一种无人机水上救援投放装置的制作方法

1.本实用新型涉及救援无人机技术领域，特别是涉及一种无人机水上救援投放装置。


背景技术：

2.无人机作为一种高效的空中运载工具被广泛的使用，使用无人机进行远程物资定点抛投可通过机载抛投装置来实现，在无人机水上救生领域，使用无人机搭载水上救生装置，对落水人员进行施救，这样远比使用船更快速便捷，而且还能避免船对落水者的撞击隐患。
3.因为落水者正处于溺水过程中，慌乱使其无法正常操作任何复杂的装置，只能使用现成的成品救生装置，所以现有技术在无人机水上救生领域主要是用于抛投成品救生圈，而不会投放需要充气的体积更小的充气救生圈；
4.成品救生圈一般都是无法漏气的泡沫制品，这种救生圈没有泄气的可能性，保存时间长，紧急避险时刻随时取用，但因其体积和重量的限制，往往每次无人机起飞只能携带1个救生圈，而有时溺水情况会同时多人并发，尤其是有其他非专业人员进行对溺水者进行救助时，自身也会变成新的溺水者，而目前的水上救援无人机，需要多次往返投送救生圈，或者多个人员同时控制多个无人机进行投送救生圈，但是很难做到一个位置同时配备多个救援人员和多个无人机，这样的救援方案限制了无人机施救作业的效率，容易导致在多名人员落水情况下错失最佳的救援时机。
5.基于此，本实用新型设计了一种无人机水上救援投放装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种无人机水上救援投放装置，能够通过本救生装置在同一个无人机上装载多个救生胶囊，可实现一个人员操控一个无人机，进行一次起飞完成多次抛投救生任务，有效提升无人机水上施救作业的效率，并且投送的多个救援胶囊是单独控制的，可以做到一次飞行在不同位置进行单独投送，大大提升投送救生胶囊的的效率，为水上救援提供更多挽救生命的机会。
7.本实用新型是这样实现的：一种无人机水上救援投放装置，包括：
8.外壳，为中空壳体，其顶部密封设置了顶盖，其底部开口；
9.救生胶囊，其顶部凸设了卡台，所述卡台为上大下小的凸台状结构，多个所述救生胶囊能从底部脱离的滑设在外壳内；
10.卡锁转盘，为片状卡盘，其边沿上设置了多个缺位槽，每个所述卡台的顶部边沿都卡装在卡锁转盘边沿上方，所述卡台通过任意缺位槽与卡锁转盘卡装或者脱离；
11.舵机，安装在所述外壳内，所述外壳内还设置了传动机构，所述舵机与卡锁转盘通过传动机构连接传动。
12.进一步地，所述卡台为两个圆台上下叠合而成的整体结构，且上下两个圆台的竖
直轴线重合，所述卡台上圆台直径大于下圆台直径，所述卡台的上方圆台卡装在卡锁转盘顶部。
13.进一步地，所述卡锁转盘为圆盘，其外圆沿边设置了第一缺口、第二缺口、第三缺口和第四缺口，所述第一缺口为单个向内凹陷的圆弧状缺位槽，所述第二缺口、第三缺口和第四缺口的两端都设有向内凹陷的圆弧状缺位槽，且所述第二缺口、第三缺口和第四缺口中段设有向外凸起的圆弧，所述第一缺口、第二缺口、第三缺口和第四缺口向内凹陷的缺位槽都大于卡台的上圆台直径，所述第二缺口、第三缺口和第四缺口中段向外凸起的圆弧阻挡在卡台的上圆台底部，且所述第二缺口、第三缺口和第四缺口中段向外凸起的圆弧长度各不相同；
14.所述卡锁转盘的圆盘上还均匀的开设了多个减重孔，多个减重孔互相不连通。
15.进一步地，所述传动机构包括输出齿轮、传动齿轮和驱动齿轮，所述输出齿轮与舵机驱动轴锁紧，所述驱动齿轮锁紧在外壳内的多个卡锁转盘顶部，所述传动齿轮啮合在输出齿轮与驱动齿轮之间，所述输出齿轮、传动齿轮、驱动齿轮的转动轴以及舵机的输出轴都竖直设置，且所述输出齿轮、传动齿轮和驱动齿轮都水平设置；
16.所述传动机构设置在救生胶囊顶部，且所述传动机构不与顶盖接触。
17.进一步地，所述救生胶囊为自动充气救生圈，所述救生胶囊叠合收束为竖直的柱状结构；
18.所述外壳内部空腔通过隔板分隔为四个竖直的安置孔，每个所述安置孔底部都通过外壳的底部开口与外部连通；
19.每个所述安置孔内都单独设置了一个救生胶囊，所述救生胶囊与安置孔为间隙配合。
20.进一步地，所述外壳内部还设置了开关、电池、充电接头和无线收发模块，所述舵机通过开关与电池连接，所述充电接头和无线收发模块都与电池连接。
21.本实用新型的有益效果是：1、本实用新型通过在外壳内安装多个救生胶囊，通过救生胶囊能自动充气的结构，对溺水者进行施救，并本装置能够一次安装多个救生胶囊，装载数量多，投放救援效率更高，减少起飞时间和往返路途，提高救援效率；
22.2、本装置外壳内的多个救生胶囊是通过卡锁转盘进行卡装，并且通过卡锁转盘对每个救生胶囊单独控制，不仅控制更加灵活，而且使无人机通过一次起飞，就能对多个救援点逐个投放救生胶囊，更灵活的应对水上救援各种突发紧急情况。
附图说明
23.下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
24.图1为本实用新型外壳整体结构示意图；
25.图2为本实用新型外壳底部开口处示意图；
26.图3为本实用新型外壳内部的救生胶囊组装示意图；
27.图4为本实用新型外壳内部的安置孔分布示意图；
28.图5为本实用新型传动机构俯视图；
29.图6为本实用新型卡锁转盘结构示意图；
30.图7为本实用新型单个救生胶囊结构示意图。
31.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
32.1-卡锁转盘，11-第一缺口，12-第二缺口，13-第三缺口，14-第四缺口，15-减重孔，2-舵机，21-开关，22-电池，23-充电接头，24-无线收发模块，3-救生胶囊，31-卡台，4-外壳，41-顶盖，42-安置孔，5-传动机构，51-输出齿轮，52-传动齿轮，53-驱动齿轮。
具体实施方式
33.请参阅图1至7所示，本实用新型提供一种技术方案：一种无人机水上救援投放装置，包括：
34.外壳4，为中空壳体，其顶部密封设置了顶盖41，其底部开口；
35.救生胶囊3，其顶部凸设了卡台31，所述卡台31为上大下小的凸台状结构，多个所述救生胶囊3能从底部脱离的滑设在外壳4内；
36.卡锁转盘1，为片状卡盘，其边沿上设置了多个缺位槽，每个所述卡台31的顶部边沿都卡装在卡锁转盘1边沿上方，所述卡台31通过任意缺位槽与卡锁转盘1卡装或者脱离；
37.舵机2，安装在所述外壳4内，所述外壳4内还设置了传动机构5，所述舵机2与卡锁转盘1通过传动机构5连接传动，能够通过本救生装置在同一个无人机上装载多个救生胶囊3，可实现一个人员操控一个无人机，进行一次起飞完成多次抛投救生任务，有效提升无人机水上施救作业的效率，并且投送的多个救援胶囊3是单独控制的，可以做到一次飞行在不同位置进行单独投送，大大提升投送救生胶囊3的的效率，为水上救援提供更多挽救生命的机会。
38.其中，卡台31为两个圆台上下叠合而成的整体结构，且上下两个圆台的竖直轴线重合，所述卡台31上圆台直径大于下圆台直径，所述卡台31的上方圆台卡装在卡锁转盘1顶部，且所述卡锁转盘1卡装在卡台31的下圆台的高度范围内，且卡台31的下圆台与卡锁转盘1为间隙配合，而卡台31的顶部贴合卡紧在顶盖41的内腔顶部，通过卡台的结构能够将救生胶囊3卡装锁紧在卡锁转盘1上，又能方便的解锁抛投；
39.卡锁转盘1为圆盘，其外圆沿边设置了第一缺口11、第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14，所述第一缺口11为单个向内凹陷的圆弧状缺位槽，所述第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14的两端都设有向内凹陷的圆弧状缺位槽，且所述第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14中段设有向外凸起的圆弧，所述第一缺口11、第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14向内凹陷的缺位槽都大于卡台31的上圆台直径，所述第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14中段向外凸起的圆弧阻挡在卡台31的上圆台底部，且所述第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14中段向外凸起的圆弧长度各不相同；
40.所述卡锁转盘1的圆盘上还均匀的开设了多个减重孔15，多个减重孔15互相不连通，通过这样的卡锁转盘1结构，能够更加稳定的对各个救生胶囊3的投放进行单独控制，使用更加灵活；
41.传动机构5包括输出齿轮51、传动齿轮52和驱动齿轮53，所述输出齿轮51与舵机2驱动轴锁紧，所述驱动齿轮53锁紧在外壳4内的多个卡锁转盘1顶部，所述传动齿轮52啮合在输出齿轮51与驱动齿轮53之间，所述输出齿轮51、传动齿轮52、驱动齿轮53的转动轴以及舵机2的输出轴都竖直设置，且所述输出齿轮51、传动齿轮52和驱动齿轮53都水平设置；
42.所述传动机构5设置在救生胶囊3顶部，且所述传动机构5不与顶盖41接触，通过齿
轮传动，更加稳定便捷，并且传动更加方便；
43.救生胶囊3为自动充气救生圈，所述救生胶囊3叠合收束为竖直的柱状结构；
44.所述外壳4内部空腔通过隔板分隔为四个竖直的安置孔42，每个所述安置孔42底部都通过外壳4的底部开口与外部连通；
45.每个所述安置孔42内都单独设置了一个救生胶囊3，所述救生胶囊3与安置孔42为间隙配合，便于安装和投放，收纳便捷，救援方便；
46.外壳4内部还设置了开关21、电池22、充电接头23和无线收发模块24，所述舵机2通过开关21与电池22连接，所述充电接头23和无线收发模块24都与电池22连接，结构简单，又能方便的对本装置进行控制，通过外部遥控器对无线收发模块24进行控制，又能通过电池22对舵机2供电，还能通过充电接头23对电池22充电，并且通过开关21对设备进行接电控制，从而方便的通过舵机2对传动机构5进行转动角度的控制。
47.在本实用新型的一个具体实施例中：
48.本实用新型实施例通过提供一种无人机水上救援投放装置，本实用新型所遇到的技术问题是：1、现有的水上救援无人机，一次只能装载一个成品救生圈，救援效率不高，一次只能对一个救援点的一个人进行救援，同时遇到多点救援时容易错过最佳救援时机；2、当两人在同一地点同时溺水时，目前的无人机救援，无法做到同时投放两个救生圈；3、现有的无人机对多人进行救援，需要装载两个自动充气救生圈时，会相互缠绕，会导致充气展开不顺畅，而且只能一次全部抛投，无法做到可控性抛投。
49.本实用新型所解决的技术问题是：通过一个无人机同时装载多个救生胶囊3，并且每个救生胶囊3单独控制投放与否，便于多各个救援点和多人进行灵活救援，抓住最佳救援时机。
50.实现了的技术效果为：1、本实用新型通过在外壳4内安装多个救生胶囊3，通过救生胶囊3能自动充气的结构，对溺水者进行施救，并本装置能够一次安装多个救生胶囊3，装载数量多，投放救援效率更高，减少起飞时间和往返路途，提高救援效率；
51.2、本装置外壳4内的多个救生胶囊3是通过卡锁转盘1进行卡装，并且通过卡锁转盘1对每个救生胶囊3单独控制，不仅控制更加灵活，而且使无人机通过一次起飞，就能对多个救援点逐个投放救生胶囊3，更灵活的应对水上救援各种突发紧急情况；
52.3、本装置通过更加紧凑的结构，一次装载了更多的救生胶囊3，减轻了无人机的满载重量，相当于增加了无人机飞行距离，而且本装置的挂载通用性强，使用的是无人通用的阶梯柱，能够在更多型号的无人机上进行装配，使用方便，通用性强。
53.本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：
54.为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
55.本实用新型在制作时，通过现先制作顶盖41，顶盖为平板状结构，顶盖41是高强度碳纤维材质，顶盖安装有四个阶梯柱，可嵌入无人机挂载板的滑槽中，并通过拉销扣入卡槽来固定，上表面设计有防水层，防止雨水经螺丝孔渗入设备内部，阶梯柱结构与卡台31结构相同
56.再制作轻质的外壳4，外壳4是高分子聚合物材质制成，坚固轻质，可防止雨水沙石进入装置内部，通过螺丝固定在顶盖41上，并且连接处加装密封圈，外壳4上有电源开关21
的按钮、还有充电接头23、指示灯、无线收发模块24、电池22和舵机2，所有开孔都加装硅胶塞和硅胶垫圈，加强防水防尘效果，确保防水密封防尘；
57.舵机2通过无线收发模块24接收控制信号，并根据控制信号输出特定的转动角度，带动传动机构转动，而无线收发模块24是与无人机遥控器数据连接，也可以是单独的控制器进行控制，属于常规装置；
58.然后在顶盖41的底部，也就是外壳4的内腔顶部安装传动机构5，传动机构5是三个齿轮啮合传动，包括输出齿轮51、传动齿轮52和驱动齿轮53，传动齿轮52啮合在输出齿轮51和驱动齿轮53之间，并且输出齿轮51与舵机2的输出轴连接同步转动，而驱动齿轮53与卡锁转盘1通过同一跟竖直的轴进行连接，并且同步转动；
59.并且卡锁转盘1、舵机2输出轴、输出齿轮51、传动齿轮52和驱动齿轮53的转动轴线都竖直设置，且相互平行；
60.卡锁转盘1为圆盘，其上开设了多个圆形的减重孔15，并且减重孔15相互间隔的均匀分布在盘面上，不影响卡锁转盘1的强度又能减轻重量；
61.卡锁转盘1的圆形外侧边沿上开设了第一缺口11、第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14，第一缺口11、第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14互相隔开，且依次逐渐增长，便于区分救生胶囊3的投放角度；
62.卡锁转盘1的内测为圆心方向，而外侧为圆盘的圆弧边沿周长处；
63.而第一缺口11为向内凹陷的圆弧形缺位槽，且缺位槽的直径大于卡台31的上圆台的直径，而第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14的两端也是向内凹陷的缺位槽，只是第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14两端缺位槽之间的中段为向外凸起的圆弧，第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14中段向外凸起的圆弧长度各不相同，使得四个卡台31不会同时与缺位槽上下叠合对齐，并且中段向外凸起的圆弧能够将卡台31的上圆台卡住。
64.而四个救生胶囊3就是上下方向平直的柱状结构，并且顶部都固定了一个卡台31，卡台3就是上下叠合的两个圆台，所述卡台31的两个圆台中，上方的为大直径圆台，下方为小直径圆台；
65.第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14向外凸起的中段圆弧都阻挡在卡台31的上方大圆台底部。
66.救生胶囊3通过卡台31，卡装在卡锁转盘1上，并且卡台31通过缺位槽卡入或者退出卡锁转盘1，使得四个救生胶囊3吊装在卡锁转盘1下方；并且救生胶囊3、卡锁转盘1和传动机构5也都安置在外壳4内；
67.外壳4底部开口，便于救生胶囊3向下滑动退出进行抛投。
68.本实用新型在使用时，先将第一缺口11、第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14的弧度终点位置对齐，使终点位置的缺位槽都对齐在每个安置孔42的中心处，然后在每个安置孔42内对接一个救生胶囊3，此时每个救生胶囊3顶部的卡台31都正对缺位槽，然后控制舵机2转动卡锁转盘1，并且卡锁转盘1转动至第一缺口11、第二缺口12、第三缺口13和第四缺口14的起点，此时卡锁转盘1将四个救生胶囊3卡紧在卡台31的下圆台间隙处，起点就是卡锁转盘1反向转动40
°
角，这样的卡锁转盘1结构，使得安装时可以一次将四个救生胶囊3一起安装对接；
69.然后无人机就可以将四个救生胶囊3吊装升空了，在需要投放的点进行投放，控制
舵机2正向转动，控制传动机构4的驱动齿轮52带动卡锁转盘1转动10
°
角，此时第四缺口14的缺位槽正好与卡装的卡台31对齐，使得此安置孔42内的救生胶囊3脱离，再转动10
°
角就使第三缺口13的缺位槽与其对应的卡台31对齐，依次转动10
°
角就可以依次将四个救生胶囊3全部投放，并且根据需求转动舵机2角度即可，并且这个角度的数据和卡锁转盘1的角度都是按照卡台31的大小进行设定的，需要将圆周均分4个同样的90
°
扇面即可，每个缺口对应的角度也是可以计算的，正好对应位置即可。
70.这样就完成了对至少四个点位进救生胶囊3的抛投，达到救援目的，并且按照需求控制抛投数量，使用更加灵活。
71.舵机2是一种位置角度伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统，本装置的舵机2是用于控制卡锁转盘4转动角度的驱动装置。
72.无线收发模块24，所述无线收发模块24与无人机信号传输模块数据连接，无线收发模块24可选用但不限于jf24d，该模块整合了高频键控收发电路的功能，以特小体积更低成本实现高速数据传输的功能；jf24d的传输速率为1m，具有81个通道可任意设置而互不干扰，可在拥挤的ism频段中达到稳定可靠的短距离数据传输，本无线收发模块24不作为保护内容，无线收发模块24的作用只需要达到传输信号和控制本装置即可，也可以使用其他的无线数据传输或者使用无人机的无线连接设备进行信号传输和指令。
73.救生气囊3内置压缩气瓶和气囊，在落水后自动打开压缩气瓶，压缩气瓶中的气体被释放到气囊中，气囊充气获得浮力，落水人员在获得气囊后保持在水面悬浮，从而起到救生作用，内部也就是常规的自动充气救生圈折叠后作为救生胶囊3，但其内部结构的原理不在本装置的保护范围之内，也不属于本装置的目的，本实施例只需要使用现有的自动充气救生圈即可。
74.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

技术特征：
1.一种无人机水上救援投放装置，其特征在于，包括：外壳(4)，为中空壳体，其顶部密封设置了顶盖(41)，其底部开口；救生胶囊(3)，其顶部凸设了卡台(31)，所述卡台(31)为上大下小的凸台状结构，多个所述救生胶囊(3)能从底部脱离的滑设在外壳(4)内；卡锁转盘(1)，为片状卡盘，其边沿上设置了多个缺位槽，每个所述卡台(31)的顶部边沿都卡装在卡锁转盘(1)边沿上方，所述卡台(31)通过任意缺位槽与卡锁转盘(1)卡装或者脱离；舵机(2)，安装在所述外壳(4)内，所述外壳(4)内还设置了传动机构(5)，所述舵机(2)与卡锁转盘(1)通过传动机构(5)连接传动。2.根据权利要求1所述的一种无人机水上救援投放装置，其特征在于：所述卡台(31)为两个圆台上下叠合而成的整体结构，且上下两个圆台的竖直轴线重合，所述卡台(31)上圆台直径大于下圆台直径，所述卡台(31)的上方圆台卡装在卡锁转盘(1)顶部。3.根据权利要求2所述的一种无人机水上救援投放装置，其特征在于：所述卡锁转盘(1)为圆盘，其外圆沿边设置了第一缺口(11)、第二缺口(12)、第三缺口(13)和第四缺口(14)，所述第一缺口(11)为单个向内凹陷的圆弧状缺位槽，所述第二缺口(12)、第三缺口(13)和第四缺口(14)的两端都设有向内凹陷的圆弧状缺位槽，且所述第二缺口(12)、第三缺口(13)和第四缺口(14)中段设有向外凸起的圆弧，所述第一缺口(11)、第二缺口(12)、第三缺口(13)和第四缺口(14)向内凹陷的缺位槽都大于卡台(31)的上圆台直径，所述第二缺口(12)、第三缺口(13)和第四缺口(14)中段向外凸起的圆弧阻挡在卡台(31)的上圆台底部，且所述第二缺口(12)、第三缺口(13)和第四缺口(14)中段向外凸起的圆弧长度各不相同；所述卡锁转盘(1)的圆盘上还均匀的开设了多个减重孔(15)，多个减重孔(15)互相不连通。4.根据权利要求1所述的一种无人机水上救援投放装置，其特征在于：所述传动机构(5)包括输出齿轮(51)、传动齿轮(52)和驱动齿轮(53)，所述输出齿轮(51)与舵机(2)驱动轴锁紧，所述驱动齿轮(53)锁紧在外壳(4)内的多个卡锁转盘(1)顶部，所述传动齿轮(52)啮合在输出齿轮(51)与驱动齿轮(53)之间，所述输出齿轮(51)、传动齿轮(52)、驱动齿轮(53)的转动轴以及舵机(2)的输出轴都竖直设置，且所述输出齿轮(51)、传动齿轮(52)和驱动齿轮(53)都水平设置；所述传动机构(5)设置在救生胶囊(3)顶部，且所述传动机构(5)不与顶盖(41)接触。5.根据权利要求1所述的一种无人机水上救援投放装置，其特征在于：所述救生胶囊(3)为自动充气救生圈，所述救生胶囊(3)叠合收束为竖直的柱状结构；所述外壳(4)内部空腔通过隔板分隔为四个竖直的安置孔(42)，每个所述安置孔(42)底部都通过外壳(4)的底部开口与外部连通；每个所述安置孔(42)内都单独设置了一个救生胶囊(3)，所述救生胶囊(3)与安置孔(42)为间隙配合。6.根据权利要求1所述的一种无人机水上救援投放装置，其特征在于：所述外壳(4)内部还设置了开关(21)、电池(22)、充电接头(23)和无线收发模块(24)，所述舵机(2)通过开关(21)与电池(22)连接，所述充电接头(23)和无线收发模块(24)都与电池(22)连接。

技术总结
本实用新型公开了某救援无人机技术领域的一种无人机水上救援投放装置，包括外壳，为中空壳体，其顶部密封设置了顶盖，其底部开口；多个所述救生胶囊能从底部脱离的滑设在外壳内；每个所述卡台的顶部边沿都卡装在卡锁转盘边沿上方，所述卡台通过任意缺位槽与卡锁转盘卡装或者脱离；所述舵机与卡锁转盘通过传动机构连接传动，能够通过本救生装置在同一个无人机上装载多个救生胶囊，可实现一个人员操控一个无人机，进行一次起飞完成多次抛投救生任务，有效提升无人机水上施救作业的效率，可以做到一次飞行在不同位置进行单独投送，大大提升投送救生胶囊的的效率，为水上救援提供更多挽救生命的机会。挽救生命的机会。挽救生命的机会。


技术研发人员：林成 王辉
受保护的技术使用者：福建福莱航空科技有限公司
技术研发日：2022.06.06
技术公布日：2023/5/5