一种分次抛投救生圈挂载及无人机的制作方法

本实用新型涉及水上救援设备技术领域，尤其涉及一种分次抛投救生圈挂载及无人机。

背景技术：

水上救援由于存在复杂性、多变性、突发性和时效性，救援活动都非常紧急迫切，但由于救援力量往往无法及时了解情况并快速赶到现场，因此从空中观察和干预救援是目前最快、最便捷的手段。随着传统手段局限性日益凸显，现有技术中已出现了具备救生圈抛投功能的无人机.

目前市面上的无人机抛投救生圈挂载有很多缺点，其中共有最为突出的是产品体积大，不便于收纳和运输；其次是只能搭载单个救生圈，就算能挂载2到3个救生圈，但是不能按落水人员的位置分布实现单独精准投递；再有就是挂载所使用的动力源多为三个以上舵机，耗电量大、同步率不稳定，影响无人机的续航时间。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种分次抛投救生圈挂载及无人机，该分次抛投救生圈挂载将救生圈堆叠放置，以减小挂载的体积，且能分次抛投救生圈，抛投完毕后可折叠收纳，方便携带和运输保存。

本实用新型采用的技术方案是，设计一种分次抛投救生圈挂载，包括：连接架、安装在连接架上的支撑架、套在支撑架上的救生圈组，救生圈组由至少两个堆叠放置的救生圈构成，支撑架由多个环绕连接架的中心呈圆周均匀排列的支撑杆组件构成。

连接架的底部设有安装座，安装座上安装有舵机，舵机的输出齿轮上同轴安装有一绕线轮，安装座的底面安装有高清摄像头。

支撑杆组件包括：竖杆、连接在竖杆顶端与连接架之间的主斜杆、铰接在竖杆内的二层支撑脚、铰接在竖杆底端的底层支撑脚、铰接连接在二层支撑脚底部及底层支撑脚顶部的联动杆、安装在竖杆中部的旋转固定座、连接在旋转固定座和安装座之间的连接横杆、穿过连接横杆连接在二层支撑脚顶端和绕线轮之间的拉绳、拉动二层支撑脚复位的拉力弹簧，底层支撑脚的底端设有向外折弯的支撑部，拉力弹簧的一端固定在旋转固定座上、另一端连接在联动杆与底层支撑脚之间的铰接转轴上。

舵机带动绕线轮转动缠绕拉绳，拉绳将二层支撑脚的顶端向内拉动时，二层支撑脚的底端向外转动托住救生圈组的倒数第二层救生圈，底层支撑脚的底端向内转动释放救生圈组的倒数第一层救生圈。

优选的，支撑杆组件还包括一救生圈压杆组件，救生圈压杆组件：通过螺杆轴安装在主斜杆上的压杆转轴座、通过转轴铰接在压杆转轴座上的压杆、套在转轴上的扭簧，救生圈组位于底层支撑脚和压杆之间，扭簧的两端分别连接在压杆和压杆转轴座上，压杆抬起时扭簧扭曲变形。主斜杆的外端设有开口朝上的安装腔，压杆转轴座可转动设于安装腔内，螺杆轴从安装腔底部竖直伸入压杆转轴座内。压杆抬起竖直后，扭簧的回复力是向救生圈压下，将整个救生圈压杆组件在水平面内旋转180°，此时扭簧的回复力是向主斜杆压下，松开压杆后在扭簧的作用下，压杆向主斜杆靠拢，将救生圈套在支撑架上，然后将整个救生圈压杆组件再旋转180°放手，压杆在扭簧的作用下压住救生圈。

优选的，主斜杆的一端铰接在连接架上、另一端铰接在竖杆的顶端，连接横杆的两端分别铰接在旋转固定座和安装座上。主斜杆的底端设有向下伸出的折弯部，竖杆的顶端铰接在折弯部内，且竖杆的顶端内侧设有向上伸出的下锁定座，折弯部内设有上锁定座，下锁定座内设有一锁紧螺栓。折弯部与竖杆位于同一直线时，锁紧螺栓穿过下锁定座和上锁定座进行锁定。

优选的，绕线轮安装在安装座内，安装座的侧面设有用于拉绳穿过的缺口，绕线轮的旋转轴与连接架的中心轴处于同一直线上。

优选的，连接架的顶面设有环绕其中心均匀排布的卡扣，卡扣的顶部设有向外伸出的扣舌，至少有一个卡扣上设有螺孔。

本实用新型还提供了一种具有上述分次抛投救生圈挂载的无人机，包括：机身，机身底部固定有安装架，安装架的底部设有空腔，该空腔的侧面均匀设有卡槽，卡槽的数量与卡扣相同，卡槽的一端为可容纳扣舌插入的敞口，至少有一个卡槽上设有穿透安装座侧壁的固定孔，扣舌可分别旋转插入对应的卡槽中，螺孔可旋转至与固定孔对齐。

与现有技术相比，本实用新型将救生圈由上至下堆叠放置，通过环绕安装在连接架上的支撑杆组件支撑定位在连接架的下方，救生圈的投放动作由一个舵机控制，舵机正向旋转时带动拉绳收紧，倒数第一层救生圈被释放，舵机反向旋转时拉绳放松，拉力弹簧带动底层支撑脚及二层支撑脚复位，倒数第二层救生圈下落至倒数第一层救生圈的位置，等待下一次投放，本实用新型可将救生圈分次投放，且能通过高清摄像头拍摄图像并传送至地面站的显示屏上显示，以观察环境状况，实现单次精准投递。同时，本实用新型采用一个舵机，耗电量小。更优异的是，本实用新型的支撑杆组件采用折叠式结构，需要支撑救生圈进行抛投工作时，支撑杆组件可展开固定，不需要进行抛投工作时，支撑杆组件可向中心折叠收拢，减小挂载的体积，便于收纳和运输。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型中整机的结构示意图；

图2是本实用新型中支撑杆组件的第一结构示意图；

图3是本实用新型中支撑杆组件的第二结构示意图；

图4是本实用新型中整机的剖面示意图；

图5是本实用新型中连接架顶部快拆结构的放大示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提出的分次抛投救生圈挂载，包括：连接架1、安装在连接架1上的支撑架2、套在支撑架2上的救生圈组，救生圈组由至少两个堆叠放置的救生圈构成，支撑架2由多个环绕连接架1的中心呈圆周排列的支撑杆组件21构成。连接架1的底部设有安装座3，安装座3上安装有一个舵机4，舵机4的输出轴传动连接有一绕线轮5，图1示出的绕线轮5、高清摄像头6处于拆分状态。

如图1所示，在本实施例中，支撑架2由三个支撑杆组件21构成，以最少的支撑杆组件21达到最稳定的支撑效果。如图2至图4所示，支撑杆组件21包括：竖杆210、主斜杆211、二层支撑脚212、底层支撑脚213、联动杆214、旋转固定座215、连接横杆216、拉绳217及拉力弹簧218，主斜杆211的一端安装在连接架1上、另一端连接在竖杆210的顶端上，竖杆210的中部内还设有贯通其内外两侧的空腔，该空腔内设有竖直放置的二层支撑脚212，竖杆210的底端铰接有底层支撑脚213，底层支撑脚213的底端设有向外折弯的支撑部，通过支撑部托起救生圈组，底层支撑脚213的顶端通过铰接转轴与联动杆214底端连接，联动杆214的顶端与二层支撑脚212的底部铰接。旋转固定座215固定安装在竖杆210的中部内侧，连接横杆216的两端分别连接在旋转固定座215和安装座3上，拉绳217穿过连接横杆216连接在二层支撑脚212顶端和绕线轮5之间，绕线轮5安装在安装座3内，安装座3的侧面设有用于拉绳217穿过的缺口，绕线轮5的旋转轴与连接架1的中心轴处于同一直线上。拉力弹簧218的一端固定在旋转固定座215上、另一端连接在联动杆214与底层支撑脚213之间的铰接转轴上。

如图1、4所示，分次抛投的过程是通过控制舵机4正向旋转，带动固定在舵机4上的绕线轮5旋转，从而使固定在绕线轮5上的拉绳217缠绕到绕线轮5上，通过拉绳217的收缩拉动二层支撑脚212顶端向内摆动，因二层支撑脚212中部过铰接轴固定在竖杆210上，则二层支撑脚212下端绕铰接轴旋转向外伸出，托住倒数第二层救生圈；在二层支撑脚212向外伸出的同时，联动杆214会拉动底层支撑脚213的顶端向外侧摆动，而底层支撑脚213的底端会绕铰接轴向内摆动，从而投放倒数第一层救生圈。然后控制舵机4反向旋转，在复位拉力弹簧218的作用下，拉动底层支撑脚213顶端向内摆动，底层支撑脚213底端向外摆动，同时联动杆214带动二层支撑脚212的底端向内摆动，二层救生圈失去支撑，掉落到底层支撑脚213上完成一个救生圈的抛投，第二个救生圈以此类推，从而达到按照溺水人员的具体位置，分次抛投救生圈。本实用新型仅使用一个舵机作为动力源，不但减轻了整体产品的重量，减小了耗电量，从而延长了无人机的续航时间。

较优的，如图4所示，支撑杆组件21还包括一救生圈压杆组件，救生圈压杆组件：通过螺杆轴221安装在主斜杆211上的压杆转轴座222、通过转轴铰接在压杆转轴座222上的压杆219、套在转轴上的扭簧223，救生圈组位于底层支撑脚213和压杆219之间，扭簧223的两端分别连接在压杆219和压杆转轴座222上，压杆219抬起时扭簧223扭曲变形。主斜杆211的外端设有开口朝上的安装腔，压杆转轴座222活动放置在安装腔内，螺杆轴221从安装腔底部竖直伸入压杆转轴座222内，压杆转轴座222能够以螺杆轴221为转轴在水平面内转动。

压杆219的具体使用过程如下，压杆219抬起竖直后，扭簧的回复力是向救生圈压下，将整个救生圈压杆组件在水平面内旋转180°，此时扭簧的回复力是向主斜杆211压下，松开压杆219后在扭簧的作用下，压杆219向主斜杆211靠拢，为了便于收纳压杆219，主斜杆211的顶面设置有容纳槽。当所有救生圈组件的压杆219都抬起靠拢在各自对应的主斜杆211上，将救生圈从支撑架2顶部向下依次套入，最后将整个救生圈压杆组件再旋转180°放手，压杆219在扭簧的作用下压住救生圈组。

进一步的，如图1、2、4所示，主斜杆211的一端铰接在连接架1上、另一端铰接在竖杆210的顶端，连接横杆216两端分别铰接在旋转固定座215和安装座3上。主斜杆211的底端设有向下伸出的折弯部，竖杆210的顶端铰接在折弯部内，且竖杆210的顶端内侧设有向上伸出的下锁定座，折弯部内设有上锁定座，下锁定座内设有一锁紧螺栓220。支撑杆组件21展开正常工作时，将主斜杆211和竖杆210向外拉开至折弯部与竖杆210位于同一直线，锁紧螺栓220穿过下锁定座和上锁定座进行锁定，完成三颗锁紧螺栓220固定后，整个支撑架2牢固可靠。支撑杆组件21不需要使用时，松开三颗锁紧螺栓220，将主斜杆211和竖杆210向内转动收拢，三个支撑杆组件21呈伞状向内收缩，既能既能节约2/3存放空间，方便携带和运输保存，同时由于收拢后产品更小，能有效的保护产品不被划伤损坏。

如图1、4所示，安装座3的底面还固定有高清摄像头6，能通过无人机飞控和图传系统，在地面站的显示屏上形成实时影像，搜寻溺水人员位置，通过显示屏十字星对溺水人员进形定位，从而精准的将救生圈实时地投放到溺水人员身上，达到一人一圈，提高救援效率。

再进一步的，如图5所示，连接架1上设有快拆结构，连接架1的顶面设有环绕其中心均匀排布的卡扣11，卡扣11的顶部设有向外伸出的扣舌，至少有一个卡扣上设有螺孔12。连接架1内设有安装腔，该安装腔内可安装电池、电路板等元件，连接架1的外侧设有数据连接接口等。

如图1所示，本实用新型还提供了一种具有上述分次抛投救生圈挂载的无人机，包括：机身和主板，主板与舵机4和高清摄像头6连接，主板上设有与地面站进行数据交互的无线收发模块，高清摄像头6拍摄到的影像通过主板发送至地面站，地面站向主板发出飞行指令及抛投指令，主板接收抛投指令后控制舵机4的旋转抛投。

机身底部固定有安装架，安装架的底部设有空腔，该空腔的侧面均匀设有卡槽，卡槽的数量与卡扣11相同，卡槽的一端为可容纳扣舌插入的敞口，至少有一个卡槽上设有穿透安装架侧壁的固定孔，当卡扣11旋转插入卡槽中时，螺孔12与固定孔对齐，再采用螺钉锁入固定孔和螺孔12，即将连接架1和安装架稳定的固定在一起，这种结构使得连接架与安装架的拆装更方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。