一种用于救助溺水者的智能型无人机的制作方法

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种用于救助溺水者的智能型无人机。

背景技术：

无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念武器装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

在河流内发现有溺水者后，当溺水者距离河岸或船只距离较远时，为了实现快速救援，此时也可以通过遥控无人机搭载救生圈飞行至溺水者上方后，投放救生圈进行救援。但是在实际操作过程中，由于救生圈在充气后体型较大，导致无人机在搭载其飞行时受到的空气阻力和风的阻力较大，进而降低了无人机的飞行速度，从而延长了救援时间，增加了溺水者死亡的概率，同时，由于充气的救生圈体型较大的原因，使得无人机仅能搭载一个救生圈，当河流内出现多名溺水者时，需要投放多个救生圈，无人机来回飞行并安装救生圈也会延长救援时间，增加其他溺水者的死亡概率，从而导致无人机在实际救援过程中，实用性较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于救助溺水者的智能型无人机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于救助溺水者的智能型无人机，包括主体、救援装置、两个第一连接框架和若干飞行单元，所述飞行单元周向均匀分布在主体的外周，所述救援装置设置在主体的下方，两个所述第一连接框架分别设置在救援装置的两侧，所述救援装置分别通过两个第一连接框架与其中两个飞行单元连接；

所述救援装置包括气泵、通气管、总气管、若干支管和若干救援单元，所述气泵和通气管均设置在总气管的上方，所述气泵通过通气管与总气管连通，所述支管和救援单元均设置在总气管的下方，所述支管的数量和救援单元的数量相等且一一对应，所述支管与总气管连通；

所述救援单元包括伸缩装置、救生圈和两个第二连接框架，所述伸缩装置设置在支管上，所述救生圈设置在支管的下方且与支管连通，两个所述第二连接框架设置在支管的两侧，所述第二连接框架的竖向截面的形状为L形；

所述伸缩装置包括外壳和两个滑杆，所述外壳固定在支管上，两个所述滑杆分别设置在外壳的两侧，所述滑杆的一端与第二连接框架固定连接，所述滑杆的另一端设置在外壳内，所述外壳内设有伸缩组件，所述伸缩组件包括第三驱动电机和设置在第三驱动电机两侧的伸缩单元，所述伸缩单元与滑杆固定连接，所述伸缩单元包括第三驱动轴和套管，所述第三驱动电机与第三驱动轴传动连接，所述套管套设在第三驱动轴上且与滑杆固定连接，所述第三驱动轴的外周上设有外螺纹，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第三驱动轴上的外螺纹相匹配；

所述总气管内设有若干通气单元，所述通气单元的数量与支管的数量相等且一一对应，所述通气单元包括第二驱动电机、缓冲块、驱动框架、连杆和堵塞块，所述驱动框架的竖向截面的形状为U形，所述驱动框架设置在第二驱动电机和缓冲块之间，所述第二驱动电机与驱动框架传动连接，所述连杆的一端与驱动框架铰接，所述连杆的另一端与堵塞块连接。

作为优选，为了实现无人机的飞行功能，所述飞行单元包括侧杆、第一驱动电机、第一驱动轴和若干桨叶，所述侧杆的一端固定在主体上，所述第一驱动电机固定在侧杆的另一端，所述桨叶周向均匀分布在第一驱动轴的外周，所述第一驱动电机通过第一驱动轴与桨叶传动连接。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证无人机的飞行能力，所述第一驱动电机为直流伺服电机。

作为优选，为了固定堵塞块的移动轨迹，所述堵塞块的下方设有限位组件，所述限位组件包括限位杆、固定环和两个固定杆，所述限位杆的顶端固定在堵塞块上，所述固定环套设在限位杆上，两个所述固定杆分别设置在固定环的两侧，所述固定环通过固定杆与支管的内壁固定连接。

作为优选，为了固定救生圈，所述第二连接框架的上方设有弹簧和托板，所述托板通过弹簧与第二连接框架连接，所述弹簧处于压缩状态。

作为优选，为了实现通过堵塞块的位置改变从而改变支管与总气管的连通状态，所述堵塞块的形状为球形，所述堵塞块的直径大于支管的内径。

作为优选，利用堵塞块具有弹性的特点，为了实现支管的导通和封闭，所述堵塞块为橡胶块。

作为优选，为了保证第二连接框架平稳的移动，所述救援单元还包括两个套环，所述套环的数量与第二连接框架的数量相等且一一对应，所述套环套设在总气管上且与对应的第二连接框架固定连接。

作为优选，为了方便观察溺水者情况，所述第一连接框架的下方设有摄像头。

作为优选，为了检测风向，从而确定无人机的飞行位置，保证将救生圈投放至溺水者处，所述主体的上方设有风向标。

该无人机在对溺水者实施救助前，救生圈处于无气状态，从而使救生圈的体型相比充气后的状态小，进而使无人机在飞行时能够减少受到空气阻力，从而使无人机能够快速飞到溺水者上方投放救生圈进行救援。当无人机飞到目的地处后，利用气泵通过通气管向总气管内进行充气，同时总气管中的某个通气单元运行，通过第二驱动电机带动驱动框架转动，通过连杆使堵塞块向上移动，从而使对应的支管与总气管连通，气泵冲入的气体通过支管进入救生圈，从而对救生圈进行充气，当充气完成后，利用支管上的伸缩装置投放救生圈，在伸缩装置中，通光第三驱动电机带动第三驱动轴转动，由于第三驱动轴上的外螺纹与套管内的内螺纹相匹配，从而使两个套管相互远离，进而通过滑杆使两个第二连接框架相互远离，从而使救生圈掉落，完成投放操作。

救援装置内设有多个救援单元，通过控制总气管内的通气单元能够对对应的救生圈进行充气，并通过伸缩装置使两个第二连接框架相互远离，投放救生圈，完成救援工作。由于设有多个救援单元，因此，无人机可携带多个救生圈，能够一次性救助多名溺水者，大幅度缩短救援时间，从而提高了该设备的实用性。

本发明的有益效果是，该用于救助溺水者的智能型无人机由于救生圈处于无气状态，从而减小了无人机飞行时受到的阻力，使其能快速飞向溺水者，并通过通气单元使气泵对救生圈进行充气，利用伸缩装置完成救生圈的投放，不仅如此，该无人机一次可携带多个救生圈对多名溺水者进行救助，从而大幅度缩短了救援时间，提高而设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于救助溺水者的智能型无人机的结构示意图；

图2是本发明的用于救助溺水者的智能型无人机的俯视图；

图3是本发明的用于救助溺水者的智能型无人机的救援装置的结构示意图；

图4是本发明的用于救助溺水者的智能型无人机的救援单元的结构示意图；

图5是本发明的用于救助溺水者的智能型无人机的第二连接框架的结构示意图；

图6是本发明的用于救助溺水者的智能型无人机的通气单元的结构示意图；

图7是本发明的用于救助溺水者的智能型无人机的伸缩装置的结构示意图；

图中：1.主体，2.侧杆，3.第一驱动电机，4.第一驱动轴，5.桨叶，6.风向标，7.第一连接框架，8.摄像头，9.救援装置，10.飞行单元，11.气泵，12.通气管，13.总气管，14.支管，15.伸缩装置，16.第二连接框架，17.救生圈，18.弹簧，19.托板，20.第二驱动电机，21.缓冲块，22.驱动框架，23.连杆，24.堵塞块，25.限位杆，26.固定杆，27.固定环，28.外壳，29.第三驱动电机，30.第三驱动轴，31.套管，32.滑杆，33.救援单元，34.套环。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图7所示，一种用于救助溺水者的智能型无人机，包括包括主体1、救援装置9、两个第一连接框架7和若干飞行单元10，所述飞行单元10周向均匀分布在主体1的外周，所述救援装置9设置在主体1的下方，两个所述第一连接框架7分别设置在救援装置9的两侧，所述救援装置9分别通过两个第一连接框架7与其中两个飞行单元10连接；

所述救援装置9包括气泵11、通气管12、总气管13、若干支管14和若干救援单元33，所述气泵11和通气管12均设置在总气管13的上方，所述气泵11通过通气管12与总气管13连通，所述支管14和救援单元33均设置在总气管13的下方，所述支管14的数量和救援单元33的数量相等且一一对应，所述支管14与总气管13连通；

所述救援单元33包括伸缩装置15、救生圈17和两个第二连接框架16，所述伸缩装置15设置在支管14上，所述救生圈17设置在支管14的下方且与支管14连通，两个所述第二连接框架16设置在支管14的两侧，所述第二连接框架16的竖向截面的形状为L形；

所述伸缩装置15包括外壳28和两个滑杆32，所述外壳28固定在支管14上，两个所述滑杆32分别设置在外壳28的两侧，所述滑杆32的一端与第二连接框架16固定连接，所述滑杆32的另一端设置在外壳28内，所述外壳28内设有伸缩组件，所述伸缩组件包括第三驱动电机29和设置在第三驱动电机29两侧的伸缩单元，所述伸缩单元与滑杆32固定连接，所述伸缩单元包括第三驱动轴30和套管31，所述第三驱动电机29与第三驱动轴30传动连接，所述套管31套设在第三驱动轴30上且与滑杆32固定连接，所述第三驱动轴30的外周上设有外螺纹，所述套管31内设有内螺纹，所述套管31内的内螺纹与第三驱动轴30上的外螺纹相匹配；

所述总气管13内设有若干通气单元，所述通气单元的数量与支管14的数量相等且一一对应，所述通气单元包括第二驱动电机20、缓冲块21、驱动框架22、连杆23和堵塞块24，所述驱动框架22的竖向截面的形状为U形，所述驱动框架22设置在第二驱动电机20和缓冲块21之间，所述第二驱动电机20与驱动框架22传动连接，所述连杆23的一端与驱动框架22铰接，所述连杆23的另一端与堵塞块24连接。

作为优选，为了实现无人机的飞行功能，所述飞行单元10包括侧杆2、第一驱动电机3、第一驱动轴4和若干桨叶5，所述侧杆2的一端固定在主体1上，所述第一驱动电机3固定在侧杆2的另一端，所述桨叶5周向均匀分布在第一驱动轴4的外周，所述第一驱动电机3通过第一驱动轴4与桨叶5传动连接。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证无人机的飞行能力，所述第一驱动电机3为直流伺服电机。

作为优选，为了固定堵塞块24的移动轨迹，所述堵塞块24的下方设有限位组件，所述限位组件包括限位杆26、固定环27和两个固定杆26，所述限位杆26的顶端固定在堵塞块24上，所述固定环27套设在限位杆26上，两个所述固定杆26分别设置在固定环27的两侧，所述固定环27通过固定杆26与支管14的内壁固定连接。

作为优选，为了固定救生圈17，所述第二连接框架16的上方设有弹簧18和托板19，所述托板19通过弹簧18与第二连接框架16连接，所述弹簧18处于压缩状态。

作为优选，为了实现通过堵塞块24的位置改变从而改变支管14与总气管13的连通状态，所述堵塞块24的形状为球形，所述堵塞块24的直径大于支管14的内径。

作为优选，利用堵塞块24具有弹性的特点，为了实现支管14的导通和封闭，所述堵塞块24为橡胶块。

作为优选，为了保证第二连接框架16平稳的移动，所述救援单元33还包括两个套环34，所述套环34的数量与第二连接框架16的数量相等且一一对应，所述套环34套设在总气管13上且与对应的第二连接框架16固定连接。

作为优选，为了方便观察溺水者情况，所述第一连接框架7的下方设有摄像头8。

作为优选，为了检测风向，从而确定无人机的飞行位置，保证将救生圈17投放至溺水者处，所述主体1的上方设有风向标6。

该无人机在对溺水者实施救助前，救生圈17处于无气状态，从而使救生圈17的体型相比充气后的状态小，进而使无人机在飞行时能够减少受到空气阻力，从而使无人机能够快速飞到溺水者上方投放救生圈17进行救援。当无人机飞到目的地处后，利用气泵11通过通气管12向总气管13内进行充气，同时总气管13中的某个通气单元运行，通过第二驱动电机20带动驱动框架22转动，通过连杆23使堵塞块24向上移动，从而使对应的支管14与总气管13连通，气泵11冲入的气体通过支管14进入救生圈17，从而对救生圈17进行充气，当充气完成后，利用支管14上的伸缩装置15投放救生圈17，在伸缩装置15中，通光第三驱动电机29带动第三驱动轴30转动，由于第三驱动轴30上的外螺纹与套管31内的内螺纹相匹配，从而使两个套管31相互远离，进而通过滑杆32使两个第二连接框架16相互远离，从而使救生圈17掉落，完成投放操作。

救援装置9内设有多个救援单元，通过控制总气管13内的通气单元能够对对应的救生圈17进行充气，并通过伸缩装置15使两个第二连接框架16相互远离，投放救生圈17，完成救援工作。由于设有多个救援单元，因此，无人机可携带多个救生圈17，能够一次性救助多名溺水者，大幅度缩短救援时间，从而提高了该设备的实用性。

与现有技术相比，该用于救助溺水者的智能型无人机由于救生圈17处于无气状态，从而减小了无人机飞行时受到的阻力，使其能快速飞向溺水者，并通过通气单元使气泵11对救生圈17进行充气，利用伸缩装置15完成救生圈17的投放，不仅如此，该无人机一次可携带多个救生圈17对多名溺水者进行救助，从而大幅度缩短了救援时间，提高而设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。