一種煤礦救災設備及方法技術

本發明專利技術涉及一種煤礦救災設備及方法，屬于煤礦救災技術領域。技術方案是：包含升力氣囊（1）、吊艙（2）、主螺旋槳（3）、起落架（4）、遙控器（5）、無線通訊模塊、顯示設備（6）和轉向螺旋槳（7），吊艙懸掛在升力氣囊下方，吊艙上設有主螺旋槳和轉向螺旋槳，吊艙的下方設置起落架；在吊艙內還設有無線通訊模塊，與地面上的遙控器和顯示設備相匹配。通過無線遙控的方式獲得現場數據，在顯示設備上顯示。本發明專利技術可在井下狹小的空間自由飛行，攜帶攝像機等探測儀器執行救災檢測任務，體積小、操縱容易、有效載荷大、執行任務時間長、能量消耗少、使用能效高。對一些不適合機器人的場合非常適用，大幅度提高救災的效率，挽救更多的生命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于煤礦救災

技術介紹
目前，國內外煤礦救災機器人處于一個起步階段，延續的是履帶式地面行走方式，也有仿生行走機器人。但是其自身的弱點也很多，由于煤礦自身的特點，發生事故后地面障礙物較多，空間狹小，使得機器人行進速度緩慢，實際使用中經常被卡主或陷入淤泥。在多次礦難使用情況來看，
技術介紹
的效果非常不理想。
技術實現思路
本專利技術目的是提供，機器人避開了地面行走，不受地面障礙 物的影響，有很好的通過性，解決
技術介紹
存在的上述問題。本專利技術技術方案是 一種煤礦救災設備，包含升力氣囊、吊艙、主螺旋槳、起落架、遙控器、無線通訊模塊、顯示設備和轉向螺旋槳，吊艙懸掛在升力氣囊下方，吊艙上設有主螺旋槳和轉向螺旋槳，吊艙的下方設置起落架；在吊艙內還設有無線通訊模塊，與地面上的遙控器和顯示設備相匹配。吊艙上設有攝像機、甲烷等環境探測器，把采集的信息通過無線通訊模塊以無線的方式傳給遙控器，遙控器連接終端顯示設備，顯示現場數據及圖像信息。所述的升力氣囊所用氣體為氦氣；本專利技術動力來源為電池，所用電子設備要求滿足煤礦安全要求。無線遙控頻率為2. 4G，可以使用中繼拓展遙控距離。—種煤礦救災方法，采用上述煤礦救災設備進行探測，包含如下步驟起飛時遙控器控制主螺旋槳產生向下的推力，吊艙向上飛行，升力氣囊產生向上升力；然后通過轉向螺旋槳控制方向，主螺旋槳旋轉角度，產生向前推力，吊艙向前飛行；主螺旋槳的轉速和旋轉角度通過遙控器控制，進而控制吊艙的速度和高度，轉向螺旋槳也通過遙控器控制，需要轉向時控制轉向螺旋槳轉動達到轉向的目的；起飛后自動打開吊艙內的電子設備進行數據和圖像采集，并通過無線通訊模塊以無線的方式傳給遙控器，遙控器連接終端顯示設備，顯示現場數據及圖像信息；吊艙返回需要降落時，關閉吊艙內的電子設備，調整主螺旋槳的轉向和轉速，使吊艙平穩降落。由于無線通訊方式的距離容易受到限制，為了延長本專利技術進行探測的距離，吊艙飛行到接近無線通訊方式的傳輸邊緣時，通過遙控器控制吊艙內的機械手在安全高度向地面投放中繼裝置，該中繼裝置接受和發送相關信息，進行中繼傳遞；向地面投放多個中繼裝置，吊艙獲得更遠的可遙控飛行距離。主螺旋槳在吊艙起飛時水平向下，提供升力，而在吊艙升空后可做0-90度旋轉，此時主螺旋槳產生的推力一部分產生升力另一部分產生向前的推力，推動吊艙向前飛行。本專利技術基于飛艇和直升機的理論設計救災飛行機器人，體積小、有效載荷大、操縱靈活、使用方便。常用的飛艇和直升機都不適合井下救災使用，原因主要有兩個其一，飛艇操縱容易，但載荷一定的情況下體積太大，不適合井下狹窄的空間；其二，直升機體積偏大，但井下空間狹小，懸停、低速操控困難，載荷也有限。本專利技術的積極效果可在井下狹小的空間自由飛行，攜帶攝像機等探測儀器執行救災檢測任務，體積小、操縱容易、有效載荷大、執行任務時間長、能量消耗少、使用能效高。對一些不適合機器人的場合非常適用，大幅度提高救災的效率，挽救更多的生命。附圖說明附圖I為本專利技術實施例結構示意圖中升力氣囊I、吊艙2、主螺旋槳3、起落架4、遙控器5、顯示設備6、轉向螺旋槳7。具體實施例方式以下結合附圖，通過實施例對本專利技術做進一步說明。一種煤礦救災設備，包含升力氣囊I、吊艙2、主螺旋槳3、起落架4、遙控器5、無線通訊模塊、顯示設備6和轉向螺旋槳7，吊艙懸掛在升力氣囊下方，吊艙上設有主螺旋槳和轉向螺旋槳，吊艙的下方設置起落架；在吊艙內還設有無線通訊模塊，與地面上的遙控器和顯示設備相匹配。吊艙上設有攝像機、甲烷等環境探測器，把采集的信息通過無線通訊模塊以無線的方式傳給遙控器，遙控器連接終端顯示設備，顯示現場數據及圖像信息。所述的升力氣囊所用氣體為氦氣；本專利技術動力來源為電池，所用電子設備要求滿足煤礦安全要求。無線遙控頻率為2. 4G，可以使用中繼拓展遙控距離。一種煤礦救災方法，采用上述煤礦救災設備進行探測，包含如下步驟起飛時遙控器控制主螺旋槳產生向下的推力，吊艙向上飛行，升力氣囊產生向上升力；然后通過轉向螺旋槳控制方向，主螺旋槳旋轉角度，產生向前推力，吊艙向前飛行；主螺旋槳的轉速和旋轉角度通過遙控器控制，進而控制吊艙的速度和高度，轉向螺旋槳也通過遙控器控制，需要轉向時控制轉向螺旋槳轉動達到轉向的目的；起飛后自動打開吊艙內的電子設備進行數據和圖像采集，并通過無線通訊模塊以無線的方式傳給遙控器，遙控器連接終端顯示設備，顯示現場數據及圖像信息；吊艙返回需要降落時，關閉吊艙內的電子設備，調整主螺旋槳的轉向和轉速，使吊艙平穩降落。由于無線通訊方式的距離容易受到限制，為了延長本專利技術進行探測的距離，吊艙飛行到接近無線通訊方式的傳輸邊緣時，通過遙控器控制吊艙內的機械手在安全高度向地面投放中繼裝置，該中繼裝置接受和發送相關信息，進行中繼傳遞；向地面投放多個中繼裝置，吊艙獲得更遠的可遙控飛行距離。本專利技術升空需要的升力不只依賴于升力氣囊的空氣浮力，還有一部分來自主螺旋槳向上的推力，這樣就可以減小氣囊的體積。主螺旋槳在吊艙起飛時水平向下，提供升力，而在吊艙升空后可做0-90度旋轉，此時主螺旋槳產生的推力一部分產生升力另一部分產生向前的推力，推動吊艙向前飛行。轉向螺旋槳控制吊艙轉向，操作人員通過遙控器控制吊艙飛行，吊艙上攜帶有攝像機、甲烷等環境探測器把采集的信息無線的方式傳給遙控器，遙控器連接終端顯示設備，顯示現場數據及圖像信息。因為煤礦用的特殊環境，本專利技術升力氣囊充以氦氣無色無味不易燃；無線遙控頻率2. 4G，有效直線距離500米；飛行動力由電池提供，要求動力部分做特殊處理滿足井下安全要求；吊艙內部攜帶的電子設備也要滿足煤礦對安全的要求，電源也由電池提供，所采集信息由無線通訊模塊處理傳送；遙控器與顯示設備相連，顯示現場圖像和傳感器數據。此外本專利技術的功能還可以擴展，吊艙可以投放中繼裝置，多個中繼裝置傳送數據， 獲得更遠的遙控距離。本專利技術還可以用在其它領域，例如洞穴探險、隧道巡檢、峽谷航拍、電力線巡視等其他一些空間相對狹小人員活動困難，勞動強度大的場合。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤礦救災設備，其特征在于：包含升力氣囊（1）、吊艙（2）、主螺旋槳（3）、起落架（4）、遙控器（5）、無線通訊模塊、顯示設備（6）和轉向螺旋槳（7），吊艙懸掛在升力氣囊下方，吊艙上設有主螺旋槳和轉向螺旋槳，吊艙的下方設置起落架；在吊艙內還設有無線通訊模塊，與地面上的遙控器和顯示設備相匹配。

【技術特征摘要】
1.一種煤礦救災設備，其特征在于包含升力氣囊(I)、吊艙(2)、主螺旋槳(3)、起落架(4)、遙控器(5)、無線通訊模塊、顯示設備(6)和轉向螺旋槳(7)，吊艙懸掛在升力氣囊下方，吊艙上設有主螺旋槳和轉向螺旋槳，吊艙的下方設置起落架；在吊艙內還設有無線通訊模塊，與地面上的遙控器和顯示設備相匹配。2.根據權利要求I所述之一種煤礦救災設備，其特征在于吊艙上設有攝像機、甲烷等環境探測器，把采集的信息通過無線通訊模塊以無線的方式傳給遙控器，遙控器連接終端顯示設備，顯示現場數據及圖像信息。3.根據權利要求I或2所述之一種煤礦救災設備，其特征在于所述的升力氣囊所用氣體為氦氣；本發明動力來源為電池，所用電子設備要求滿足煤礦安全要求。無線遙控頻率為2. 4G，可以使用中繼拓展遙控距離。4.一種煤礦救災方法，其特征在于采用權利要求I所限定的煤礦救災設備進行探測，包含如下步驟起飛時遙控器控制主螺旋槳產生向下的推力，吊艙向上飛行，升力氣囊產生向上升力；然后通過轉向螺旋槳控制方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬永飛，肖衛雄，張健，肖健，張召松，馮小娜，孫喜濤，付合營，王利軍，馮云，繆賽，施振華，
申請(專利權)人：唐山智誠電氣有限公司，
類型：發明
國別省市：