一种无人机用救援包发射装置的制作方法

本发明涉及无人机救援技术领域，具体涉及了一种无人机用救援包发射装置。

背景技术：

随着城市的不断发展，高层建筑比比皆是，高层建筑在解决了城市单位面积人口分布情况的同时，也带来了一个难以解决的问题，即灾难发生时的高层救援问题。高层建筑一旦遭遇意外的灾难性问题（尤其是火灾），电梯通常无法使用，导致救援人员无法快速到达灾害发生的楼层，被救人员也无法在有限的时间内快速逃生。目前无人机的科技发展迅速，在高层灭火方面的应用也取得了一定的成果，而在对于在被困高层的人员救援方面的应用还十分有限。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无人机用救援包发射装置，可以在最短的时间内将用于救援、逃生的装备弹射给待救援的人员。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种无人机用救援包发射装置，包括搭载于无人机上的发射仓和储物仓；所述发射仓包括发射室和驱动室，所述发射室内安置有发射活塞，所述驱动室内设有与发射活塞相连的驱动装置；所述储物仓位于发射仓的上方，储物仓的顶部设有进料口，所述储物仓的内部于一端通过弹簧连接有救援包推板，储物仓的另一端于底部设有与发射室连通的下料口。

进一步，所述驱动装置包括支架，安装于支架上的减速电机、齿条以及限位开关；所述减速电机的输出轴端安装有齿轮，所述齿轮与齿条啮合；所述齿条与发射活塞相邻的一端通过扭簧安装有活动挂钩，所述活动挂钩的下方设有电磁铁；所述发射室和驱动室通过隔板分隔，所述隔板上开设有通孔，所述发射活塞上对应设有与所述活动挂钩相配合的固定挂钩，所述固定挂钩穿过通孔与活动挂钩对接；所述发射活塞通过发射弹簧与隔板连接，所述隔板上通过直线轴承安装有直线导杆，所述直线导杆的一端与发射活塞连接。

进一步，所述发射室和驱动室通过隔板分隔，所述隔板上设有限位开关，所述发射活塞上设有与限位开关相配合的挡块；所述发射活塞为内部设有进气腔室的凹形结构，所述驱动装置包括储气罐、充气电磁阀、泄压电磁阀以及负压泵，所述储气罐通过充气电磁阀与进气腔室连通，所述泄压电磁阀和负压泵分别与进气腔室连通。

进一步，所述发射室和驱动室通过隔板分隔，所述隔板上设有限位开关，所述发射活塞上设有与限位开关相配合的挡块；所述发射活塞为内部设有进气腔室的凹形结构，所述驱动装置包括气体发生器、充气电磁阀、泄压电磁阀以及负压泵，所述储气罐通过充气电磁阀与进气腔室连通，所述泄压电磁阀和负压泵分别与进气腔室连通。

进一步，所述发射仓和储物仓固定于外部框架内，所述外部框架通过连接片与无人机连接。

进一步，还包括设置于无人机上的远程通讯模块，以及与远程通讯模块相连的控制模块。

本发明的有益效果在于：本装置采用模块化设计，可快速填装救援包，并与无人机连接，极大提高救援物资投递效率。利用无人机可以有效的避开地面障碍,灵活地穿梭于高层建筑之间,并和地面保持畅通的通讯联系,将火灾现场的信息以图像、数据的方式传输到地面指挥中心,无人机接受地面指令，快速到达需要救援的人的位置，然后通过本装置可以在最短的时间内将用于救援、逃生的装备精准弹射给需要救援的人，为挽救生命争取了时间，同时也可以避免消防人员在救援过程中产生的伤亡情况。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例1的减速电机动作时的结构示意图；

图中：1-连接片、2-救援包推板、3-弹簧、4-外部框架、5-储物仓、6-救援包、7-齿条、8-减速电机、9-齿轮、10-限位开关、11-扭簧、12-活动挂钩、13-电磁铁、14-直线轴承、15-直线导杆、16-发射弹簧、17-发射活塞、18-发射仓、19-发射室、20-驱动室、21-支架、22-隔板、23-通孔、24-固定挂钩、25-下料口；

图3是实施例2的结构示意图；

图4是实施例2发射后的结构示意图；

图中：1-连接片，2-救援包推板、3-弹簧、4-外部框架、5-储物仓、6-救援包、7-储气罐、8-泄压电磁阀、9-充气电磁阀、10-负压泵、11-限位开关、11a-挡块、12-发射活塞、12a-进气腔室、13-发射仓、14-发射室、15-驱动室、16-隔板、17-下料口；

图5是实施例3的结构示意图；

图6是实施例3发射后的结构示意图；

图中：1-连接片、2-救援包推板、3-弹簧、4-外部框架、5-储物仓、6-救援包、7-气体发生器、8-充气电磁阀、9-泄压电磁阀、10-负压泵、11-限位开关、11a-挡块、12-发射活塞、12a-进气腔室、13-发射仓、14-发射室、15-驱动室、16-隔板、17-下料口。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例来对本发明做进一步说明：

实施例1：

参照图1和图2所示的一种无人机用救援包发射装置，包括搭载于无人机上的外部框架4,外部框架4通过连接片1实现快速与无人机连接，外部框架4内固定有储物仓5和发射仓18。

所述发射仓18包括发射室19和驱动室20，所述发射室19内安置有发射活塞17，所述驱动室20内设有与发射活塞17相连的驱动装置；所述储物仓5位于发射仓18的上方，储物仓5的顶部设有进料口，所述储物仓5的内部于一端通过弹簧3连接有救援包推板2，储物仓5的另一端于底部设有与发射室19连通的下料口25。下料口25根据救援包6的尺寸设计，本实施例中的下料口25一次仅可以通过一个救援包6，实际可根据需要调整。

储物仓5内储存待发射救援包6，救援包6自储物仓5上方的进料口放入，救援包6依次叠加压缩弹簧3将救援包推板2挤压至储物仓5最左侧，待发射的救援包6逐个通过下料口25进入发射室19。

所述驱动装置包括支架21，安装于支架21上的减速电机8、齿条7以及限位开关10；限位开关10可以采用接触式或非接触式，用以根据齿条7的位移来控制减速电机8的动作。

所述减速电机8的输出轴端安装有齿轮9，所述齿轮9与齿条7啮合；所述齿条7与发射活塞17相邻的一端通过扭簧11安装有活动挂钩12，所述活动挂钩12的下方设有电磁铁13。

所述发射室19和驱动室20通过隔板22分隔，所述隔板22上开设有通孔23，所述发射活塞17上对应设有与所述活动挂钩12相配合的固定挂钩24，所述固定挂钩24穿过通孔23与活动挂钩12对接。

所述发射活塞17通过发射弹簧16与隔板22连接，为保证发射活塞17移动的直线性并减少与发射仓18的滑动摩擦而导致能量损失，在隔板22上通过直线轴承14安装有直线导杆15，所述直线导杆15的一端与发射活塞17连接，对发射活塞17的移动进行约束。

本实施例还包括设置于无人机上的远程通讯模块，以及与远程通讯模块相连用于控制减速电机8、电磁铁13、限位开关10动作的控制模块，可参考现有技术，本实施例不再详述。

本实施例的工作原理如下：推动救援包推板2压缩弹簧3，将救援包6逐一放入储物仓5内，救援包推板2在弹簧3的作用下将救援包6向下料口25推动，最前端的救援包6在重力作用下落入发射室19内。

通过连接片1快速将外部框架4与无人机连接，地面指挥人员操控无人机，借助无人机机载摄像机锁定高层建筑中被救援人位置后，启动电磁铁13，活动挂钩收电磁铁13吸附带动扭簧11向下旋转与固定挂钩24脱离，进而使得活动挂钩12与发射活塞17脱离，在发射弹簧16回复形变的瞬间作用下，发射活塞17将救援包6弹射到目标位置，同时发射活塞17会将下料口25封闭。

随后电磁铁13断电，活动挂钩12在扭簧11的作用下恢复原位，减速电机8通过其输出轴上的齿轮9带动齿条7朝发射活塞17侧移动，活动挂钩12接触固定挂钩24，通过扭簧11的作用活动挂钩12重新与固定挂钩24建立机械连接，此时触发限位开关10，使得减速电机8先停止工作，并随后减速电机8再次启动并以相反方向旋转，带动齿条7朝远离发射活塞17的一侧移动，直至发射活塞17被重新拉回初始的发射位置后（即使得活动挂钩12重新回到电磁铁13的上方），再次触发限位开关10，减速电机8停止工作；拉回的过程中上方储物仓5内的一个救援包6通过打开的下料口25下落至发射室19内，以待下一次发射。

实施例2

参照图3和图4所示的一种无人机用救援包发射装置，包括搭载于无人机上的外部框架4,外部框架4通过连接片1实现快速与无人机连接，外部框架4内固定有储物仓5和发射仓13。

所述发射仓13包括发射室14和驱动室15，所述发射室14内安置有发射活塞12，所述驱动室15内设有与发射活塞12相连的驱动装置；所述储物仓5位于发射仓13的上方，储物仓5的顶部设有进料口，所述储物仓5的内部于一端通过弹簧3连接有救援包推板2，储物仓5的另一端于底部设有与发射室19连通的下料口17。下料口17根据救援包6的尺寸设计，本实施例中的下料口17一次仅可以通过一个救援包6，实际可根据需要调整。

储物仓5内储存待发射救援包6，救援包6自储物仓5上方的进料口放入，救援包6依次叠加压缩弹簧3将救援包推板2挤压至储物仓5最左侧，待发射的救援包6逐个通过下料口17进入发射室14。

所述发射室14和驱动室15通过隔板16分隔，所述隔板16上设有限位开关11，所述发射活塞12上设有与限位开关11相配合的挡块11a。所述发射活塞12为内部设有进气腔室12a的凹形结构，所述驱动装置包括储气罐7、充气电磁阀9、泄压电磁阀8以及负压泵10，所述储气罐7通过管路及充气电磁阀9与进气腔室12a连通，所述泄压电磁阀8和负压泵10分别通过管路与进气腔室12a连通。

本实施例还包括设置于无人机上的远程通讯模块，以及与远程通讯模块相连用于泄压电磁阀8、充气电磁阀9和负压泵10动作的控制模块，可参考现有技术，本实施例不再详述。

本实施例的工作原理如下：推动救援包推板2压缩弹簧3，将救援包6逐一放入储物仓5内，救援包推板2在弹簧3的作用下将救援包6向下料口17推动，最前端的救援包6在重力作用下落入发射室14内。

通过连接片1快速将外部框架4与无人机连接，地面指挥人员操控无人机，借助无人机机载摄像机锁定高层建筑中被救援人位置后，启动充气电磁阀9，储气罐7中存储的高压气体经过管道瞬间向进气腔室12a内注入，进而推动发射活塞12高速移动，将救援包6发射到目标位置。随后关闭充气电磁阀9，启动泄压电磁阀8，将进气腔室12a内剩余的高压气体排出，关闭泄压电磁阀8；再启动负压泵10，利用负压作用使得发射活塞12快速复位，复位的过程中上方储物仓5内的一个救援包6通过打开的下料口17下落至发射室14内，当发射活塞12的挡块11a触发限位开关11后，负压泵10关闭，以待下一次发射。

实施例3

参照图5和图6所示的一种无人机用救援包发射装置，包括搭载于无人机上的外部框架4,外部框架4通过连接片1实现快速与无人机连接，外部框架4内固定有储物仓5和发射仓13。

所述发射仓13包括发射室14和驱动室15，所述发射室14内安置有发射活塞12，所述驱动室15内设有与发射活塞12相连的驱动装置；所述储物仓5位于发射仓13的上方，储物仓5的顶部设有进料口，所述储物仓5的内部于一端通过弹簧3连接有救援包推板2，储物仓5的另一端于底部设有与发射室19连通的下料口17。下料口17根据救援包6的尺寸设计，本实施例中的下料口17一次仅可以通过一个救援包6，实际可根据需要调整。

储物仓5内储存待发射救援包6，救援包6自储物仓5上方的进料口放入，救援包6依次叠加压缩弹簧3将救援包推板2挤压至储物仓5最左侧，待发射的救援包6逐个通过下料口17进入发射室14。

所述发射室14和驱动室15通过隔板16分隔，所述隔板16上设有限位开关11，所述发射活塞12上设有与限位开关11相配合的挡块11a。所述发射活塞12为内部设有进气腔室12a的凹形结构，所述驱动装置包括气体发生器7、充气电磁阀8、泄压电磁阀9以及负压泵10，所述气体发生器7通过管路及充气电磁阀8与进气腔室12a连通，所述泄压电磁阀9和负压泵10分别通过管路与进气腔室12a连通。

气体发生器7为汽车安全气囊中的常用装置，是利用叠氮化钠受热（燃）引发的快速热分解反应：，100克叠氮化钠可产生50升氮气，反应时间小于30微秒。

本实施例还包括设置于无人机上的远程通讯模块，以及与远程通讯模块相连用于泄压电磁阀8、充气电磁阀9和负压泵10动作的控制模块，可参考现有技术，本实施例不再详述。

本实施例的工作原理如下：推动救援包推板2压缩弹簧3，将救援包6逐一放入储物仓5内，救援包推板2在弹簧3的作用下将救援包6向下料口17推动，最前端的救援包6在重力作用下落入发射室14内。

通过连接片1快速将外部框架4与无人机连接，地面指挥人员操控无人机，借助无人机机载摄像机锁定高层建筑中被救援人位置后，引燃气体发生器7中的叠氮化钠，瞬间产生高压气体，同时开启充气电磁阀8，气体发生器7产生的高压气体经过管道瞬间向进气腔室12a内注入，进而推动发射活塞12高速移动，将救援包6发射到目标位置。随后关闭充气电磁阀8，启动泄压电磁阀9，将进气腔室12a内剩余的高压气体排出，关闭泄压电磁阀9；再启动负压泵10，利用负压作用使得发射活塞12快速复位，复位的过程中上方储物仓5内的一个救援包6通过打开的下料口17下落至发射室14内，当发射活塞12的挡块11a触发限位开关11后，负压泵10关闭，以待下一次发射。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。