CN110316335A - 一种具备救生功能的无人艇 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人艇应用技术领域，具体涉及一种具备救生功能的无人艇，包括在无人艇上依次连接的引导机构、抱紧机构、带回机构和回位机构；引导机构和抱紧机构设置在艇体的侧面，艇体侧面和抱紧机构上均设有供引导机构水平穿过的通孔，带回机构设于艇体甲板上，回位机构固定在带回机构上，带回机构与抱紧机构之间软连接；艇体甲板上还设有与带回机构相配合的休息区。通过引导机构将艇体周边的溺水人员引导至艇体侧面，利用抱紧机构对溺水人员进行抱紧，利用带回机构将溺水人员从艇体侧面运送至艇体甲板上，并转移至休息区，利用回位机构将抱紧机构中的活动板进行回位，从而实现本发明的反复使用和连续的多人救援，提高本发明的利用率和救援效率。

Description

一种具备救生功能的无人艇

技术领域

本发明属于无人艇应用技术领域，具体涉及一种具备救生功能的无人艇。

背景技术

目前在对溺水人员的救援工作基本上还是依靠救生员等人力资源，但是由于国内湖泊众多，当有人选择在没有救生员的场合游泳时，一旦溺水，生还的可能性很低。因此，在那些没有救生员或者救生员在受限于没有设备的场合下，能对溺水的人员提供一种自动化救援方式显得特别重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备救生功能的无人艇，在救生员或救生设备设备受限的情况下，对溺水人员实施有效救援。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具备救生功能的无人艇，包括在无人艇上依次连接的引导机构、抱紧机构、带回机构和回位机构；引导机构和抱紧机构设置在艇体的侧面，艇体侧面和抱紧机构上均设有供引导机构水平穿过的通孔，带回机构设于艇体甲板上，回位机构固定在带回机构上，带回机构与抱紧机构之间软连接；艇体甲板上还设有与带回机构相配合的休息区。

进一步地。引导机构包括在艇体内水平设置的引导气缸，引导气缸的气缸臂输出端连接有引导杆，便于溺水人员进行抓握；引导杆水平穿过艇体侧面和抱紧机构上的通孔。在识别到艇体附近的溺水人员时，引导气缸启动，通过引导气缸的气缸臂带动引导杆穿过通孔向艇体侧面伸出，便于溺水人员通过抓握引导杆向艇体侧面靠近；待溺水人员抓握引导杆后，引导气缸的气缸臂回退，将溺水人员带至抱紧机构。通过设置的引导机构，便于将溺水人员引导至艇体侧面的抱紧机构进行下一步救援。

进一步地，抱紧机构包括设置在艇体侧面的旋转板，旋转板的上端与艇体甲板转动连接，旋转板外侧面上卡接有活动板，旋转板的下端固定有与活动板相配合的踏板；艇体内设有与旋转板相配合的翻转气缸，翻转气缸通过翻转气缸臂与旋转板的内侧面相连接；抱紧机构还包括固定于旋转板上的抱紧电机和与抱紧电机固定连接的抱紧件，抱紧件与活动板相配合，抱紧件跨越活动板固定在旋转板上，便于在抱紧件将溺水人员抱紧时，将溺水人员固定在活动板上。

进一步地，抱紧件包括两个平行设置的弧形杆，两个弧形杆的两个端部之间分别固定有固定筒和U型杆；即两个弧形杆平行设置且与固定筒相垂直，两个弧形杆的一端与分别固定筒的两端固定连接，两个弧形杆的另一端与U型杆的端部固定连接；固定筒与抱紧电机的电机杆固定连接；弧形杆与U型杆的连接处设有上感应器；旋转板上设有与上感应器相配合的下感应器。

进一步地，带回机构包括设于艇体甲板上的转动板，转动板紧邻休息区的一侧与艇体甲板转动连接；转动板上设有带回电机和带回拉绳，带回拉绳的一端固定在带回电机上，带回拉绳的另一端与活动板固定连接；带回机构还包括设于艇体内并与转动板相配合的顶起气缸，顶起气缸位于转动板远离休息区的一侧底部，顶起气缸的活塞杆与转动板的底部固定连接。

进一步地，回位机构包括固定于转动板上的定滑轮、回位电机和卡接于转动板上的回位板；还包括回位拉绳，回位拉绳一端与回位板固定连接，另一端穿过定滑轮与回位电机固定连接。

进一步地，旋转板和转动板上均设有与活动板相配合的滑槽；在旋转板与转动板为对齐状态时，旋转板和转动板上的滑槽平齐对接；回位板卡接在转动板的滑槽内，与活动板相比，回位板始终设置在靠近回位电机的一侧；回位板上靠近活动板的一端设有带回电机的感应开关。

进一步地，活动板与踏板的高度之和与旋转板的高度一致；回位板与活动板的厚度一致。

进一步地，引导杆为呈回字形的板框结构，便于溺水人员抓握。

本发明通过引导机构将艇体周边的溺水人员引导至艇体侧面，利用抱紧机构对溺水人员进行抱紧，利用带回机构将溺水人员从艇体侧面运送至艇体甲板上，并转移至休息区，利用回位机构将抱紧机构中的活动板进行回位，从而实现本发明的反复使用和连续的多人救援，提高本发明的利用率和救援效率。

附图说明

图1为本发明的框架示意图；

图2为本发明工作状态时的整体结构俯视图；

图3为引导机构的剖面结构俯视图；

图4为本发明初始状态的左视图；

图5为抱紧件的结构示意图；

图6为本发明抱紧状态下的局部剖面图；

图7为本发明带回状态下的局部剖面图。

图中：1、休息区；2、引导气缸；3、引导杆；4、通孔；5、旋转板；6、活动板；7、踏板；8、翻转气缸；9、抱紧电机；10、抱紧件；101、固定筒；102、弧形杆；103、U型杆；11、上感应器；12、下感应器；13、转动板；14、带回电机；15、带回拉绳；16、顶起气缸；17、定滑轮；18、回位电机；19、回位板；20、回位拉绳；21、感应开关。

具体实施方式

一种具备救生功能的无人艇，其整体框架如图1所示，包括在无人艇上依次连接的引导机构、抱紧机构、带回机构和回位机构。整体结构俯视图如图2所示，引导机构和抱紧机构设置在艇体的侧面，艇体侧面和抱紧机构上均设有供引导机构水平穿过的通孔4；带回机构设于艇体甲板上，回位机构固定在带回机构上，带回机构和抱紧机构之间软连接；艇体甲板上还设有与带回机构紧邻的休息区1。通过引导机构将艇体周边的溺水人员引导至艇体侧面，利用抱紧机构对溺水人员进行抱紧，利用带回机构将溺水人员从艇体侧面运送至艇体甲板上，并转移至休息区，利用回位机构将抱紧机构中的活动板6进行回位，从而实现本发明的反复使用和连续的多人救援，提高本发明的利用率和救援效率。

引导机构的结构如图3所示，包括在艇体内水平设置的引导气缸2，引导气缸2的气缸臂输出端连接有引导杆3，引导杆3为呈回字形的板框结构，便于溺水人员进行抓握；引导杆3水平穿过艇体侧面和抱紧机构上设置的通孔4。在识别到艇体附近的溺水人员时，引导气缸2启动，通过引导气缸2的气缸臂带动引导杆3穿过通孔4向艇体侧面伸出，便于溺水人员通过抓握引导杆3向艇体侧面靠近；待溺水人员抓握引导杆3后，引导气缸2的气缸臂回退，将溺水人员带至抱紧机构。通过设置的引导机构，便于将溺水人员引导至艇体侧面的抱紧机构进行下一步救援。

抱紧机构的结构如图2和图4所示，包括设置在艇体侧面的旋转板5，旋转板5的上端与艇体甲板转动连接，旋转板5外侧面上卡接有活动板6，旋转板5的下端固定有与活动板6相配合的踏板7，活动板6与踏板7的高度之和与旋转板5的高度一致；艇体内设有与旋转板5相配合的翻转气缸8，翻转气缸8通过翻转气缸臂与旋转板5的内侧面相连接；抱紧机构还包括固定于旋转板5上的抱紧电机9和与抱紧电机9固定连接的抱紧件10。供引导杆3水平穿过的通孔4设于抱紧机构的旋转板5和活动板6上，并且通孔4设于抱紧件10和踏板7之间。

抱紧件10的结构如图5所示，由1个固定筒101、2个弧形杆102和1个U型杆103组成；所述两个弧形杆102平行设置且与固定筒101相垂直，两个弧形杆102的一端与分别固定筒101的两端固定连接，两个弧形杆102的另一端与U型杆103的端部固定连接；固定筒101与抱紧电机9的电机杆固定连接；所述弧形杆102与U型杆103的连接处设有上感应器11；所述旋转板5上设有与上感应器11相配合的下感应器12。其中，两个弧形杆102、两个上感应器11和两个下感应器12均分别设于活动板6的两侧，即抱紧件10跨越活动板6固定在旋转板5上，便于在抱紧件10将溺水人员抱紧后固定在旋转板5上的活动板6上。抱紧件10的初始状态为抱紧件10位于抱紧电机9的上方。

引导机构将溺水人员引导至抱紧机构的活动板6上时，在抱紧电机9的作用下，抱紧件10向下旋转，至抱紧件10上的上感应器11与设置在活动板6两侧的下感应器12接触时，关闭抱紧电机9。此时，抱紧件10将溺水人员固定在活动板6上，其中，抱紧件10的弧形杆102对溺水人员的肩部进行固定，U型件对溺水人员的腰部进行固定。溺水人员通过踏板7进行自身支撑。设置抱紧件10和踏板7均为了防止溺水人员在救援过程中滑落。翻转气缸8使旋转板5转动至与设于艇体甲板上的转动板13齐平，使得溺水人员平躺于旋转板5上的活动板6上。

带回机构的结构如图2、图6和图7所示，包括设于艇体甲板上的转动板13，转动板13紧邻休息区的一侧与艇体甲板转动连接；转动板13上设有带回电机14和带回拉绳15，带回拉绳15的一端固定在带回电机14上，带回拉绳15的另一端与活动板6固定连接；带回机构还包括设于艇体内并与转动板13相配合的顶起气缸16，顶起气缸16位于转动板13远离休息区的一侧底部；顶起气缸16的活塞杆与转动板13的底部固定连接。

带回机构的作用在于将固定于活动板6上的溺水人员从艇体侧面转移至艇体甲板上，并将溺水人员转移至艇体甲板上设置的休息区。

回位机构的结构如图2所示，包括固定于转动板13上的定滑轮17、回位电机18和卡接于转动板13上的回位板19；回位机构还包括回位拉绳20，回位拉绳20一端与回位板19固定连接，另一端穿过定滑轮17与回位电机18固定连接。

旋转板5和转动板13上均设有与活动板6相配合的滑槽；在旋转板5与转动板13为对齐状态时，旋转板5和转动板13上的滑槽平齐对接；回位板19卡接在转动板13的滑槽内，与活动板6相比，回位板19始终设置在靠近回位电机18的一侧，并且回位板19与活动板6的厚度一致；回位板19上靠近活动板6的一端设有带回电机14的感应开关21。

回位机构的主要作用是将移动至转动板13上的活动板6回位至旋转板5上，有利于对整个救援装置进行归位，便于进行下一次救援。

本发明的工作过程为如下。

将无人艇行驶至溺水人员附近，启动引导气缸2，带动引导杆3穿过艇体侧面和旋转板5上的通孔4，向艇体外侧伸出，溺水人员抓握引导杆3后，引导气缸2带动引导杆3缩回，将溺水人员带至艇体侧面的旋转板5处，引导气缸2停止。溺水人员站在旋转板5的踏板7上，旋转板5上的抱紧电机9启动，带动抱紧件10以电机轴为轴，随电机轴的转动而向下旋转，至抱紧件10上的上感应器11与旋转板5上的下感应器12贴合时，抱紧电机9停止，此时，抱紧件10将溺水人员固定于旋转板5滑槽内的活动板6上。

启动翻转气缸8，带动翻转气缸8的气缸臂伸出，将旋转板5的下部抬升，使旋转板5以旋转板5与甲板的连接处为轴进行向上转动，气缸臂将旋转板5的下部抬升至与甲板齐平时，翻转气缸8停止工作，此时，旋转板5与甲板上的转动板13对接，旋转板5和转动板13上设置的滑槽平齐对接。启动抱紧电机9反转，将抱紧件10旋转至初始位置后，抱紧电机9停止工作。

启动带回电机14，通过与带回电机14相连接的带回拉绳15，拉动活动板6，使活动板6沿着旋转板5和转动板13对接的滑槽，从旋转板5移动至转动板13，当活动板6与置于转动板13上的回位板19相接触，并在带回电机14的作用下，使活动板6与回位板19有一定的作用力时，设置在回位板19端部的感应开关21将带回电机14关闭，活动板6在转动板13的滑槽内停止移动。

启动置于转动板13底部的顶起气缸16，顶起气缸16的活塞杆将转动板13远离休息区的一侧抬升，使转动板13以转动板13和休息区的连接处为轴进行向上转动，使得转动板13相对于休息区倾斜，使得置于转动板13内的活动板6上的溺水人员滑入休息区后，停止顶起气缸16。启动顶起气缸16，使活塞杆回落至初始位置后停止，随着活塞杆的回落，转动板13转动至初始位置，转动板13水平置于艇体甲板上。

启动回位电机18，固定连接在回位电机18上的回位拉绳20随着回位电机18转轴的转动而逐渐收紧，回位拉绳20将与回位拉绳20固定连接的回位板19拉动，使得回位板19在转动板13的滑槽内向旋转板5方向移动。移动的回位板19推动同样置于转动板13内的活动板6向旋转板5的滑槽内移动，待活动板6置于旋转板5内时，关闭回位电机18。启动翻转气缸8反转，将气缸臂缩回，使得旋转板5旋转至初始位置，关闭翻转气缸8。

重复上述操作，对下一个溺水人员进行救援。

Claims (9)

1.一种具备救生功能的无人艇，其特征在于，包括在无人艇上依次连接的引导机构、抱紧机构、带回机构和回位机构；所述引导机构和抱紧机构设置在艇体的侧面，艇体侧面和抱紧机构上均设有供引导机构水平穿过的通孔，带回机构设于艇体甲板上，回位机构固定在带回机构上，带回机构与抱紧机构之间软连接；艇体甲板上还设有与带回机构相配合的休息区。

2.根据权利要求1所述的具备救生功能的无人艇，其特征在于，所述引导机构包括在艇体内水平设置的引导气缸，引导气缸的气缸臂输出端连接有引导杆；引导杆水平穿过艇体侧面和抱紧机构上的通孔。

3.根据权利要求2所述的具备救生功能的无人艇，其特征在于，所述抱紧机构包括设置在艇体侧面的旋转板，旋转板的上端与艇体甲板转动连接，旋转板外侧面上卡接有活动板，旋转板的下端固定有与活动板相配合的踏板；艇体内设有与旋转板相配合的翻转气缸，翻转气缸通过翻转气缸臂与旋转板的内侧面相连接；抱紧机构还包括固定于旋转板上的抱紧电机和与抱紧电机固定连接的抱紧件，抱紧件与活动板相配合。

4.根据权利要求3所述的具备救生功能的无人艇，其特征在于，所述抱紧件包括两个平行设置的弧形杆，两个弧形杆的两个端部之间分别固定有固定筒和U型杆；所述固定筒与抱紧电机的电机杆固定连接；所述弧形杆与U型杆的连接处设有上感应器；所述旋转板上设有与上感应器相配合的下感应器。

5.根据权利要求4所述的具备救生功能的无人艇，其特征在于，所述带回机构包括设于艇体甲板上的转动板，转动板紧邻休息区的一侧与艇体甲板转动连接；转动板上设有带回电机和带回拉绳，带回拉绳的一端固定在带回电机上，带回拉绳的另一端与活动板固定连接；带回机构还包括设于艇体内并与转动板相配合的顶起气缸，顶起气缸位于转动板远离休息区的一侧底部，顶起气缸的活塞杆与转动板的底部固定连接。

6.根据权利要求5所述的具备救生功能的无人艇，其特征在于，所述回位机构包括固定于转动板上的定滑轮、回位电机和卡接于转动板上的回位板；回位机构还包括回位拉绳，回位拉绳一端与回位板固定连接，另一端穿过定滑轮与回位电机固定连接。

7.根据权利要求6所述的具备救生功能的无人艇，其特征在于，所述旋转板和转动板上均设有与活动板相配合的滑槽；旋转板与转动板为对齐状态时，旋转板和转动板上的滑槽平齐对接；所述回位板卡接在转动板的滑槽内，与活动板相比，回位板始终设置在靠近回位电机的一侧；回位板上靠近活动板的一端设有带回电机的感应开关。

8.根据权利要求7所述的具备救生功能的无人艇，其特征在于，所述活动板与踏板的高度之和与旋转板的高度一致；回位板与活动板的厚度一致。

9.根据权利要求8所述的具备救生功能的无人艇，其特征在于，所述引导杆为呈回字形的板框结构。