一种防撞式定点消防无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及一种防撞式定点消防无人机。
【背景技术】
[0002]随着城镇化推进，高楼建设速度加快，但应对高楼消防的设备发展相对滞后。同时，随着化工行业的迅速发展，各类容易爆炸不适合人类靠近处理的消防事件呈上升趋势。近年来，消防官兵因高楼消防设备滞后、消防过程中近距离处理易爆案件导致伤亡人数不断增多，这一消防上的难题一直未得到解决。目前多是采用云梯消防车来解决高楼消防问题，普通的云梯消防车的有效作业高度为30?50m，再高的可达60?70m。但消防车因体积较大，在出警消防时受到街道通畅度限制，难以在狭窄街道通行，常常不能在第一时间赶到火灾现场，导致火灾进一步恶化。
[0003]高层建筑一旦发生火灾，有一个显著的特征是“烟囱效应”，即:在低层发生的火灾形成的热空气，因为密度较低，经电梯槽或楼梯通道得以往上流动，就像一个巨大的烟囱中的气流，使高热气体不断在通道的顶部积聚，结果是使火势透过这种空气的对流在大厦的顶层制造另一个火场。而且随着热空气的排出，新鲜空气不断从底部楼层吸入，导致火势进一步加剧。这种火灾多是顺着电梯槽或楼道通道蔓延，消防员不能像处理一般建筑火灾那样从外部进行灭火，只能佩戴空气呼吸器进入火场，通过内部强攻扑救大火。但在这些狭窄区域，灭火设备无法有效作业，一旦火灾蔓延到高层楼层，消防员无法携带灭火设备进行扑救，给救援工作带来了很大的困难。
[0004]随着科技的发展，无人机技术日趋成熟，无人机以其速度快、操作灵活的特点被广泛应用，并被引入到消防灭火领域。如中国专利申请号:201410259474.8，发明创造名称为:高楼警用灭火无人机，该申请案公开了一种高楼警用灭火无人机，包括无人机和地面站两部分，无人机包括无人机主体、三轴云台、灭火弹发射筒和瞄具，无人机主体内装有GPS定位装置和雷达避让装置。地面站可以控制三轴云台的方向，使得瞄具对准火源，之后灭火弹发射筒发射灭火弹，扑灭火源。GPS定位装置可以将无人机的位置信息传到地面站，分享给其他多个无人机，共同扑灭火源。但该专利方案无人机的三轴云台本身质量较重，携带负荷极为有限，且瞄具无法移动，难以与指定发射筒配合瞄准，定位精度有限。
【发明内容】
[0005]1.发明要解决的技术问题
[0006]本发明的目的在于克服现有技术中消防设备难以在高层建筑或狭窄区域进行有效消防作业的不足，提供了一种防撞式定点消防无人机，采用本发明的技术方案，能够不受地域和环境限制对失火点进行定点扑救，并能抵御火苗喷袭，不易损坏。
[0007]2.技术方案
[0008]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0009]本发明的一种防撞式定点消防无人机，包括无人机本体，还包括投弹枪和防撞罩，所述投弹枪设置在无人机本体下方，该投弹枪上装有舵机，所述舵机控制投弹枪发射灭火弹；所述防撞罩为笼形结构，该笼形结构围在无人机本体外周保护无人机本体不受碰撞。
[0010]作为本发明更进一步的改进，所述的防撞罩包括固定轴、旋转网罩和弧形连接杆，所述固定轴横设在无人机本体上，两个旋转网罩对称设置在固定轴的两端，所述弧形连接杆与两个旋转网罩固连，且至少有3根弧形连接杆沿旋转网罩的周向间隔分布。
[0011]作为本发明更进一步的改进，所述的旋转网罩为凸弧面结构，且该旋转网罩以固定轴为轴转动。
[0012]作为本发明更进一步的改进，所述的投弹枪还包括发射筒、与发射筒相连通的置弹筒以及装于置弹筒尾端的拉杆，所述发射筒一端与无人机本体的底部支座铰接，该发射筒的另一端与牵引绳一端相连，所述牵引绳另一端缠绕在电机的转轴上，该电机与设置在两个相邻螺旋桨支架之间的横梁固连。
[0013]作为本发明更进一步的改进，所述的舵机设置在置弹筒上，该舵机连有发射控制板，该发射控制板与置弹筒内的弹簧发射机构相配合。
[0014]作为本发明更进一步的改进，所述投弹枪至少有两个，且该投弹枪并列设置，在投弹枪的发射筒上设有瞄准机构。
[0015]作为本发明更进一步的改进，所述瞄准机构包括摄像装置、齿条板和滑轨，所述摄像装置中装有微型齿轮，所述齿条板横向固定在并列设置的发射筒上，该齿条板上表面设有相互平行的滑轨，所述微型齿轮与齿条板上的齿条啮合传动，驱动摄像装置在滑轨上滑动。
[0016]作为本发明更进一步的改进，与横梁相连的两个螺旋桨支架上分别设有防火罩。
[0017]作为本发明更进一步的改进，无人机带有GPS和飞行记录仪，可记载飞行轨迹，当遇到较大火情，需要二次装弹对同一目标实施空中消防时，由无人机记录首次飞行高度、经玮度坐标，并记录发射灭火弹后人工操作其飞行返回地面的轨迹。当地面工作人员二次装载灭火弹后，启动重复灭火模式，无人机会依据飞行记录仪记录的飞行轨迹重新飞回至原飞行高度和经玮度，实现了二次快速智能化灭火。
[0018]3.有益效果
[0019]采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0020](I)本发明的一种防撞式定点消防无人机，在无人机本体下方设有投弹枪，在投弹枪中装入灭火弹后，利用无人机的灵敏快速特性，10秒钟以内即可飞至100米高楼，不受地理环境影响，能够在第一时间对着火点进行消防灭火，所安装的防撞罩围在无人机本体外周，且防撞罩外框由钢丝制成，不但轻巧，还具有一定弹性，确保无人机不会被突发火情或爆炸造成的强烈气流撞向其他建筑物而损坏；
[0021](2)本发明的一种防撞式定点消防无人机，防撞罩的旋转网罩可绕固定轴转动，无人机本体的飞行运动与防撞罩的转动互不影响，使无人机能够沿着地面、墙体飞行，且旋转网罩的凸弧面结构使无人机与地面、墙面的接触摩擦随着旋转网罩转动而转化为滚动摩擦，避免成为无人机飞行和前进的障碍，保证了无人机可以在狭窄通道内安全、快速的飞行；
[0022](3)本发明的一种防撞式定点消防无人机，有多个投弹枪并列设置，利用电机驱动牵引绳来调节投弹枪的投射角度，并在投弹枪上设有可滑动的摄像装置，通过控制摄像装置的位置进而定位不同投弹枪的投射点，确保了投射灭火弹的准确性；
[0023](4)本发明的一种防撞式定点消防无人机，在与横梁相连的两个螺旋桨支架上分别设有防火罩，该防火罩不仅能够保护螺旋桨叶片不被火苗喷袭，也避免爆炸等突发气流对无人机飞行造成的干扰，减少了火场环境对无人机的损害。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的一种防撞式定点消防无人机的结构示意图；
[0025]图2为本发明中投弹枪的设置示意图；
[0026]图3为本发明中防撞罩的结构示意图；
[0027]图4为图1中A处的局部放大示意图；
[0028]图5为本发明中防火罩的结构示意图。
[0029]不意图中的标号说明:1、无人机本体；101、横梁；102、底部支座；2、电机；3、牵引绳;401、发射筒;402、置弹筒;403、拉杆;404、舵机;405、LED显示灯;501、摄像装置;502、齿条板；503、滑轨；601、防火罩体；602、固定板；603、连接板；701、固定轴；702、旋转网罩；703、弧形连接杆。
【具体实施方式】
[0030]为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
[0031]实施例1
[0032]参看图1和图3，本实施例的一种防撞式定点消防无人机，主要由无人机本体1、投弹枪和防撞罩等组成，本实施例中的防撞罩为圆笼形结构，该圆笼形结构围在无人机本体I外周，保护无人机本体I不受碰撞。具体而言，该防撞罩包括固定轴701、旋转网罩702和弧形连接杆703，固定轴701横设在无人机本体I上，且固定轴701与投弹枪垂直设置。两个旋转网罩702对称设置在固定轴701的两端，旋转网罩702通过轴承与固定轴701连接，使旋转网罩702可绕固定轴701转动，且不会影响无人机飞行的平稳性；在两个旋转网罩702之间固连有弧形连接杆703，有5根弧形连接杆703沿旋转网罩702的周向均匀间隔分布，以加强防撞罩的强度。上述的旋转网罩702和弧形连接杆703都由钢丝制成，这样的防撞罩不但结构轻巧，还具有一定弹性，使无人机可以经受一定程度的撞击，不会被突发火情或爆炸造成的强烈气流撞向其他建筑物而损坏。此外，当无人机在狭窄区域飞行时，防撞罩保护螺旋桨不与外部物体碰撞，无人机本体I的飞行运动与防撞罩的转动互不干涉，使无人机能够沿着墙体飞行，甚至可以在地面滚动，将旋转网罩702设置成凸弧面结构，保证在滚动过程中不会侧翻，也减小了旋转网罩702与地面、墙体接触时的摩擦力，使无人机与地面、墙面的接触摩擦随着旋转网罩702的转动而转化为滚动摩擦，避免成为无人机飞行和前进的障碍，同时该旋