本發(fā)明屬于自動化設備，具體涉及一種多功能無人救援艇。

背景技術：

1、隨著無人駕駛技術的快速發(fā)展，無人艇已經(jīng)成為海上智能交通的重要研究領域。并且隨著云計算、大數(shù)據(jù)在航運領域的逐步應用，構建智能化的無人救援艇已經(jīng)成為可以實現(xiàn)的目標。海上無人救援艇具有救援速度快、成本低、精確度高等特點，并且在一些復雜海域進行救援時危險程度高，無人救援艇可以降低救援風險。隨著我國對不同海域的開發(fā)程度不斷提高，人們在海上的活動頻率也逐漸提升。不論是漁民海上作業(yè)還是對于海上游玩的游客來說，突發(fā)狀況是不可避免的，所以海上智能救援艇的研究必然是一項重大課題。

2、目前所采用的無人救援方式大多都是需要救援人員遠程遙控救援艇抵達落水者附近水域，或者投擲救援設備至落水區(qū)域，落水者需要爬上救援裝置來獲救。這種傳統(tǒng)的救援方式響應時間較慢，傳統(tǒng)的一體船穩(wěn)定性過低，在遇到惡劣天氣的情況下很難定位到落水者的位置，對于復雜海域中的水下亂石等障礙物不能較好地通過，并且落水者的體力在長時間消耗下，傳統(tǒng)的救援方式并不能保證救援的成功率。

3、因此，有必要設計一款多功能無人救援艇，以解決上述的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多功能無人救援艇以解決上述技術背景所提出的目前市場上傳統(tǒng)的救援艇不僅響應時間慢，傳統(tǒng)的一體船的穩(wěn)定性太低，對于惡劣環(huán)境出現(xiàn)時不能及時地定位落水者位置，在出現(xiàn)水下亂石等復雜情況時不能及時通過，而且面對體力消耗過多的落水者不能夠保證救援成功率的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種多功能無人救援艇，包括雙船體、動力系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、導航避障系統(tǒng)、全自動救生設備、電源系統(tǒng)和飛控裝置，所述動力系統(tǒng)實現(xiàn)無人救援艇的運動，信息采集系統(tǒng)確定雙船體周圍的環(huán)境信息，所述導航避障系統(tǒng)實現(xiàn)確定落水人員位置、無人救援艇的自主避障和定位，所述全自動救生設備實現(xiàn)落水人員的救助，電源系統(tǒng)為動力系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、導航避障系統(tǒng)、全自動救生設備供電；

3、所述動力系統(tǒng)為安裝在雙船體后端底部的電動螺旋槳，所述信息采集系統(tǒng)包括安裝在雙船體前端頂部的360°視覺偵查平臺、安裝雙船體底部的聲吶、安裝在雙船體四周的雷達和攝像頭，360°視覺偵查平臺和攝像頭實現(xiàn)海面的視覺檢測，雷達實現(xiàn)感知雙船體周圍的障礙物，聲吶實現(xiàn)探測海底的情況，視覺檢測信息、雷達信息、聲吶信息傳輸?shù)綄Ш奖苷舷到y(tǒng)，所述導航避障系統(tǒng)實現(xiàn)落水人員的識別、雙船體的避障和雙船體的航線規(guī)劃，飛控裝置接收導航避障系統(tǒng)的雙船體航線規(guī)劃信息從而控制無人救援艇的前進方向。

4、所述導航避障系統(tǒng)包括安裝在雙船體上側總控臺上方的gps定位裝置、安裝在雙船體上側總控臺內的飛控裝置和板載計算機，gps定位裝置采集雙船體的位置信息；

5、雙船體的位置信息、視覺檢測信息、雷達信息和聲吶信息傳輸?shù)桨遢d計算機，板載計算機通過全局路徑a*算法得到雙船體的初始航線，通過局部路徑動態(tài)窗口算法躲避障礙物，得到雙船體最優(yōu)航線，通過yolov7視覺算法識別落水人員位置。

6、所述電源系統(tǒng)為設置在雙船體上的電池盒，電池盒內設有鋰電池，鋰電池通過安裝在總控臺內的分電板為電動螺旋槳、360°視覺偵查平臺、聲吶、雷達、攝像頭、gps定位裝置供電。

7、所述雙船體是由兩個獨立船體拼接而成，兩獨立船體前端通過鋁板ⅰ連接，兩獨立船體后端通過鋁板ⅱ連接形成甲板，鋁板ⅱ與兩獨立船體后端為一體化設計，兩獨立船體內側為垂直光滑面，兩獨立船體外側的前端為弧形結構，后端為不規(guī)則箱體結構，船體后端的底部設有防護踏板。

8、所述全自動救生設備設置于雙船體甲板上，全自動救生設備包括電動伸縮桿ⅰ、傳送帶、擋板、滑輪，所述電動伸縮桿ⅰ一端固定在鋁板ⅱ上方，另一端連接擋板，擋板的內側設有傳動帶，擋板底部通過滑輪滑動連接在鋁板ⅱ上方的滑道上，擋板的內壁上設有燈帶。

9、所述擋板設有前后兩段，每段擋板內分別設有傳動帶，前后兩段擋板的上端是由自動伸縮桿ⅱ連接，兩段擋板底部通過連接鋼板固定，連接鋼板與擋板外側轉動連接。

10、所述360°視覺偵查平臺安裝在電池盒上方，電池盒上方還設有喊話器。

11、所述雙船體的上方設有護欄，鋁板ⅰ的兩側安裝有探照燈，甲板上設有醫(yī)療急救箱。

12、所述一種多功能無人救援艇雙船體的電池盒上方還設有無人機機艙，無人機機艙的尾部與電池盒尾部齊平，無人機機艙內裝載無人機，無人機通過掛載的光學吊艙對落水人員水域進行視覺識別并向雙船體的導航避障系統(tǒng)發(fā)送位置信號，雙船體導航避障系統(tǒng)通過設置在總控臺內的信號傳輸設備接受無人機發(fā)送的位置信號前往落水人員位置。

13、所述無人機機艙設有自動伸縮桿ⅲ實現(xiàn)箱蓋的開合，自動伸縮桿ⅲ一端固定在無人機艙體內側壁，另一端固定在艙蓋上。

14、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、1、該多功能無人救援艇采用雙船體設計，保證了在海洋中航行和靜止時的穩(wěn)定性，同時雙船體的設計具有甲板開闊的優(yōu)點，使其可以攜帶更多的緊急救生設備，雙船體甲板上還安裝有護欄，船身采用了低阻力的流線型設計，動力裝置選用了電動螺旋槳，這種設計更加地節(jié)能和環(huán)保，總控臺裝備的gps定位裝置和飛控裝置能夠使救援艇精準地抵達目標區(qū)域，雙船體前端裝備有360°視覺偵查平臺和攝像頭，兩者配合可以有效地進行障礙物的識別與定位，同時雙船體四周和船底分別安裝有雷達和聲吶，在面對惡劣天氣和水下復雜情況時保證救生艇安全有效地航行，這些裝備可以確保在緊急情況下快速出擊，在短時間內實施有效的救援，在無人救生艇接近落水者時，全自動救生設備會根據(jù)船身傳感器的數(shù)據(jù)，通過電動伸縮桿來將傳送帶送至落水者面前，這極大地提升了救援的成功率。

16、2、本發(fā)明多功能無人救援艇可以協(xié)同無人機對指定海域進行偵查，一旦發(fā)現(xiàn)落水者，信息就會同步給救生艇，救生艇會規(guī)劃最佳路線趕往事發(fā)現(xiàn)場，此同時空中的無人機通過信號傳輸設備給救生艇進行位置和視覺指引，再加上船上自帶的傳感器來精準地接近落水者。無人救生艇上裝備有無人機機庫，在執(zhí)行完任務之后無人機將降落至該機庫，機庫對無人機進行位置修正并充電，這大大提升了救援的反應速度、精確性和成功率。

技術特征：

1.一種多功能無人救援艇，其特征在于，包括雙船體、動力系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、導航避障系統(tǒng)、全自動救生設備、電源系統(tǒng)和飛控裝置，所述動力系統(tǒng)實現(xiàn)無人救援艇的運動，信息采集系統(tǒng)確定雙船體周圍的環(huán)境信息，所述導航避障系統(tǒng)實現(xiàn)確定落水人員位置、無人救援艇的自主避障和定位，所述全自動救生設備實現(xiàn)落水人員的救助，電源系統(tǒng)為動力系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、導航避障系統(tǒng)、全自動救生設備供電；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述導航避障系統(tǒng)包括安裝在雙船體上側總控臺上方的gps定位裝置、安裝在雙船體上側總控臺內的飛控裝置和板載計算機，gps定位裝置采集雙船體的位置信息；

3.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述電源系統(tǒng)為設置在雙船體上的電池盒，電池盒內設有鋰電池，鋰電池通過安裝在總控臺內的分電板為電動螺旋槳、360°視覺偵查平臺、聲吶、雷達、攝像頭、gps定位裝置供電。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述雙船體是由兩個獨立船體拼接而成，兩獨立船體前端通過鋁板ⅰ連接，兩獨立船體后端通過鋁板ⅱ連接形成甲板，鋁板ⅱ與兩獨立船體后端為一體化設計，兩獨立船體內側為垂直光滑面，兩獨立船體外側的前端為弧形結構，后端為不規(guī)則箱體結構，船體后端的底部設有防護踏板。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述全自動救生設備設置于雙船體甲板上，全自動救生設備包括電動伸縮桿ⅰ、傳送帶、擋板、滑輪，所述電動伸縮桿ⅰ一端固定在鋁板ⅱ上方，另一端連接擋板，擋板的內側設有傳動帶，擋板底部通過滑輪滑動連接在鋁板ⅱ上方的滑道上，擋板的內壁上設有燈帶。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述擋板設有前后兩段，每段擋板內分別設有傳動帶，前后兩段擋板的上端是由自動伸縮桿ⅱ連接，兩段擋板底部通過連接鋼板固定，連接鋼板與擋板外側轉動連接。

7.根據(jù)權利要求3所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述360°視覺偵查平臺安裝在電池盒上方，電池盒上方還設有喊話器。

8.根據(jù)權利要求4所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述雙船體的上方設有護欄，鋁板ⅰ的兩側安裝有探照燈，甲板上設有醫(yī)療急救箱。

9.根據(jù)權利要求3所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述雙船體的電池盒上方還設有無人機機艙，無人機機艙的尾部與電池盒尾部齊平，無人機機艙內裝載無人機，無人機通過掛載的光學吊艙對落水人員水域進行視覺識別并向雙船體的導航避障系統(tǒng)發(fā)送位置信號，雙船體導航避障系統(tǒng)通過設置在總控臺內的信號傳輸設備接受無人機發(fā)送的位置信號前往落水人員位置。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種多功能無人救援艇，其特征在于，所述無人機機艙設有自動伸縮桿ⅲ實現(xiàn)箱蓋的開合，自動伸縮桿ⅲ一端固定在無人機艙體內側壁，另一端固定在艙蓋上。

技術總結
本發(fā)明屬于自動化設備技術領域，具體涉及一種多功能無人救援艇，包括雙船體、動力系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、導航避障系統(tǒng)、全自動救生設備、電源系統(tǒng)和飛控裝置，所述動力系統(tǒng)實現(xiàn)無人救援艇的運動，信息采集系統(tǒng)確定雙船體周圍的環(huán)境信息，所述導航避障系統(tǒng)實現(xiàn)確定落水人員位置、無人救援艇的自主避障和定位，所述全自動救生設備實現(xiàn)落水人員的救助，電源系統(tǒng)為動力系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、導航避障系統(tǒng)、全自動救生設備供電；本發(fā)明解決傳統(tǒng)的救援艇響應時間慢，船體不穩(wěn)定性問題，本發(fā)明對于惡劣環(huán)境時能及時地定位落水者位置，在出現(xiàn)水下亂石等復雜情況時及時順利通過，而且面對體力消耗過多的落水者能夠保證救援成功率。

技術研發(fā)人員：王寶廣,陳昌龍,姬書得,劉帥,宋崎,龔鵬,馬琳,胡為,張春鋒,王繼東,郭泰盛
受保護的技術使用者：青島新動航空科技發(fā)展有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10