一种专用于高空消防灭火的无人机的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种专用于高空消防灭火的无人机。

背景技术：

近几年来，随着社会经济发展速度越来越快，城市规模的扩张速度也越来越快，高层建筑的越来越多。然而高层建筑上一般人员较为集中建筑功能和环境较为复杂，而且其建筑建筑面积偏大，高度较高，用电用火两也远远大于普通建筑，如此发生火灾的几率也就大大提升了，并且就高层建筑的结构来说灭火和救援的难度将会远超出普通建筑。

因为是高层建筑的原因，寻常高压水枪射程有限，很难将较高层的火灾扑灭；而高层建筑情况下消防员也不能快速有效的赶到灭火地点，从而错失最佳的灭火救灾的时间，而且在结构复杂的高层建筑中救火，消防员的生命也非常容易受到危害。而目前，云梯加上消防高压水枪都无法将水喷射倒高层建筑楼内、灭火弹发射器存在射击距离及射击夹角的问题不能将灭火弹有效的投放到高层建筑楼内、直升机旋翼直径太大及火场气流会对其飞行安全造成影响不能太靠近起火建筑物、灭火效果甚微且成本巨大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种专用于高空消防灭火的无人机，其结构简单、方便携带、行动灵活、可重复使用，方便工作人员操作。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种专用于高空消防灭火的无人机，所述无人机包括：无人机本体，所述无人机本体包括中心部、四个以相同间隔固定在中心部上的连接杆部以及固定在连接杆部远离中心部一端的驱动机构；

固定在无人机本体底部的支撑架，所述支撑架包括两个U形架和用于连接两U形架的横杆，两个所述U形架的顶端分别与四个连接杆部固定连接；

对称安装在支撑架两侧的灭火弹弹射装置，所述灭火弹弹射装置包括具有左侧开口的弹射筒，所述弹射筒的内腔设置有与弹射筒滑动配合活动板，所述活动板的右侧设置有弹簧，所述活动板的顶端设置有延伸至弹射筒顶部的凸起部，所述弹射筒的顶部开设有供活动板凸起部左右移动的长条孔，所述弹射筒的顶部设置有固定在U形架上的限位机构，且限位机构和活动板配合用于保持和释放弹簧的弹性势能；

安装在无人机本体底部中心处的摄像头。

可选的，所述限位机构包括步进电机、固定块、螺旋副和挡板，所述步进电机和固定块均固定在U形架上，且步进电机位于固定块的顶部，所述固定块的顶部开设有圆槽，所述固定块的底部开设有与圆槽连通的活动槽，所述螺旋副螺旋轴的顶端与步进电机的输出轴固定连接，所述螺旋副螺旋轴套的一部分或全部位于圆槽的内腔并与圆槽的内壁滑动连接，所述活动槽的内腔设置有挡板，所述挡板的顶端与螺旋副的螺纹轴套固定连接，所述挡板的底端延伸至于固定块的底部。

可选的，在所述挡板的底端位于活动板的左侧时，挡板对活动板限位以保持弹簧的弹性势能。

可选的，在所述挡板的底端位于活动板的顶部时，挡板解除对活动板限位以释放弹簧的弹性势能。

可选的，所述灭火弹弹射装置与水平面的之间夹角的角度为0°～45°，优选的，所述灭火弹弹射装置与水平面的之间夹角的角度为0°。

可选的，所述灭火弹弹射装置的总数量为四个，即支撑架的两侧分别固定安装两个灭火弹弹射装置。

可选的，所述弹射筒为圆管或方管。

可选的，所述驱动机构包括安装底座、固定在安装底座上的驱动电机以及与驱动电机输出轴连接的机翼。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型提供了该专用于高空消防灭火的无人机，将采用具有弹簧的灭火弹弹射装置安装在无人机本体上，利用弹簧的弹性势能，增大灭火弹的射程，该专用于高空消防灭火的无人机结构简单、方便携带、行动灵活、可重复使用，方便工作人员操作。

2、本实用新型利用支撑架将灭火弹弹射装置连接在无人机本体上，将支撑架固定在无人机本体的四个连接杆部上，增大了支撑架与无人机本体连接的稳定性，进而让灭火弹弹射装置在弹射时更加稳定。

3、本实用新型的灭火弹弹射装置能够倾斜的安装在支撑架上，方便设置灭火弹的弹射角度，使得灭火弹的弹射角度更加灵活。

4、本实用新型通过开启步进电机，步进电机带动螺旋副的螺旋轴转动，使得螺旋轴带动螺旋轴套在圆槽内上下移动，螺旋副的螺旋轴套带动挡板在活动槽内上下移动，当挡板的底端移动至活动板的顶部时，挡板解除对活动板的限位，弹簧释放弹性势能带动活动板向左移动，以达到限位机构和活动板保持和释放弹簧的弹性势能的效果。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图。

图2为本实用新型主视图。

图3为本实用新型左视图。

图4为本实用新型灭火弹弹射装置的立体结构示意图。

图5为本实用新型灭火弹弹射装置的主视剖面示意图。

图中所述文字标注表示为：1、无人机本体；11、中心部；12、连接杆部；13、驱动机构；2、支撑架；21、U形架；22、横杆；3、灭火弹弹射装置；31、弹射筒；311、长条孔；32、活动板；33、弹簧；34、限位机构；341、步进电机；342、固定块；3421、活动槽；343、螺旋副；344、挡板；4、摄像头。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图5所示，本实用新型的具体结构为：

一种专用于高空消防灭火的无人机，其包括：无人机本体1、支撑架2、灭火弹弹射装置3和摄像头4。

无人机本体1包括中心部11、四个以相同间隔固定在中心部11上的连接杆部12以及固定在连接杆部12远离中心部11一端的驱动机构13，其中，驱动机构13包括安装底座、固定在安装底座上的驱动电机以及与驱动电机输出轴连接的机翼。

支撑架2固定在无人机本体1的底部，支撑架2包括两个U形架21和用于连接两U形架21的横杆22，两个U形架21的顶端分别与四个连接杆部12固定连接。

摄像头4安装在无人机本体1底部的中心处。

灭火弹弹射装置3对称安装在支撑架2两侧，灭火弹弹射装置3的总数量为四个，即支撑架2的两侧分别固定安装两个灭火弹弹射装置3，灭火弹弹射装置3包括具有左侧开口的弹射筒31，弹射筒31为圆管或方管，在本实施例中弹射筒31选用为圆管，弹射筒31的内腔设置有与弹射筒31滑动配合活动板32，活动板32的右侧设置有弹簧33，活动板32的顶端设置有延伸至弹射筒31顶部的凸起部，弹射筒31的顶部开设有供活动板32凸起部左右移动的长条孔311，弹射筒31的顶部设置有固定在U形架21上的限位机构34，且限位机构34和活动板32配合用于保持和释放弹簧33的弹性势能；

其中，限位机构34包括步进电机341、固定块342、螺旋副343和挡板344，步进电机341和固定块342均固定在U形架21上，且步进电机341位于固定块342的顶部，固定块342的顶部开设有圆槽，固定块342的底部开设有与圆槽连通的活动槽3421，螺旋副343螺旋轴的顶端与步进电机341的输出轴固定连接，螺旋副343螺旋轴套的一部分或全部位于圆槽的内腔并与圆槽的内壁滑动连接，活动槽3421的内腔设置有挡板344，挡板344的顶端与螺旋副343的螺纹轴套固定连接，挡板344的底端延伸至于固定块342的底部，其中步进电机341采用型号为86BYGH98-4004A的步进电机，可通过无人机本体1内部的蓄电池为步进电机341供电，也可以增添额外的蓄电池为步进电机341供电。

使用时，首先将灭火弹放置在弹射筒31的内腔中，并且使挡板344的底端位于活动板32的左侧，让挡板344对活动板32限位以保持弹簧33的弹性势能，利用遥控无人机本体1和摄像头4的配合将灭火弹弹射装置3移动至需要灭火的位置，再通过开启步进电机341，步进电机341带动螺旋副343的螺旋轴转动，使得螺旋轴带动螺旋轴套在圆槽内上下移动，螺旋副343的螺旋轴套带动挡板344在活动槽3421内上下移动，当挡板344的底端移动至活动板32的顶部时，挡板344解除对活动板32的限位，弹簧33释放弹性势能带动活动板32向左移动，进而将弹射筒31内灭火弹弹出，达到对火源进行灭火的效果。

需要说明的是，灭火弹弹射装置3安装后与水平面的之间夹角的角度为0°～45°，本实施例优选的，灭火弹弹射装置3与水平面的之间夹角的角度为0°。

综上所述，该专用于高空消防灭火的无人机，将采用具有弹簧33的灭火弹弹射装置3安装在无人机本体1上，利用弹簧33的弹性势能，增大灭火弹的射程；同时利用支撑架2将灭火弹弹射装置3连接在无人机本体1上，将支撑架2固定在无人机本体1的四个连接杆部12上，让灭火弹弹射装置3在弹射时更加稳定；并且灭火弹弹射装置3能够倾斜的安装在支撑架2上，方便设置灭火弹的弹射角度，该专用于高空消防灭火的无人机结构简单、方便携带、行动灵活、可重复使用，方便工作人员操作。

需要说明的是，本实用新型中未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。