CN211281412U

CN211281412U - 一种智能识别追踪水上救援无人机

Info

Publication number: CN211281412U
Application number: CN202020064936.1U
Authority: CN
Inventors: 宋竟绮; 陈春宇; 郭田田; 张树勋; 程湛林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-01-13
Filing date: 2020-01-13
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2030-01-13

Abstract

本实用新型属于海上救援技术领域，尤其为一种智能识别追踪水上救援无人机，包括主壳体，主壳体的外侧连接有四个横杆，横杆远离主壳体的一端内部连接有电动机，电动机的输出端连接有螺旋桨，主壳体的底端连接有两个支架，主壳体的底端连接有四个电动推杆；本实用新型通过在主壳体内设置图像处理器，无人机飞行，然后通过摄像头拍摄到落水者的位置以及落水者周围的环境，然后将图像信息传输至图像处理器，四个不同位置的位置处理器对拍摄的环境进行分析，则可计算出环境的风向和风速，然后图像处理器将信号传输至控制器，控制器接收到信号，控制四个电动机的转速变化，即将无人机飞至落水者的位置，达到智能精确救援的效果。

Description

一种智能识别追踪水上救援无人机

技术领域

本实用新型属于海上救援技术领域，具体涉及一种智能识别追踪水上救援无人机。

背景技术

随着海洋经济及旅游业的发展，水上安全问题日益严峻。据中国卫生部发布的数据显示，我国每年有57000人溺水死亡，这不仅给劳动者个人与家庭带来了极大的痛苦，也给国家经济造成了巨大损失，甚至会引发不良社会影响。因此，实施科学有效的应急救援已成为当今社会的重要课题。大量水上事故分析表明，水上事故中落水人员不会立即失踪或死亡，大部分是因为搜救时间过长，不能及时得到救援而导致死亡或漂浮失踪。因此，快速、准确、动态、综合地实现对水上远程遇险目标的定位和跟踪是水上救援工作的重点与难点。

现有的技术存在以下问题：目前，水上作业人员发生意外落水事故时，其安全保障措施均为普通的救生衣。该救生衣上仅配备了光学示位器作为遇险示位报警设备，极少配备其它的救生示位装置，发生落水事故时，仅有的光学示位报警信号作用距离短，易受天气、光线、能见度等因素影响，当失事人员被水淹没时，搜救人员很难准确定位他们的位置，不仅易错过最佳营救时机造成不必要的伤亡，而且消耗大量的人力、物力、财力。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供了一种智能识别追踪水上救援无人机，具有智能视觉识别追踪的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能识别追踪水上救援无人机，包括主壳体，所述主壳体的外侧连接有四个横杆，所述横杆远离所述主壳体的一端内部连接有电动机，所述电动机的输出端连接有螺旋桨，所述主壳体的底端连接有两个支架，所述主壳体的底端连接有四个电动推杆，所述电动推杆的输出端连接有放线机，所述放线机的内部连接有高强度尼龙绳，所述高强度尼龙绳的底端连接有捕救网，所述主壳体的内部顶端分别连接有加速计、控制器、锂电池、位置处理器、气压传感器、图像处理器和服务器，所述主壳体的前侧底端连接有摄像头，所述摄像头、所述控制器、所述位置处理器、所述气压传感器、所述图像处理器、所述服务器和所述电动机均与所述锂电池电性连接。

在一个优选地实施方式中，所述捕救网的中间位置底端连接有重块。

在一个优选地实施方式中，所述位置处理器的内部设置有地磁感应模块、重力感应模块和陀螺仪。

在一个优选地实施方式中，所述控制器的内部设置有信号收发模块、数字处理模块和电机驱动模块。

在一个优选地实施方式中，所述电动推杆的长度大于1.3M。

在一个优选地实施方式中，四个所述电动推杆之间的夹角均为90°。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过在主壳体内设置图像处理器，无人机飞行，然后通过摄像头拍摄到落水者的位置以及落水者周围的环境，然后将图像信息传输至图像处理器，四个不同位置的位置处理器对拍摄的环境进行分析，则可计算出环境的风向和风速，然后图像处理器将信号传输至控制器，控制器接收到信号，控制四个电动机的转速变化，即将无人机飞至落水者的位置，达到智能精确救援的效果，服务器将所有数据上传至外部服务站，方便工作人员进行观察和分析；

2、无人机接近落水者后，控制器控制电动推杆开启，四个推杆伸长，使得四个放线机的距离增加，然后控制器控制放线机开启，将高强度尼龙绳快速放下，使得捕救网落入水中，然后无人机前进并置于落水者正上方，此时放线机将高强度尼龙绳收回，从而达到捕救水中落水者的效果。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2为本实用新型整体顶部剖切的结构示意图；

图3为本实用新图2中主壳体内腔顶部的结构示意图；

图4为本实用新型图1中捕救网顶部的结构示意图；

图中：1、主壳体；2、横杆；3、螺旋桨；4、电动机；5、放线机；6、高强度尼龙绳；7、重块；8、捕救网；9、支架；10、电动推杆；11、加速计；12、控制器；13、锂电池；14、位置处理器；15、气压传感器；16、图像处理器；17、服务器；18、摄像头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-4，本实用新型提供以下技术方案：一种智能识别追踪水上救援无人机，包括主壳体1，主壳体1的外侧连接有四个横杆2，横杆2远离主壳体1的一端内部连接有电动机4，电动机4的输出端连接有螺旋桨3，主壳体1的底端连接有两个支架9，主壳体1的底端连接有四个电动推杆10，电动推杆10的输出端连接有放线机5，放线机5的内部连接有高强度尼龙绳6，高强度尼龙绳6的底端连接有捕救网8，主壳体1的内部顶端分别连接有加速计11、控制器12、锂电池13、位置处理器14、气压传感器15、图像处理器16和服务器17，主壳体1的前侧底端连接有摄像头18，摄像头18、控制器12、位置处理器14、气压传感器15、图像处理器16、服务器17和电动机4均与锂电池13电性连接。

本实施方案中：通过在主壳体1内设置图像处理器16，无人机飞行，然后通过摄像头18拍摄到落水者的位置以及落水者周围的环境，然后将图像信息传输至图像处理器16，四个不同位置的位置处理器14对拍摄的环境进行分析，则可计算出环境的风向和风速，然后图像处理器16将信号传输至控制器12，控制器12接收到信号，控制四个电动机4的转速变化，即将无人机飞至落水者的位置，达到智能精确救援的效果，服务器17将所有数据上传至外部服务站，方便工作人员进行观察和分析，无人机接近落水者后，控制器12控制电动推杆10开启，四个电动推杆10的推杆伸长，使得四个放线机5的距离增加，然后控制器12控制放线机5开启，将高强度尼龙绳6快速放下，使得捕救网8落入水中，然后无人机前进并置于落水者正上方，此时放线机5将高强度尼龙绳6收回，从而达到捕救水中落水者的效果。

具体的，捕救网8的中间位置底端连接有重块7；重块7使得捕救网8落入水中后可快速下沉，并置于落水者的底部，从而达到快速捕救的效果。

具体的，位置处理器14的内部设置有地磁感应模块、重力感应模块和陀螺仪；当加速度传感器完全水平的时候，可以预料，重力传感器无法分辨出在水平面旋转的角度即绕Z轴的旋转无法显示出来，此时只有陀螺仪可以检测。

具体的，控制器12的内部设置有信号收发模块、数字处理模块和电机驱动模块；各个传感器检测的信号可以通过信号收发模块进行接收，然后利用数字处理模块对信号进行算法计算，利用电机驱动模块驱动电动机4、电动推杆10和放线机5进行启闭。

具体的，电动推杆10的长度大于1.3M；电动推杆10的长度决定了推杆的长度，从而决定了捕救网8的张开面积。

具体的，四个电动推杆10之间的夹角均为90°；使得捕救网8的固定点均匀分布，避免捕救网8出现倾斜的现象。

本实施例中：图像处理器16为Desenpose人体视觉识别系统，在该人体视觉识别系统中，以Desenpose技术为核心，经摄像头18拍摄传输2D画面，Desenpose再利用深度学习2DRG图像坐标映射3D人体表面，把一个人分割成不同UV贴图，然后经过处理密集坐标，实现动态落水人体的精确定位和姿态估计，为达到精准救援目的，基于Densepose的一个姿势转换系统:DenseposeTransfer，可以根据传输图像和目标姿势，创造出“数字化身，的动画效果，进一步完成对目标落水人员精准定位与人体姿势识别。

本实用新型的工作原理及使用流程：通过在主壳体1内设置图像处理器16，无人机飞行，然后通过摄像头18拍摄到落水者的位置以及落水者周围的环境，然后将图像信息传输至图像处理器16，四个不同位置的位置处理器14对拍摄的环境进行分析，则可计算出环境的风向和风速，然后图像处理器16将信号传输至控制器12，控制器12接收到信号，控制四个电动机4的转速变化，即将无人机飞至落水者的位置，达到智能精确救援的效果，服务器17将所有数据上传至外部服务站，方便工作人员进行观察和分析，无人机接近落水者后，控制器12控制电动推杆10开启，四个电动推杆10的推杆伸长，使得四个放线机5的距离增加，然后控制器12控制放线机5开启，将高强度尼龙绳6快速放下，使得捕救网8落入水中，然后无人机前进并置于落水者正上方，通过Densepose智能识别系统，算法判断，落难者大概落水深度，捕救网自动下沉的更深的水体，此时放线机5将高强度尼龙绳6收回，同时电动推杆10的推杆收回，从而达到捕救水中落水者的效果，通过红外精准定位，载人无人机飞回岸边基站位置，由摄像头18采集图像，经程序智能识别，寻找较为平坦的地面，缓缓下降，打开捕救网8，经其他人救下落难者。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种智能识别追踪水上救援无人机，包括主壳体（1），所述主壳体（1）的外侧连接有四个横杆（2），所述横杆（2）远离所述主壳体（1）的一端内部连接有电动机（4），所述电动机（4）的输出端连接有螺旋桨（3），所述主壳体（1）的底端连接有两个支架（9），其特征在于：所述主壳体（1）的底端连接有四个电动推杆（10），所述电动推杆（10）的输出端连接有放线机（5），所述放线机（5）的内部连接有高强度尼龙绳（6），所述高强度尼龙绳（6）的底端连接有捕救网（8），所述主壳体（1）的内部顶端分别连接有加速计（11）、控制器（12）、锂电池（13）、位置处理器（14）、气压传感器（15）、图像处理器（16）和服务器（17），所述主壳体（1）的前侧底端连接有摄像头（18），所述摄像头（18）、所述控制器（12）、所述位置处理器（14）、所述气压传感器（15）、所述图像处理器（16）、所述服务器（17）和所述电动机（4）均与所述锂电池（13）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能识别追踪水上救援无人机，其特征在于：所述捕救网（8）的中间位置底端连接有重块（7）。

3.根据权利要求1所述的一种智能识别追踪水上救援无人机，其特征在于：所述位置处理器（14）的内部设置有地磁感应模块、重力感应模块和陀螺仪。

4.根据权利要求1所述的一种智能识别追踪水上救援无人机，其特征在于：所述控制器（12）的内部设置有信号收发模块、数字处理模块和电机驱动模块。

5.根据权利要求1所述的一种智能识别追踪水上救援无人机，其特征在于：所述电动推杆（10）的长度大于1.3M。

6.根据权利要求1所述的一种智能识别追踪水上救援无人机，其特征在于：四个所述电动推杆（10）之间的夹角均为90°。