一种折叠式消防无人机及其使用方法与流程

1.本发明涉及消防器械技术领域，具体而言，涉及一种折叠式消防无人机及其使用方法。


背景技术：

2.无人机消防作为一种新型工业技术，已被广泛应用于各种领域，在国内已有不少消防机构使用无人机成功进行过火场侦查监测、抛投救援物资等尝试，效果非常明显；基于火灾发生地点、火情的差异性，一些不便通行的地区，如密集型居民区等地往往先行采用无人机进行侦测观察，以了解火场情况，便于救援，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生针对中国发明专利（申请号：cn202120161724.x）所提出的一种用于消防救援的可折叠式多功能无人机，通过安装可折叠式旋翼系统，可折叠式救援起落架，设计安装喷水灭火系统、救援载人装置、无线控制系统、gps定位系统、雷达系统、超声波传感器、拍摄摄像头、太阳能充电板、led灯等主要部件。设备通过合理的结构设计，折叠式设计便于随消防车运输和存放，喷水灭火系统与消防救援车结合，提供强大的灭火性能；设备具有精准定位；智能避开障碍物，超远程控制，环境照明，现场画面与控制中心实时交互，将消防救援与无人机系统完美结合，让其可在发生火灾时，替代传统的消防灭火救援方式，让消防灭火救援进入现代化科技模式中，保障人们的生命财产安全。
3.但是该装置仍存在以下不足之处：1、火情的发生一定伴随着浓烟，摄像头镜片会被浓烟中含有未燃烧充分小颗粒附着，导致镜头被遮蔽，无法进行继续侦测；2、无法对无人机自身进行防护，火场热量会对无人机自身造成损坏，影响救援的进展；3、无法对救援物资进行抛投，实用性较差。因此我们对此做出改进，提出一种折叠式消防无人机。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对目前存在的火情的发生一定伴随着浓烟，摄像头镜片会被浓烟中含有未燃烧充分小颗粒附着，导致镜头被遮蔽，无法进行继续侦测；无法对无人机自身进行防护，火场热量会对无人机自身造成损坏，影响救援的进展；无法对救援物资进行精准抛投，实用性较差问题。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种折叠式消防无人机，包括无人机本体、固定连接于无人机本体底壁的起落架、固定连接于起落架顶壁的安装板以及连接无人机本体顶壁的安装架，还包括：摄像组件，连接于安装板底壁，用于对火场情况进行拍摄和检测；镜面清理组件，所述镜面清理组件包括连接于安装板顶壁的驱动部件、与安装板滑动相连的清理部件和连接于清理部件输出端的风干部件，用于对摄像组件镜片进行清理；抛投组件，设置于安装架顶壁，用于对救援物资进行抛投；
机体防护组件，所述机体防护组件包括连接于无人机本体旋翼底部的防护喷环和与起落架转动相连的防护喷管，且所述防护喷管与镜面清理组件相联动。
6.作为本技术优选的技术方案，所述摄像组件包括摄像机本体，所述摄像机本体固定连接于安装板底壁，所述摄像机本体底部还设置有喷水柱，所述喷水柱喷水口与摄像机本体镜片相对应，且所述喷水柱与镜片清理组件相配合。
7.作为本技术优选的技术方案，所述清理部件包括滑块和清理刷，所述滑块通过限位槽与安装板滑动相连，所述滑块与驱动部件相配合，所述清理刷固定连接于滑块底部，且所述清理刷与摄像机本体的镜片相配合。
8.作为本技术优选的技术方案，所述驱动部件包括驱动杆、支撑架、驱动板和驱动电机，所述驱动杆转动连接于安装板顶壁，所述驱动杆顶壁开设有滑动槽，所述驱动杆通过滑动槽与滑块滑动相连，所述支撑架固定连接于无人机本体底壁，所述驱动板与支撑架转动相连，且通过滑动槽与驱动杆滑动相连，所述驱动电机设置于无人机本体顶壁，且所述驱动电机输出端与驱动板固定相连，所述驱动电机通过皮带和带轮与防护喷管相连接。
9.作为本技术优选的技术方案，所述风干部件包括支撑板、齿板、扇叶、连接杆和齿轮，所述支撑板固定连接于滑块侧壁，所述齿板固定连接于安装板侧壁，所述连接杆与支撑板转动相连，所述扇叶与齿轮分别固定连接于连接杆的两端，所述齿轮与齿板相啮合，所述扇叶与摄像机本体相对应。
10.作为本技术优选的技术方案，所述无人机本体顶壁与底壁均连接有对称设置的储水箱，四组所述储水箱通过连接管相连通，且所述储水箱通过输水管与防护喷管和防护喷环相连接，所述储水箱与输水管连接处设置有泵体。
11.作为本技术优选的技术方案，所述安装架顶部固定连接有总控部件和电池组，所述总控部件与无人机本体、泵体和驱动电机电性相连。
12.作为本技术优选的技术方案，所述抛投组件包括固定架、螺杆、导向杆、导向筒、抛投电机、驱动架、抛投架和支撑杆，所述固定架与导向筒均固定连接于安装架顶壁，所述导向筒内壁开设有导向槽，所述螺杆与固定架转动相连，所述驱动架螺纹连接于螺杆外壁，且所述驱动架与安装架滑动相连，所述支撑杆与驱动架转动相连，所述导向杆固定连接于支撑杆外壁，且所述导向杆与导向槽相配合。所述抛投电机设置于安装架顶壁，且所述抛投电机输出端与螺杆固定相连，所述抛投架固定连接于支撑杆远离导向杆的的一端。
13.作为本技术优选的技术方案，所述无人机本体顶壁还设置有防护罩，所述防护罩采用隔热材质制成。
14.本发明还公开了一种折叠式消防无人机的使用方法，具体包括以下步骤：s1：使用时，当救援人员无法进入火场进行侦测救援时，通过移动终端控制无人机从门窗进入火场，启动泵体，进而通过输水管将水输送至防护喷环，并通过喷头喷出，形成环形喷雾对无人机旋翼以及电机进行防护，避免火势对无人机本体造成损坏，同时摄像机本体将拍摄的画面实时传送至接受终端，以便于救援人员根据火场情况制定营救方案；s2：当火势蔓延，浓烟较大时，启动驱动电机，进而通过皮带和带轮带动防护喷管转动，启动泵体，水由储水箱和输水管进入防护喷管并成雾状喷出，并随着防护喷管的转动，在无人机本体底部形成隔热喷雾层，有效的对无人机本体进行防护，并防止火势继续蔓延，一旦发现救援目标，控制无人机飞行至被困人员顶部，进而对被困人员进行降温防护；
s3：同时在驱动电机的带动下，驱动板转动，进而通过滑动槽带动与驱动板滑动相连的驱动杆做往复偏转运动，进而通过滑动槽带动与滑块沿着安装板开设的滑动槽做直线往复运动，进而带动与滑块固定相连的清理刷随着滑块进行直线往复运动，进而对摄像机本体镜面进行往复清理，同时喷水柱向摄像机本体镜面进行喷水，增加清理效果并对摄像机本体进行降温，与此同时，在滑块的带动下，通过支撑板带动连接杆随之运动，进而在齿板和齿轮的作用下带动扇叶进行高速转动，进而对摄像机本体镜面上残留的水进行风干，增加拍摄效果，减轻浓烟对拍摄的影响；s4：当被困人员实体受到伤害需要急救物品时，启动抛投电机，进而带动螺杆转动，进而带动与螺杆螺纹相连的驱动架在安装架的下沿安装架顶壁滑动，从而带动与驱动架转动相连的支撑杆随之运动，并在导向杆和到导向筒的作用下，当支撑杆带动抛投架伸出无人机本体后，在导向槽的作用下，通过导向杆带动中支撑杆转动，进而带动抛投架进行转动，进而将内部物品抛向被困人员，便于被困人员进行自救。
15.在本技术的方案中：1.通过设置的镜面清理组件，通过驱动部件驱动清理部件往复运动，摄像组件进行清理，同时风干部件与清理部件相联动，随着清理进行吹风，驱散烟雾的同时对摄像组件的镜片进行吹干，增加了拍摄效果，解决了现有技术中火情的发生一定伴随着浓烟，摄像头镜片会被浓烟中含有未燃烧充分小颗粒附着，导致镜头被遮蔽，无法进行继续侦测的问题；2.通过设置的机体防护组件，防护喷环形成环形喷雾对无人机旋翼以及电机进行防护，防护喷管与镜面清理组件相联动，在无人机底部形成隔热喷雾层实现了对无人机的全方位防护，解决了现有技术中无法对无人机自身进行防护，火场热量会对无人机自身造成损坏，影响救援的进展的问题；3.通过设置的抛投组件，在导向杆和到导向筒的作用下，当支撑杆带动抛投架伸出无人机本体后，在导向槽的作用下，通过导向杆带动中支撑杆转动，进而带动抛投架进行转动，进而将内部物品抛向被困人员，解决了现有技术中无法对救援物资进行抛投，实用性较差的问题。
附图说明
16.图1为本技术提供的折叠式消防无人机的整体结构俯视图。
17.图2为本技术提供的折叠式消防无人机的整体结构仰视图。
18.图3为本技术提供的折叠式消防无人机的剖面结构示意图之一。
19.图4为本技术提供的折叠式消防无人机的部分结构示意图之一。
20.图5为本技术提供的折叠式消防无人机的部分结构示意图之二。
21.图6为本技术提供的折叠式消防无人机的抛头组件结构示意图。
22.图7为本技术提供的折叠式消防无人机的剖面结构示意图之二。
23.图8为本技术提供的折叠式消防无人机图2中a部分的放大图。
24.图中标示：10、无人机本体；110、防护喷环；111、防护喷管；112、储水箱；113、输水管；120、防护罩；20、起落架；30、安装板；310、摄像机本体；311、喷水柱；320、滑块；321、清理刷；330、驱动杆；331、支撑架；332、驱动板；333、驱动电机；334、滑动槽；340、支撑板；341、齿板；342、扇
叶；343、连接杆；344、齿轮；40、安装架；410、总控部件；411、电池组；420、固定架；421、螺杆；422、导向杆；423、导向筒；424、抛投电机；425、驱动架；426、抛投架；427、支撑杆；428、导向槽。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
28.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。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.如图1-8所示，本实施方式提出一种折叠式消防无人机，包括无人机本体10、固定连接于无人机本体10底壁的起落架20、固定连接于起落架20顶壁的安装板30以及连接无人机本体10顶壁的安装架40，还包括：摄像组件，连接于安装板30底壁，用于对火场情况进行拍摄和检测；镜面清理组件，镜面清理组件包括连接于安装板30顶壁的驱动部件、与安装板30滑动相连的清理部件和连接于清理部件输出端的风干部件，用于对摄像组件镜片进行清理；抛投组件，设置于安装架40顶壁，用于对救援物资进行抛投；机体防护组件，机体防护组件包括连接于无人机本体10旋翼底部的防护喷环110和与起落架20转动相连的防护喷管111，且防护喷管111与镜面清理组件相联动，通过驱动部件驱动清理部件往复运动，摄像组件进行清理，同时风干部件与清理部件相联动，随着清理进行吹风，驱散烟雾的同时对摄像组件的镜片进行吹干，增加了拍摄效果，解决了现有技术中火情的发生一定伴随着浓烟，摄像头镜片会被浓烟中含有未燃烧充分小颗粒附着，导致镜头被遮蔽，无法进行继续侦测的问题。
31.如图2所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，摄像组件包括摄像机本体310，摄像机本体310固定连接于安装板30底壁，摄像机本体310底部还设置有喷水柱311，喷水柱311喷水口与摄像机本体310镜片相对应，且喷水柱311与镜片清理组件相配合，喷水柱311向摄像机本体310镜面进行喷水，增加清理效果并对摄像机本体310进行降
温。
32.如图7-8所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，清理部件包括滑块320和清理刷321，滑块320通过限位槽与安装板30滑动相连，滑块320与驱动部件相配合，清理刷321固定连接于滑块320底部，且清理刷321与摄像机本体310的镜片相配合，清理刷321对摄像机本体310的镜片表面的附着物进行清理。
33.如图1-8所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，驱动部件包括驱动杆330、支撑架331、驱动板332和驱动电机333，驱动杆330转动连接于安装板30顶壁，驱动杆330顶壁开设有滑动槽334，驱动杆330通过滑动槽334与滑块320滑动相连，支撑架331固定连接于无人机本体10底壁，驱动板332与支撑架331转动相连，且通过滑动槽334与驱动杆330滑动相连，驱动电机333设置于无人机本体10顶壁，且驱动电机333输出端与驱动板332固定相连，驱动电机333通过皮带和带轮与防护喷管111相连接，在驱动电机333的带动下，驱动板332转动，进而通过滑动槽334带动与驱动板332滑动相连的驱动杆330做往复偏转运动，进而通过滑动槽334带动与滑块320沿着安装板30开设的滑动槽334做直线往复运动，进而带动与滑块320固定相连的清理刷321随着滑块320进行直线往复运动，进而对摄像机本体310镜面进行往复清理。
34.如图1-8所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，风干部件包括支撑板340、齿板341、扇叶342、连接杆343和齿轮344，支撑板340固定连接于滑块320侧壁，齿板341固定连接于安装板30侧壁，连接杆343与支撑板340转动相连，扇叶342与齿轮344分别固定连接于连接杆343的两端，齿轮344与齿板341相啮合，扇叶342与摄像机本体310相对应，在滑块320的带动下，通过支撑板340带动连接杆343随之运动，进而在齿板341和齿轮344的作用下带动扇叶342进行高速转动，进而对摄像机本体310镜面上残留的水进行风干，增加拍摄效果，减轻浓烟对拍摄的影响。
35.如图1-5所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，无人机本体10顶壁与底壁均连接有对称设置的储水箱112，四组储水箱112通过连接管相连通，且储水箱112通过输水管113与防护喷管111和防护喷环110相连接，储水箱112与输水管113连接处设置有泵体，对称设置的储水箱112，避免无人机失控，且储水箱112内部的水同步减少，增加无人机飞行的稳定性。
36.如图1所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，安装架40顶部固定连接有总控部件410和电池组411，总控部件410与无人机本体10、泵体和驱动电机333电性相连，总控部件410为现有技术，通过总控部件410与地面联系。
37.如图1-6所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，抛投组件包括固定架420、螺杆421、导向杆422、导向筒423、抛投电机424、驱动架425、抛投架426和支撑杆427，固定架420与导向筒423均固定连接于安装架40顶壁，导向筒423内壁开设有导向槽428，螺杆421与固定架420转动相连，驱动架425螺纹连接于螺杆421外壁，且驱动架425与安装架40滑动相连，支撑杆427与驱动架425转动相连，导向杆422固定连接于支撑杆427外壁，且导向杆422与导向槽428相配合。抛投电机424设置于安装架40顶壁，且抛投电机424输出端与螺杆421固定相连，抛投架426固定连接于支撑杆427远离导向杆422的的一端，抛投电机424，进而带动螺杆421转动，进而带动与螺杆421螺纹相连的驱动架425在安装架40的下沿安装架40顶壁滑动，从而带动与驱动架425转动相连的支撑杆427随之运动，并在导向杆
422和到导向筒423的作用下，当支撑杆427带动抛投架426伸出无人机本体10后，在导向槽428的作用下，通过导向杆422带动中支撑杆427转动，进而带动抛投架426进行转动，进而将内部物品抛向被困人员，便于被困人员进行自救。
38.如图1-3所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，无人机本体10顶壁还设置有防护罩120，防护罩120采用隔热材质制成，防护罩120对总控部件410进行防护。
39.具体的，本折叠式消防无人机在工作时：当救援人员无法进入火场进行侦测救援时，通过移动终端控制无人机从门窗进入火场，启动泵体，进而通过输水管113将水输送至防护喷环110，并通过喷头喷出，形成环形喷雾对无人机旋翼以及电机进行防护，避免火势对无人机本体10造成损坏，同时摄像机本体310将拍摄的画面实时传送至接受终端，以便于救援人员根据火场情况制定营救方案；当火势蔓延，浓烟较大时，启动驱动电机333，进而通过皮带和带轮带动防护喷管111转动，启动泵体，水由储水箱112和输水管113进入防护喷管111并成雾状喷出，并随着防护喷管111的转动，在无人机本体10底部形成隔热喷雾层，有效的对无人机本体10进行防护，并防止火势继续蔓延，一旦发现救援目标，控制无人机飞行至被困人员顶部，进而对被困人员进行降温防护；同时在驱动电机333的带动下，驱动板332转动，进而通过滑动槽334带动与驱动板332滑动相连的驱动杆330做往复偏转运动，进而通过滑动槽334带动与滑块320沿着安装板30开设的滑动槽334做直线往复运动，进而带动与滑块320固定相连的清理刷321随着滑块320进行直线往复运动，进而对摄像机本体310镜面进行往复清理，同时喷水柱311向摄像机本体310镜面进行喷水，增加清理效果并对摄像机本体310进行降温，与此同时，在滑块320的带动下，通过支撑板340带动连接杆343随之运动，进而在齿板341和齿轮344的作用下带动扇叶342进行高速转动，进而对摄像机本体310镜面上残留的水进行风干，增加拍摄效果，减轻浓烟对拍摄的影响；当被困人员实体受到伤害需要急救物品时，启动抛投电机424，进而带动螺杆421转动，进而带动与螺杆421螺纹相连的驱动架425在安装架40的下沿安装架40顶壁滑动，从而带动与驱动架425转动相连的支撑杆427随之运动，并在导向杆422和到导向筒423的作用下，当支撑杆427带动抛投架426伸出无人机本体10后，在导向槽428的作用下，通过导向杆422带动中支撑杆427转动，进而带动抛投架426进行转动，进而将内部物品抛向被困人员，便于被困人员进行自救。
40.以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。