CN220865613U - 一种无人机与无人船协同的水面救援系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无人机与无人船协同的水面救援系统，包括无人机和无人船，所述无人机包括飞行机构、设置在机身上的电池、第一5G模块和第一GPS、位于机身底面的单目相机、控制无人机飞行姿态的飞行控制单元以及接受信号的第一微型计算机，所述无人船包括位于船体上的第二5G模块和第二GPS、位于船体顶面的救援机械臂、位于船体上可旋转相机、位于船体尾部的第一驱动装置、与驱动装置连接的第一螺旋桨、接受信号的第二微型计算机以及控制救援机械臂运动和无人船航线状态的航线控制单元，所述单目相机、第一GPS和第一5G模块均与第一微型计算机电性连接，所述第二GPS和第二5G模块均与第二微型计算机电性连接。本实用新型通过无人机和无人船的配合，提高了救援的效率。

Description

一种无人机与无人船协同的水面救援系统

技术领域

本实用新型涉及无人船、无人机技术领域，具体是指一种无人机与无人船协同的水面救援系统。

背景技术

目前无人机已经大范围地用于水面救援，拥有丰富的搜救经验和成熟的救援技术。位于伦敦东区的RTS Ideas公司发明的救援无人机每架飞机携带3个救生圈和摄像头,可以进行海上溺水救援。无人机漂浮在海上平台上,由太阳能供电,接到信号,能马上飞到溺水者附近投掷救生圈,并观察现场情况。国内无人船技术研究起步较晚，且研发机构以高校、科研院所为主，因此产品化、工程应用方面较弱。前期重点发展专用遥控船船(不具备自主控制能力)，目前已进入自主式无人船发展阶段，现有的一些成熟的无人产品在海洋调测等方面已投入使用，且出现具备自主驾控能力的无人船产业化产品，但在体量超过20m的无人船方面还未出现产品或工程样机。

现在无人机、无人船各自的救援技术已经比较成熟，在一些紧急的灾难中发挥了不小的作用。同时，无人机无人船协同导航技术也已经比较成熟。但是，当前的无人机无人船一般都是单独完成各自的救援任务，在协同救援方面尚有欠缺。无人机在速度和视野上优势明显,无人船在续航和运载能力上优于无人机，两者恰当的结合可以提高效率。为此我们开发了一种无人机与无人船协同的水面救援系统，将无人机与无人船恰当的结合，大大提高水面救援的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是将无人机与无人船恰当的结合，提高水面救援的效率，为解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种无人机与无人船协同的水面救援系统，以解决当前的无人机无人船一般都是单独完成各自的救援任务，在协同救援方面尚有欠缺的问题。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种无人机与无人船协同的水面救援系统，包括无人机和无人船，所述无人机包括飞行机构、设置在机身上的电池、第一5G模块和第一GPS、位于机身底面的单目相机、控制无人机飞行姿态的飞行控制单元以及接受信号的第一微型计算机，所述无人船包括位于船体上的第二5G模块和第二GPS、位于船体顶面的救援机械臂、位于船体上可旋转相机、位于船体尾部的第一驱动装置、与驱动装置连接的第一螺旋桨、接受信号的第二微型计算机以及控制救援机械臂运动和无人船航线状态的航线控制单元，所述单目相机、第一GPS和第一5G模块均与第一微型计算机电性连接，所述第二GPS和第二5G模块均与第二微型计算机电性连接。

作为优化，所述飞行机构包括位于机身顶面的叉型支撑架、位于支撑架顶面端点处的驱动电机以及与驱动电机连接的桨叶。

作为优化，所述飞行机构底面设置脚架。

作为优化，所述脚架底部安装橡胶垫。

作为优化，所述支撑架底面通过螺纹连接设置保护器。

作为优化，所述无人机机身与无人船船体均设置分电板，所述无人机顶面与无人船顶面均设置天线。

作为优化，所述船体两侧设置浮筒，所述浮筒尾部设置第二驱动装置，所述第二驱动装置连接第二螺旋桨。

作为优化，所述无人机机身前端与无人船船体前端均设置双目相机。

作为优化，所述无人机机身还设置有电池和接收机。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、通过无人机和无人船的配合，提高了救援的效率，减少了无人船的救援过程中搜寻目标的时间以及难度，通过无人船协同，解决了海上救援无人机载物能力，航程有限的缺点，能够降低人力成本并提高救援效率。

2、脚架和橡胶垫一方面方便了无人机的停放，另一方面起到削减降落冲击力的作用。

3、浮筒一方面增强了船体的浮力，另一方面浮筒尾部的第二驱动装置和第二螺旋桨方便船体进行大范围的航向改变。

附图说明

附图1为本实用新型无人机结构示意图；

附图2为本实用新型无人机侧视图；

附图3为本实用新型无人船示意图；

附图4为本实用新型无人船侧视示意图；

附图5为本实用新型无人船剖视图。

附图中所示标号：1、飞行机构；111、支撑架；112、驱动电机；113、桨叶；2、电池；3、第一GPS；4、第一5G模块；5、单目相机；6、第一微型计算机；7、飞行控制单元；8、第二5G模块；9、第二GPS；10、救援机械臂；11、可旋转相机；12、第一驱动装置；13、第一螺旋桨；14、第二微型计算机；15、航线控制单元；16、脚架；17、保护器；18、分电板；19、双目相机；20、接收机；21、浮筒。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，如图1～3所示，一种无人机与无人船协同的水面救援系统。

应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。1.本实用新型公开一种无人机与无人船协同的水面救援系统，包括无人机和无人船，无人船主体采用注塑工艺制成，同时采用流线型，减少了航行过程中的阻力，无人机主体采用碳板构成，减轻了无人机的重量，提高了无人机工作的效率，所述无人机包括飞行机构1、设置在机身上的电池2、第一5G模块4和第一GPS3、位于机身底面的单目相机5、控制无人机飞行姿态的飞行控制单元7以及接受信号的第一微型计算机6，所述无人船包括位于船体上的第二5G模块8和第二GPS9、位于船体顶面的救援机械臂10、位于船体上可旋转相机11、位于船体尾部的第一驱动装置12、与驱动装置连接的第一螺旋桨13、接受信号的第二微型计算机14以及控制救援机械臂10运动和无人船航线状态的航线控制单元15，所述单目相机5、第一GPS3和第一5G模块4均与第一微型计算机6电性连接，所述第二GPS9和第二5G模块8均与第二微型计算机14电性连接，飞行控制单元7控制无人机在预定好的飞行路线行驶，位于机身底面的单目相机5侦查落水人员，第一GPS3进行位置确定，将信息传递到第一微型计算机6，通过5G模块将信息传递到第二微型计算机14，第二GPS9进行精准定位，航线控制单元15在信息处理之后，自主规划航线，控制第一驱动装置12，第一驱动装置12带动第一螺旋桨13转动，第一驱动装置12可以为电机也可以为其他任意驱动第一螺旋桨13转动的装置，驱动无人船进行运动，运动到指定位置后，救援机械臂10抓取救生圈进行投放，落水人员穿好救生圈之后，救援机械臂10辅助无人船带动落水人员游回岸边，实现无人机和无人船配合救援，同时可旋转照相机时刻监控无人船周围环境，及时发现落水人员进行救援。

本实用新型进一步设置为：所述飞行机构1包括位于机身顶面的叉型支撑架111、位于支撑架111顶面端点处的驱动电机112以及与驱动电机112连接的桨叶113，驱动电机112带动桨叶113转动，桨叶113转动带动无人机升起，通过调节四个电机的转速控制无人机的升降。

实施例一：调节驱动电机112转速，保持无人机在纵向方向所受到的力相等，当增大靠近机头的两个驱动电机112的转速的同一时刻，减小或增大靠近机尾的两个驱动电机112的转速，无人机的机头就会抬高或下降，从而完成俯仰或后退动作；

实施例二：调节驱动电机112转速，保持无人机在纵向方向所受到的力相等，当增大或减小相对位置的两个驱动电机112的转速的同一时刻，减小或增大其余两个驱动电机112的转速，无人机就会翻转，从而完成翻滚动作；

实施例三：同时增大或减小相对位置的驱动电机112转速，因为来自反方向的力矩作用，无人机将会完成偏航动作。

本实用新型进一步设置为：所述飞行机构1底面设置脚架16，方便无人机的停放。

本实用新型进一步设置为：所述脚架16底部安装橡胶垫，起到削减降落冲击力的作用。

本实用新型进一步设置为：所述支撑架111底面通过螺纹连接设置保护器17，可以保护使用者，防止被桨叶113刮伤。

本实用新型进一步设置为：所述无人机机身与无人船船体均设置分电板18，所述无人机顶面与无人船顶面均设置天线，分电板18方便将电源分配到多个设备。

本实用新型进一步设置为：所述船体两侧设置浮筒21，所述浮筒21尾部设置第二驱动装置，所述第二驱动装置连接第二螺旋桨，浮筒21可以增加船体的浮力，方便无人船将人员转移到安全区，第二驱动装置与第二螺旋桨可以大范围的调整航向。

本实用新型进一步设置为：所述无人机机身前端与无人船船体前端均设置双目相机19，方便将无人机和无人船周围的情况进行拍摄，然后无人机的双眸相机和无人船的双目相机19分别将信息传递到第一微型计算机6和第二微型计算机14，经过处理信息后，飞行控制单元7调整无人机的路线、姿态进行避障，航线控制单元15调整无人船的航线进行避障。

本实用新型进一步设置为：所述无人机机身还设置有接收机20，接受地面遥控器信息，可搭配遥控器共同使用，方便操作人员进行遥控。

本实用新型的工作原理为：飞行控制单元7控制无人机在预定好的飞行路线行驶，位于机身底面的单目相机5侦查落水人员，第一GPS3进行位置确定，将信息传递到第一微型计算机6，通过5G模块将信息传递到第二微型计算机14，第二GPS9进行精准定位，航线控制单元15在信息处理之后，自主规划航线，控制第一驱动装置12，第一驱动装置12带动第一螺旋桨13转动，第一驱动装置12可以为电机也可以为其他任意驱动第一螺旋桨13转动的装置，驱动无人船进行运动，运动到指定位置后，救援机械臂10抓取救生圈进行投放，落水人员穿好救生圈之后，救援机械臂10辅助无人船带动落水人员游回岸边，实现无人机和无人船配合救援，同时可旋转照相机时刻监控无人船周围环境，及时发现落水人员进行救援。

Claims (9)

1.一种无人机与无人船协同的水面救援系统，包括无人机和无人船，其特征在于：所述无人机包括飞行机构(1)、设置在机身上的电池(2)、第一5G模块(4)和第一GPS(3)、位于机身底面的单目相机(5)、控制无人机飞行姿态的飞行控制单元(7)以及接受信号的第一微型计算机(6)，所述无人船包括位于船体上的第二5G模块(8)和第二GPS(9)、位于船体顶面的救援机械臂(10)、位于船体上可旋转相机(11)、位于船体尾部的第一驱动装置(12)、与驱动装置连接的第一螺旋桨(13)、接受信号的第二微型计算机(14)以及控制救援机械臂(10)运动和无人船航线状态的航线控制单元(15)，所述单目相机(5)、第一GPS(3)和第一5G模块(4)均与第一微型计算机(6)电性连接，所述第二GPS(9)和第二5G模块(8)均与第二微型计算机(14)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机与无人船协同的水面救援系统，其特征在于：所述飞行机构(1)包括位于机身顶面的叉型支撑架(111)、位于支撑架(111)顶面端点处的驱动电机(112)以及与驱动电机(112)连接的桨叶(113)。

3.根据权利要求1所述的一种无人机与无人船协同的水面救援系统，其特征在于：所述飞行机构(1)底面设置脚架(16)。

4.根据权利要求3所述的一种无人机与无人船协同的水面救援系统，其特征在于：所述脚架(16)底部安装橡胶垫。

5.根据权利要求2所述的一种无人机与无人船协同的水面救援系统，其特征在于：所述支撑架(111)底面通过螺纹连接设置保护器(17)。

6.根据权利要求1所述的一种无人机与无人船协同的水面救援系统，其特征在于：所述无人机机身与无人船船体均设置分电板(18)，所述无人机顶面与无人船顶面均设置天线。

7.根据权利要求1所述的一种无人机与无人船协同的水面救援系统，其特征在于：所述船体两侧设置浮筒(21)，所述浮筒(21)尾部设置第二驱动装置，所述第二驱动装置连接第二螺旋桨。

8.根据权利要求1所述的一种无人机与无人船协同的水面救援系统，其特征在于：所述无人机机身前端与无人船船体前端均设置双目相机(19)。

9.根据权利要求1所述的一种无人机与无人船协同的水面救援系统，其特征在于：所述无人机机身还设置有电池(2)和接收机(20)。