无人机及救援设备的制作方法

本实用新型涉及救援设备技术领域，具体而言，涉及一种无人机及救援设备。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，土地资源越来越紧缺，建设高层建筑是节约用地、高效利用土地的好方法。但高层建筑一旦发生火灾，火势要比通常的多层来得更凶猛。在火灾等突发场景中，通常使用云梯消防车、消防直升机等救援方式，而现有的救援措施大多难以企及高楼层的人员疏散，大多数的消防云梯大概仅能抬升到20层楼的高度。

20层以上的高层火灾需要依靠消防人员或者直升机救援，消防人员救援的过程中，会给消防人员的自身安全带来很大的危险，直升机体积较大，对飞行区域和救援的现场条件要求较高，在高层火灾中往往也难以形成有效的救援。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种无人机及救援设备，能够救援高楼层中的被困人员，节省救援成本，提高营救效率，减少救援人员的危险。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种无人机，包括：至少三个独立无人机、控制组件、电源、遥控器和收纳网，所述收纳网分别与所述独立无人机连接，以在所述至少三个独立无人机的带动下呈张网状态，所述控制组件与所述电源电连接，所述控制组件包括主控制器和分控制器，所述分控制器包括有至少三个且对应设置在至少三个所述独立无人机上，所述主控制器设置在任一所述独立无人机上，所述主控制器分别与至少三个所述分控制器连接以分别传输信号，所述遥控器与所述主控制器电连接。

进一步地，所述独立无人机包括螺旋桨、螺旋桨保护罩、连接体和电机，所述螺旋桨保护罩和所述螺旋桨分别连接在连接体上，所述螺旋桨与所述电机传动连接，所述分控制器与所述电机电连接，所述电机与所述电源电连接。

进一步地，任意相邻的两个所述连接体连接的一侧为连接部，所述连接部上设置有电磁材料，所述电磁材料分别与所述分控制器和电源电连接；其中，相邻的两个所述连接体的连接部互相分离，所述收纳网展开。

进一步地，所述收纳网的材料包括聚氨酯脲。

进一步地，所述收纳网上还层叠设置有第一缓冲层，所述第一缓冲层的材料包括泡沫塑料。

进一步地，所述收纳网上还层叠设置有第二缓冲层，所述第二缓冲层的材料包括碳纤维。

进一步地，所述独立无人机上设置有警示灯，所述警示灯与所述电源电连接。

进一步地，所述独立无人机底部设置有支撑架。

进一步地，所述独立无人机上设置有散热孔。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种救援设备，包括：多个上述任一项的无人机。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的无人机，通过设置至少三个独立无人机，且独立无人机均与收纳网连接在一起，通过设置的主控制器和由主控制器控制的分控制器，控制多个独立无人机能够保持相同的速度和方向飞向被困人员的位置处停留，并承载被困人员飞回至地面以营救被困人员，节省了因出动直升飞机实施救援而增加的救援成本，无人机对环境适应性强，能够提供有效地营救，且降低了救援人员的危险性。

本实用新型实施例提供的救援设备采用上述的无人机，能够救援高楼层中的被困人员，节省救援成本，提高营救效率，减少救援人员的危险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的无人机的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的无人机另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的无人机的结构示意图之二；

图4为本实用新型实施例提供的收纳网的结构示意图。

图标：100-无人机；110-独立无人机；111-螺旋桨；112-螺旋桨保护罩；113-连接体；114-电机；115-连接部；116-警示灯； 117-支撑架；118-散热孔；119-碰撞传感器；120-控制组件；121- 主控制器；122-分控制器；130-电源；131-激光测距传感器；132- 电磁材料；140-遥控器；150-收纳网；152-第一缓冲层；153-第二缓冲层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实用新型实施例提供一种无人机100，包括：至少三个独立无人机110、控制组件120、电源130、遥控器140 和收纳网150，收纳网150分别与独立无人机110连接，以在至少三个独立无人机110的带动下呈张网状态，控制组件120与电源130电连接，控制组件120包括主控制器121和分控制器 122，分控制器122包括有至少三个且分别对应设置在至少三个独立无人机110上，主控制器121设置在任一独立无人机110 上，主控制器121分别与至少三个分控制器122连接以分别传输信号，遥控器140与主控制器121电连接。

需要说明的是，第一，本实用新型实施例中对于电源130 的数量以及设置位置未进行具体限定，只要电源130与控制组件120之间电连接即可。通常情况下，示例的，电源130设置为多个，且对应设置在多个独立无人机110上，设置在每个独立无人机110上的电源130直接与该独立无人机110上设置的分控制器122连接，对分控制器122提供供电。这样一来，不易出现连接电源130对分控制器122的供电不稳定，或连接导线之间缠绕打结，而使独立无人机110出现飞行故障的问题。

第二，至少三个独立无人机110指的是本实用新型实施例的无人机100中，设置的独立无人机110数量不能低于三个。示例的，当本实用新型实施例的无人机100设置有三个独立无人机110时，为了保证收纳网150的承载能力，三个独立无人机 110在相互分离状态应当分布呈三角形，以便收纳网150的展开。

第三，本实用新型实施例提供的无人机100在实施高空救援的过程中，在地面上使多个独立无人机110分开至收纳网150 展开并有一定的张紧度，随后通过营救人员操作遥控器140，控制主控制器121，再由主控制器121控制分控制器122，进而控制每个独立无人机110使多个独立无人机110保持相同的速度和方向飞行，带动收纳网150到达被困人员的位置后，悬停在空中，待被困人员跳至收纳网150上，营救人员操作遥控器140，使无人机100飞回至底面，完成营救。

本实用新型实施例提供的无人机100，通过设置至少三个独立无人机110，且独立无人机110均与收纳网150连接在一起，通过设置的主控制器121和由主控制器121控制的分控制器 122，控制多个独立无人机110能够保持相同的速度和方向飞向被困人员的位置处停留，并承载被困人员飞回至地面以营救被困人员，节省了因出动直升飞机实施救援而增加的救援成本，无人机100对环境适应性强，能够提供有效地营救，且降低了救援人员的危险性。

可选的，请参照图2，独立无人机110包括螺旋桨111、螺旋桨保护罩112、连接体113和电机114，螺旋桨保护罩112和螺旋桨111分别连接在连接体113上，螺旋桨111与电机114传动连接，分控制器122与电机114电连接，电机114与电源130 电连接。

需要说明的是，本实用新型实施例对螺旋桨111的叶片的数量不作具体限定，例如，可以为3个，也可以为4个。优选的，如图1所示，叶片设置为4个，这样一来可以增加无人机100 的承载能力，提高升力，此外，4个叶片可以使螺旋桨111在旋转的过程中平衡性更好。采用上述的结构，使得独立无人机110 至少可以承受100公斤的重量，当本实用新型实施例的无人机 100包括四个独立无人机110时，本实用新型实施例的无人机 100理论上至少可以承受400公斤的重量，能够保证使用中对至少1-2人的救援能力。

可选的，请参照图1和图3，任意相邻的两个连接体113连接的一侧为连接部115，连接部115上设置有电磁材料132，电磁材料132分别与分控制器122和电源130电连接；其中连接体113的连接部115互相分离，收纳网150展开。

需要说明的是，第一，无人机100利用电磁材料132使多个独立无人机110进行结合与分离，具体的，当电流通过电磁材料132时，电磁材料132会产生强大的吸力使相邻的两个电磁材料132相互吸附，即多个独立无人机110互相吸附成为整体；当电磁材料132断电后就会失去吸力从而使相邻的两个电磁材料132相互分离，即多个独立无人机110相互分离。优选的，电磁材料132为硅钢片。

第二，本实用新型实施例提供的无人机100在实施救援的过程中，可以采用如下方式：在地面上时，多个独立无人机110 相互结合，此时收纳网150以折叠的方式收纳在独立无人机110 内，起飞以后，控制组件120控制多个电磁材料132互相分离，收纳网150与独立无人机110连接的部位相互远离，进而牵引出收纳在连接体113内的部分，使收纳网150迅速张开，直到呈一定的张紧度。控制组件120控制多个独立无人机110保持相同的速度和方向飞行，直至被困人员处，接到被困人员后再返回至地面；也可以在整个营救的过程中均使电磁材料132处于断电状态，即，收纳网150成张网状态，当无人机100需要运输或者储存起来时，可以通过控制组件120使电磁材料132 通电，使多个独立无人机110结合，以方便保存和运输。

可选的，如图4所示，收纳网150的材料包括聚氨酯脲(英文名称：polyurethaneurea，简称：PUU)。

PUU材料具有强度高、弹性大的优点。具体的，在承受较大的冲击力时，不易出现裂缝甚至断裂的现象；此外，PUU材料在承受冲击力的时候产生变形，但是很快会再恢复到承受冲击力之前的状态，使用寿命长。

可选的，如图4所示，收纳网150上还层叠设置有第一缓冲层152，第一缓冲层152的材料包括泡沫塑料。

泡沫塑料具有质量轻、减震性能好等优点。优选的，第一缓冲层152可采用聚氨酯泡沫塑料或聚丙烯泡沫塑料中的至少一种。上述两种材料可以很好的吸收冲击能量，同时又具有稳定性好、抗拉强度高、弹性和柔韧性好等优点。在收纳网150 上设置第一缓冲层152，使得本收纳网150可以吸收被困人员跳至收纳网150上时产生的冲击能量，再加上其本身具有的高弹性，保护了被困人员，使被困人员在跳下后不易受伤。

可选的，如图4所示，收纳网150上还层叠设置有第二缓冲层153，第二缓冲层153的材料包括碳纤维。

碳纤维具有强度高、良好的耐腐蚀性的优点，同时材料本身比较柔软。采用上述的结构，使得被困人员在跳上收纳网150 时不易受伤，也不易被反弹。

请参照图2，独立无人机110上设置有警示灯116，警示灯 116与电源130电连接。

需要说明的是，本实用新型实施例对警示灯116的颜色不作具体限定，例如，可以为红色，也可以为绿色，还可以为白色。优选的，警示灯116的颜色为红色，不论是在白天还是夜晚，红色的灯光都更加醒目，使人容易发现无人机100。

采用上述结构，使得被困人员尤其是在晚上或者白天视线不好的时候，可以通过警示灯116发出的灯光信号来确认无人机100在来救援的路上，使被困人员看到救援的希望，减少被困人员心里产生的恐慌；此外，四个独立无人机110分别都设有警示灯116，为了使得在视线不好的时候被困人员可以根据警示灯116确认收纳网150所在的具体位置，每个独立无人机110 上的警示灯116可以设置多个。

请参照图2，独立无人机110底部设置有支撑架117。

采用上述的结构，使得当无人机100降落在崎岖不平的地面上时能有效减少降落过程中地面上凸起的硬物对螺旋桨保护罩112、连接体113及电机114等的伤害。

可选的，支撑架117的材料可以为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(英文名称：Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic；简称：ABS 塑料)，ABS塑料具有耐磨性好和冲击强度高等优点。采用ABS 塑料使得支撑架117在承受冲击力的时候不易损坏，增加了无人机100降落过程中的稳定性。

请参照图2，独立无人机110上设置有散热孔118。

由于无人机100在飞行的过程中，电机114持续提供动力，螺旋桨111持续旋转，因此会产生一定的热量，通过在连接体 113上设置的散热孔118使得一部分的热量可以通过散热孔118 散出无人机100，降低无人机100飞行时的温度，减少因温度过高导致的无人机100内部零部件损坏的现象。

请参照图2，独立无人机110上还设置有碰撞传感器119，碰撞传感器119与主控制器121电连接，用于检测待承载件与无人机100接触时的对无人机100的冲击力的大小，并将该撞击信号传输至主控制器121。具体的，碰撞传感器119包括碰撞信号传感器和碰撞防护传感器，两者之间的区别仅在于设定的减速度阈值不同。同时将这两种碰撞传感器119设置在无人机 100内，目的是防止碰撞信号传感器意外短路而失去检测的功能。主控制器121上设置有第一预设冲击力大小，碰撞传感器 119检测到的冲击力的大小与主控制器121的第一预设冲击力大小进行比对，当检测到的冲击力的大小小于第一预设冲击力大小时，主控制器121不作任何指示；当接收到的冲击力的大小大于第一预设冲击力的大小时，主控制器121控制分控制器122 使独立无人机110向着被困人员靠近。

请参照图2，独立无人机110上还设置有激光测距传感器 131，激光测距传感器131与主控制器121电连接，用于检测待承载件与无人机100的距离，并将该距离信号传输至主控制器 121。具体的，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。雪崩光电二极管记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。激光测距传感器131 将所测得的距离信息传输至主控制器121，主控制器121内设有第一预设距离，主控制器121将所接受到的距离信息与第一预设距离进行比对，当接收到的距离信息小于第一预设距离时，主控制器121不作任何指示；当接收到的距离信息大于第一预设距离时，主控制器121控制分控制器122使独立无人机110 向着被困人员靠近。

需要说明的是，上述结构形式的无人机100不限于使用在高空救援中，需要高空转移物资等其他情况下也可以使用相同的结构。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种救援设备，包括：多个上述任意一项的无人机100。本救援设备具有与前述实施例中的无人机100的结构和有益效果。由于无人机100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。