[發(fā)明專利]自尋式仿生智能救生圈

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710371554.6
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107416148A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 周強;李景忠;劉迪;王哲俊;王倩倩
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: B63C9/00
• 分類號: B63C9/00;B63C9/08;B63C9/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種自尋式仿生智能救生圈，其實質(zhì)是設計了一種帶有定位功能可發(fā)送求救信息、可太陽能充電、可自動尋找落水人員也可遙控的智能救生圈。此裝置可以布置在游艇、漁船上，也可作為公共器械布置在公園湖泊河流旁。

技術背景

目前，游艇等船只上配備的救生圈只是簡單的橡膠塑料充氣式，使用時直接由人力拋到落水人員附近，但由于救生圈太輕，同時受海上風力阻擋，很難準確的拋到落水人員附近，從而喪失第一救援時間。另外，當船只沉沒時，慌亂中有些救生圈綁在護欄上來不及解開，最終結果是隨船一起沉入水中，造成資源浪費。若落水點周圍沒有船只，則落水者也只能長時間等待救援，救生圈本身并不具有額外救援功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種帶有定位功能可發(fā)送求救信息、可太陽能充電、可自動尋找落水人員也可遙控的仿生智能救生圈。本救生圈擁有昆蟲一般的外形；被動紅外探測器、超聲波距離探測器與人臉識別攝像頭模仿昆蟲的觸角來獲取外界信息；螺旋槳與導航片代替昆蟲的腳足；救生圈與遙控器的信息傳輸類似昆蟲間的信息交流。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

智能救生圈內(nèi)部包括：橡膠救生圈主體、水壓傳感器、電磁脫落開關、薄膜太陽能板、電池、動力電機、舵機、導航片、被動紅外探測器、超聲波距離探測器、人臉識別攝像頭、GSM+GPS模塊、無線收發(fā)器、對講機、探照燈、顯示屏、控制器、遙控器。

所述橡膠救生圈主體為長條形，并非圓形，主要目的是減少救生圈自動前行時的重力。救生圈頭尾有卡扣，落水者抓到救生圈后可以將其首尾相連變?yōu)槌Ｒ?guī)救生圈的形狀，方便佩戴。同時將救生圈分節(jié)，如果一節(jié)破損漏氣，整體仍然可用。其毛毛蟲一樣的外觀可愛漂亮，可以作為游艇的裝飾。

所述水壓傳感器安裝在救生圈頭部的下方，通過導線連接到控制器與電池，白天由太陽能供電，晚上由蓄電池供電。當檢測到水壓信號持續(xù)10秒時，電磁脫落開關自動解鎖，救生圈從船體釋放、蘇醒，開始工作，尋找落水者，此功能主要是用于沉船時，防止慌亂中有些救生圈綁在護欄上來不及解開，最終隨船一起沉入水中，造成資源浪費。

所述太陽能板采用薄膜型，利用其柔軟性充分貼合在救生圈的上表面，通過導線與電池連接，白天為電池充電，同時為水壓傳感器提供能量。由于在沒有落水者的情況下救生圈只有水壓傳感器工作，所耗電量微小，所以太陽能板可以保證救生圈在使用時儲存電量充足。

所述動力電機、舵機、導航片共同組成救生艇的動力系統(tǒng)，動力電機通過導線與電池相連，當水壓傳感器檢測到救生圈入水后，動力電機啟動帶動螺旋槳。舵機在救生圈內(nèi)部，通過導線與電池相連，通過齒輪、傳動桿與動力電機相連，提供轉(zhuǎn)向功能。導航片在救生圈后部，負責轉(zhuǎn)向時拉直救生圈靈活換向。動力電機與舵機都采用直流小電機。

所述被動紅外探測器、超聲波距離探測器、人臉識別攝像頭采用模糊算法，布置在救生圈頭部的上方，內(nèi)部設有旋轉(zhuǎn)微小電機，用彈性材料與救生圈連接，通過導線與電池相連，三者協(xié)調(diào)完成搜索功能。救生圈入水后，三者啟動，360°旋轉(zhuǎn)搜索，被動紅外探測器、超聲波距離探測器檢測人體熱量源及距離，攝像頭對水面的物體檢測分析，確定為人類后駛向目標。

所述GSM+GPS模塊安裝在救生圈頭部，通過導線與電池、控制器相連，其主要任務是實現(xiàn)定位，并將位置信息發(fā)送給救生圈運營公司求救。

所述無線收發(fā)器布置在救生圈頭部，通過導線與電池、控制器相連，主要任務有兩個：一是實現(xiàn)與遙控器之間的通訊；二是在無遙控器操作的情況下，向附近船只發(fā)射無線電波求救信號。

所述對講機安裝在救生圈頭部，通過導線與電池、控制器相連。救生圈上的對講機與遙控器上的對講機可實現(xiàn)語音傳輸，能讓營救者及時了解落水者情況，提供指導幫助和心理安慰。

所述探照燈與攝像頭布置在一起，主要是在夜間配合攝像頭進行搜索。落水者還可在夜間用探照燈向周圍船只或岸邊人員進行求救。

所述顯示屏布置在救生圈頭部，通過導線與電池、控制器相連，主要用于顯示落水者位置，顯示時間，提供救援指導，以及救生圈結構功能介紹。

所述控制器布置在救生圈頭部，是整個系統(tǒng)的核心部分，負責對傳感器信息收集、處理，對電池充放電管理，對電機控制，通過顯示屏實現(xiàn)人機交互，與遙控器實現(xiàn)信息傳輸?shù)热蝿铡?/p>

所述遙控器設置在船體護欄邊，操作界面簡單，分別有開機鍵、前后左右鍵，對講機按鍵。此救生圈有兩種模式，當沒有遙控器指揮時為自動尋找模式，當有遙控器指揮時，放棄自動模式，受遙控器控制。