無人機式救生設備投放裝置的製作方法

2024-02-14 12:22:15

本發明所涉及的無人機式救生設備投放裝置，確切地說是利用可無線操控的無人飛行器，即無人機，迅速接近水上遇難人員並空投救生圈或其他救生設備的新型無人機式救生設備投放裝置。

背景技術：

當在海中或江河中發生沉船事故或在海水浴場及海岸發生因海嘯、大浪或離岸流使人落入海中、江河中或湖水的情況發生時，急需救生工作的迅速展開，但若救援工作無法及時進行，則很難成功救活人命。而且，現實生活中人在落水後，可搶救人命的黃金時間僅為短短幾分鐘。因此，當海岸上的海難救護隊確認有人落水的情況發生後，啟動並駕駛救生艇靠近遇難人員並欲投放救生圈時，大部分情況下黃金時間已過，從而導致救生工作失敗的情況時有發生。

技術實現要素：

技術問題

如上所述，本發明著眼於解決以往水上遇難事故救援工作的問題點，旨在在發生沉船或由海嘯、離岸流或其他原因引起有人落水的情況發生時，通過提供如下的新型無人機式救生設備投放裝置，迅速向事故現場運送救生圈或其他救生設備，以向遇難人員進行投放。

解決問題的手段

根據本發明的一個特徵，提供無人機式救生設備投放裝置，其特徵在於，該無人機式救生設備投放裝置包含：無人飛行器(2)，其含旋轉翼(4)和使旋轉翼(4)旋轉的轉子(3)；救生設備的夾持單元(10)，其設置於上述無人飛行器(2)並能夠通過無線操控來鬆開；以及救生設備，其與上述夾持單元(10)能夠分離地結合，並在從夾持單元(10)分離時降落。

根據本發明的另一個特徵，提供無人機式救生設備投放裝置，其特徵在於，上述救生設備為救生圈(20)，上述夾持單元(10)在夾持或支撐上述救生圈(20)的第一狀態和鬆開對上述救生圈(20)的夾持或者從支撐救生圈的位置後退的第二狀態之間相互切換，在上述無人飛行器(2)上安裝有被無線控制而對影像進行無線傳送的攝像機(8)。

根據本發明的另一個特徵，提供無人機式救生設備投放裝置，其特徵在於，上述夾持單元(10)包含：至少一個水平框(12)；多個支撐臂(14)，它們位於上述水平框(12)並能夠向四周進行伸縮；馬達(13)，其配置於上述水平框(12)的中央；以及連結部件(15)，其用於連接上述馬達(13)和支撐臂(14)的底端，並將上述馬達(13)的順時針或逆時針旋轉切換為上述支撐臂(14)的伸縮運動，上述夾持單元(10)在處於第一狀態的情況下，支撐臂(14)伸長而與救生圈(20)內表面的凹陷部(22)嚙合、或在救生圈(20)的內表面加壓緊貼、或向救生圈(20)的底部延伸，通過搭載救生圈(20)而支撐救生圈(20)，上述夾持單元(10)在處於第二狀態的情況下，支撐臂(14)收縮，使救生圈(20)從夾持單元(10)分離。

根據本發明的其他特徵，提供採用無人機式救生設備投放裝置的救生方法，其特徵在於，該救生方法包括下述步驟：通過由監視人員進行識別、由第三方接收遇難信息或由監視裝置進行探測，接收海中、江河中或湖水中的遇難事故的發生及遇難事故位置信息；通過無人飛行或設定自動航路的方法向遇難地點迅速派出無人飛行器(2)，其中上述無人飛行器(2)設置有能夠通過無線操控來鬆開的救生設備的夾持單元(10)和拍攝影像而無線傳送的攝像機(8)；以及察看攝像機(8)在遇難地點拍攝到的影像後，由遠程工作站的監視人員掌握救生設備的適當的降落地點，將無人飛行器(2)位置調節成降落地點，並通過遠程控制鬆開夾持單元(10)，使救生設備降落。

發明效果

根據本發明，藉助夾持單元10將類似救生圈20的救生設備搭載於無人飛行器2，並通過無線操控或設定自動航路的方法使無人飛行器2接近事故現場，遠程控制夾持單元10以分離並投放救生設備，從而在救生艇難以迅速接近的海上沉船事故、水上安全事故、其他事故或難以投放救生設備的情況發生時，通過無人飛行，在無任何障礙物的條件下，在最短距離內迅速準確地接近事故地點，向遇難人員投放救生設備，從而最大限度的提高黃金時間內救助遇難人員的可能性。

救生設備，即救生圈20為環形狀的救生圈，夾持單元10可在夾持或支撐救生圈20的第一狀態和鬆開救生圈20或從支撐救生圈20的位置後退的第二狀態之間相互切換，而無人飛行器2可以無線方式進行遠程控制且配備有能實時傳送所拍攝影像的攝像機8，從而使在海邊、守望臺或管制塔等處的監視人員在發現有人落水的情況發生時，及時使用本發明的無人飛行器2，通過無線操控或設定自動航路的方法迅速將其派至事發地點，通過遙控使其接近事故現場並令救生圈20在最短時間內以最短距離接近並投放於遇難人員，以提高在黃金時間內救生的可能性。此時，通過安裝於無人飛行器2的攝像機8，實時拍攝並無線傳送至事故地點的飛行路徑及周邊影像，以使監視人員接收實時情況並通過肉眼準確掌握遇難位置，令無人飛行器2接近並空投救生圈。通過簡便迅速準確地接近遇難地點的方式，確保在黃金時間內救援工作的成功展開。

作為夾持救援設備，即救生圈的夾持單元10由至少一個水平框12、置於水平框12上可向四周伸縮的多個支撐臂14、配置於水平框12中央的馬達13和用於連接馬達13和支撐臂14底端的連結部件15構成。通過簡單的結構，使支撐臂14的前端伸長，以與救生圈20內表面的凹陷部22嚙合的方式、在加壓後緊貼的方式或向救生圈20的底面部延伸的方式支撐救生設備；而在夾持單元10鬆開時，支撐臂14收縮，使救生圈20從夾持單元分離並降落，利用這一簡單的構造使救生圈20的夾持及分離降落操作明確地進行。

附圖說明

圖1為本發明的實施例的立體圖。

圖2為上述實施例的正面剖視圖。

圖3為上述實施例的俯視圖。

圖4為上述實施例的仰視圖。

圖5為上述實施例的救生圈的分離狀態的立體圖。

圖6和圖7為上述實施例的夾持單元的夾持狀態及鬆開狀態的圖示。

圖8為使用於本發明的救生圈的示例圖。

具體實施方式

以下，將對本發明的優選實施例進行說明。圖1至圖4為本發明優選實施例的救生設備空投裝置的結構圖。如圖所示，本發明包括配置有四個旋轉翼4和分別驅動四個旋轉翼4的四個轉子3並能夠以無線操控或設定自動航路的方法運行的無人飛行器2。此處的無人飛行器即所謂的「無人機(drone)」。上述無人飛行器2包含主體5和從主體5發散性地向四周延伸的延伸臂6，其中，轉子3和旋轉翼4被配置於延伸臂6的前端。在無人飛行器2的主體5上部設有用於收發無人飛行器2的全球定位系統(GPS)信息的GPS天線7、電池9及雖未在圖示中標示出來但用於與監視人員、管制中心的主裝置或遠程控制裝置進行信息收發的無線收發器。

主體5的下部配置有救生設備，具體地來講是懸掛於其下並夾持有救生圈20的夾持單元10。上述夾持單元10上附有夾持救生圈20，並搭載於無人飛行器2，當其到達事故現場時，遠程工作站的監視人員通過遙控鬆開夾持單元10，使救生圈20降落。如圖5至圖7所示，上述夾持單元10包含：沿著四周以一定間隔垂直延伸的垂直框11；從上至下地安裝於垂直框11的多個環形水平框12。水平框12的中央配置有馬達13，以及分布於水平框12四周並能向外伸縮的多個支撐臂14。馬達13的旋轉軸通過十字形連結部件15與支撐臂14的底端連結。故通過馬達13的順時針或逆時針旋轉，支撐臂14可進行伸長或收縮運動。即，如圖6所示支撐臂14在伸長狀態下，其以長度方向中心軸線經過水平框12中心的方式進行放射性擴張；在收縮狀態下，如圖7所示，其以長度方向中心軸線斜向脫離水平框12中心的方式扭轉並導致收縮。如圖8所示，本發明優選實施例的救生圈20為在內表面有凹陷22而在外表面有把手24的公認規格的救生圈。

下面將對具有此結構的夾持單元10的夾持及鬆開操作進行說明。首先，如圖2所示在支撐臂14處於伸長的第一狀態時，支撐臂14的前端與救生圈20內表面的凹陷部22嚙合，使救生圈20與支撐臂14結合；而在支撐臂14處於收縮的第二狀態時，支撐臂14的前端從救生圈20的凹陷部22後退，以鬆開與支撐臂14相嚙合的救生圈20，從而使其藉助自重降落。雖在所示的實施例中，僅例示了支撐臂14與救生圈20內側的凹陷部22相嚙合的情況，但實際上，支撐臂14的前端即可利用在救生圈20上加壓的方式緊貼其上，也可使用使其插入救生圈20底部的方式來搭載並支撐救生圈20。

在所示的實施例中，三個救生圈20自上而下地被層疊搭載，當在救生現場投放救生圈時，首先可令最下端的救生圈20降落，其後，可根據需要使其上的救生圈20依次降落。這樣，不僅可以在遇難人員為多名的情況下，分別向各遇難人員投放救生圈20，也可在僅有一名遇難人員的情況下，針對遇難人員難以接近第一次空投的救生圈20的情況發生時，可在遇難人員更容易接近的位置再次投放救生圈20。搭載救生圈20的數量可根據無人飛行器2的性能或事故的特性進行適當選擇。

另外，夾持單元10的下部搭載的可遠程控制的攝像機8，使監視人員可以通過可攜式控制器察看其實時傳送的影像並直觀地確認無人飛行器2的飛行方向或事故發生位置等信息，從而迅速準確地接近事故現場。而通過攝像機8提供的事故現場的影像來掌握事故狀況，可對無人飛行器2的降落位置進行準確地調整並對救生圈20進行適當地投放。並且，根據需要在本發明的無人飛行器2上設有揚聲器和麥克風，從而使監視人員或救生人員能夠通過麥克音量的增幅向遇難人員傳達救生所需的指示。救生人員與遇難人員之間的語音對話，可使救援活動更加有效地展開。

在使用本發明的無人機式救生設備投放裝置來構建水上救援系統的情況下，於海水浴場等處的災難監視中心可設置用於遠程無線控制無人機的裝置及查看攝像機8發送的相關影像的影像接收裝置等。而用於監視目的且未配置救生設備的無人飛行器，可通過無人飛行事先確認監視區域或危險區域是否有災難事故發生或是否有發生事故的可能。

雖然本發明主要適用於水上安全事故，但也可對救生設備做出適當地調整，使其適用於建築物火災、山地事故、雪崩或地震等多種類型的災難事故。