驱动电机启动并且带动双向螺纹杆26转动时，两个伸缩板7会在移动块25的作用下同时移动，当伸缩板7展开时，处于伸缩板7顶部的太阳能板20会投入到使用，从而使得无人机本体1在飞行的过程中，太阳能板20能持续对无人机本体1进行电能的补充，加强了无人机本体1的续航效果，并且当伸缩板7展开时，可通过第一齿杆11、齿盘9以及第二齿杆18将安装板14顶开，方便进行破窗。

参照图6，底槽21的两端内壁均开有限位槽22，且伸缩板7的两端外壁均固定连接有与限位槽22相适配的限位滑块27，在伸缩板7移动时，限位滑块27以及限位槽22会对伸缩板7进行限位，使得伸缩板7能保持稳定移动。

参照图1和图2，支撑机构包括多个支撑杆10，且支撑杆10分别固定连接于无人机本体1的底部外壁四角，支撑杆10的底部圆周外壁均套接有缓冲垫12，缓冲垫12均为橡胶材质，通过设置的多个支撑杆10，可在无人机本体1降落时对无人机本体1进行支撑，而橡胶材质的缓冲垫12则加强了对无人机本体1的保护。

参照图3，挡板13的一端外壁均设置有摄像头，且摄像头与无人机本体1以及太阳能板20之间均为电性连接，在无人机本体1飞行以及工作的过程中，工作人员可通过摄像头可对现场的情况进行实时观察。

参照图7，安装板14的一端外壁中间位置固定连接有防护筒16，且冲击头15设置于防护筒16的圆周内壁，安装板14的一端外壁固定连接有电动推杆28，且电动推杆28的活塞杆一端固定连接于冲击头15的另一端外壁，当第二齿杆18将安装板14推开并且即将进行破窗工作时，电动推杆28启动，会推动冲击头15横向移动，从而使得防护筒16在即将贴近窗户时，加强对窗户的破窗效果，提高破窗位置的精准性。

参照图8，无人机本体1的一端外壁开有横槽32，且安装板14的另一端外壁固定连接有与横槽32相似配的横杆30，横杆30的另一端外壁固定连接有挡盘33，且横槽32的一端圆周内壁固定连接有套接于横杆30圆周外壁的限位环29，安装板14在横杆30的作用下插接进无人机本体1一端，并且在第二齿杆18将安装板14推开时，安装板14会受到挡盘33以及限位环29的限位，防止横杆30以及安装板14与无人机本体1脱离，加强了对装置的保护效果。

工作原理：在使用无人机本体1进行消防工作时，第一驱动电机6分别带动旋转轴4转动，此时会使得多个扇叶5快速旋转，从而可对无人机本体1进行起飞，并且当需要进行破窗工作时，第二驱动电机启动并且带动双向螺纹杆26转动时，两个伸缩板7会在移动块25的作用下同时移动，当伸缩板7展开时，处于伸缩板7顶部的太阳能板20会投入到使用，从而使得无人机本体1在飞行的过程中，太阳能板20能持续对无人机本体1进行电能的补充，加强了无人机本体1的续航效果，并且当伸缩板7展开时，可通过第一齿杆11、齿盘9以及第二齿杆18将安装板14顶开，方便进行破窗，第一齿杆11会在移动的过程中带动齿盘9旋转，进而带动与齿盘9啮合的第二齿杆18横向移动，从而实现了对安装板14的横向延展效果，随着安装板14的横向延长，会将冲击头15不断顶向需要破窗的位置，从而利用无人机本身的速度以及安装板14横向被顶出的速度，实现破窗效果。

实施例二

请参阅图8，与实施例1相区别的是，挡盘33与限位环29之间固定连接有套接于横杆30圆周外壁的复位弹簧31。

本发明的工作原理是：由于安装板14会受到复位弹簧31的弹力，因此在破窗工作完成，并且伸缩板7缩回无人机本体1底部时，安装板14会在复位弹簧31的作用下重新贴合至无人机本体1表面，进一步提高了装置的稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种破窗消防无人机，包括无人机本体(1)以及设置在无人机本体(1)四周外壁的支撑板(3)，其特征在于，所述无人机本体(1)的四周外壁均固定连接有夹持板(2)，且支撑板(3)固定连接于夹持板(2)的顶部与底部内壁之间，支撑板(3)的一端顶部外壁均转动连接有旋转轴(4)，旋转轴(4)的圆周外壁均固定连接有等距离分布的多个扇叶(5)，支撑板(3)的底部外壁均固定连接有第一驱动电机(6)，第一驱动电机(6)的顶部输出轴一端分别固定连接于旋转轴(4)的底部外壁，所述无人机本体(1)的一端外壁滑动插接有安装板(14)，且安装板(14)的一侧外壁设置有冲击头(15)，无人机本体(1)的底部一端外壁转动连接有齿盘(9)，且无人机本体(1)的底部一端外壁一侧滑动连接有第二齿杆(18)，第二齿杆(18)与齿盘(9)相啮合，安装板(14)的底部外壁固定连接有与第二齿杆(18)相对应的挡板(13)，且无人机本体(1)的底部外壁设置有用于对第二齿杆(18)进行自动推动的挤压机构，无人机本体(1)的底部外壁四角均设置有用于对无人机本体(1)进行支撑的支撑机构。

2.根据权利要求1所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述挤压机构包括第一齿杆(11)，且无人机本体(1)的底部外壁开有底槽(21)，底槽(21)的底部外壁滑动连接有伸缩板(7)，且伸缩板(7)的数量为两个，第一齿杆(11)固定连接于其中一个伸缩板(7)的一端底部外壁，且第一齿杆(11)与齿盘(9)相啮合，底槽(21)的底部外壁设置有用于对伸缩板(7)进行推动的移动机构，且第一齿杆(11)的两端外壁之间开有通槽(8)，第二齿杆(18)插接于通槽(8)的顶部与底部内壁之间。

3.根据权利要求2所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述无人机本体(1)的底部一端外壁固定连接有限位框架(19)，且第二齿杆(18)的顶部与底部外壁均开有卡槽(17)，限位框架(19)的顶部与底部内壁均固定连接有与卡槽(17)相对应的限位条(23)。

4.根据权利要求3所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述移动机构包括双向螺纹杆(26)，且底槽(21)的底部外壁中间位置开有移动槽(24)，且双向螺纹杆(26)转动连接于移动槽(24)的一侧内壁，移动槽(24)的一侧内壁固定连接有第二驱动电机，且第二驱动电机的输出轴一端固定连接于双向螺纹杆(26)的一侧外壁，伸缩板(7)的顶部一侧外壁均固定连接有移动块(25)，且移动块(25)分别通过螺纹转动套接于双向螺纹杆(26)的一侧圆周外壁，伸缩板(7)的顶部外壁均固定连接有太阳能板(20)。

5.根据权利要求2所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述底槽(21)的两端内壁均开有限位槽(22)，且伸缩板(7)的两端外壁均固定连接有与限位槽(22)相适配的限位滑块(27)。

6.根据权利要求1所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述支撑机构包括多个支撑杆(10)，且支撑杆(10)分别固定连接于无人机本体(1)的底部外壁四角，支撑杆(10)的底部圆周外壁均套接有缓冲垫(12)，缓冲垫(12)均为橡胶材质。

7.根据权利要求4-6任一所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述挡板(13)的一端外壁均设置有摄像头，且摄像头与无人机本体(1)以及太阳能板(20)之间均为电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述安装板(14)的一端外壁中间位置固定连接有防护筒(16)，且冲击头(15)设置于防护筒(16)的圆周内壁，安装板(14)的一端外壁固定连接有电动推杆(28)，且电动推杆(28)的活塞杆一端固定连接于冲击头(15)的另一端外壁。

9.根据权利要求8所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述无人机本体(1)的一端外壁开有横槽(32)，且安装板(14)的另一端外壁固定连接有与横槽(32)相似配的横杆(30)，横杆(30)的另一端外壁固定连接有挡盘(33)，且横槽(32)的一端圆周内壁固定连接有套接于横杆(30)圆周外壁的限位环(29)。

10.根据权利要求9所述的一种破窗消防无人机，其特征在于，所述挡盘(33)与限位环(29)之间固定连接有套接于横杆(30)圆周外壁的复位弹簧(31)。