[發明專利]一種小型自動化溺水救生設備及其控制方法

在審

• 申請號: 201710948680.3
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107719601A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 張智超
• 申請（專利權）人: 張智超
• 主分類號: B63C9/02
• 分類號: B63C9/02;B63C9/00
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙)51224
• 代理人: 李崧巖

技術領域

本發明涉及電子技術、計算機技術以及機械設計制造的技術領域，具體地，涉及一種小型自動化溺水救生設備及其控制方法。

背景技術

水中救生是指援救溺水者的應急措施，有間接救生和直接救生兩種。前者利用救生圈、救生竿、水下救生手環、救生拋繩器等救生設備進行；后者由救生員入水，運用救生技術將溺水者拖帶上岸。如溺水者出現喝水、休克等狀況，應立即幫助其清除口鼻內異物、排除呼吸道及腹內積水，做人工呼吸與其他護理工作。

現有市場上的水下救生設備以水下救生手環和救生拋繩器為主，現有的水下救生手環和救生拋繩器分別具有以下的缺點：

1.水下救生手環通過將其內部的壓縮氣囊進行充氣膨脹，以給溺水者提供漂浮力的作用，雖然水下救生手環具有輕便、救生有效的優點，但是必須下水者提前佩戴，容易在下水之前遺忘攜帶水下救生圈，再者由于成本較高難以普及，并且發生意外的情景下，無法保證溺水者攜帶了救生手環或者能夠正確及時打開水下救生環，導致其使用具有一定局限性；

2.救生拋繩器，拋繩器是配備海船上，應急情況下使用的救生設備，每個拋繩器中彈頭和拋射繩組成整體的組件，裝在防水的外殼中：救生拋繩器對實施救生的距離有一定限制；對操作者也有一定技術要求，必須準確射擊到落水人員附近，否則，可能導致對落水人員產生一定傷害性，在實際使用過程中，有很大的操作誤差性。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種小型自動化溺水救生設備及其控制方法以達到對溺水者可提供高精確度定位、施救無距離限制以及使用方法簡單易操作的目的，解決了現有的救生設備具有無法精確定位、局限性較大、使用成本高以及施救距離受限制的問題。

為了實現上述技術效果，本發明所提供的技術方案是：一種小型自動化溺水救生設備，包括兩端開口的防水殼體、位于防水殼體內部的微處理器，所述微處理器通過串口通信連接有固態硬盤和視覺處理器，所述防水殼體的一端端口內設有視覺傳感器，視覺傳感器與所述視覺處理器相連，且該端口上密封裝配有與視覺傳感器相對應的透明罩殼，另一端端口內設有主水輪推動機；所述防水殼體的兩側對稱連接有側翼殼體，側翼殼體的內部均設有副水輪推動機；所述防水殼體的外壁上還設有壓縮氣囊，壓縮氣囊連接有充氣裝置；所述微處理器分別與所述視覺處理器和充氣裝置電連接，且微處理器還電連接有電機驅動模塊，電機驅動模塊分別與主水輪推動機和副水輪推動機相連。

進一步地，所述主水輪推動機和副水輪推動機均包括驅動電機、連接于驅動電機輸出軸上的螺旋槳，所述螺旋槳分別位于所述防水殼體和側翼殼體的開口端。

進一步地，所述充氣裝置包括位于防水殼體內部的壓縮氣罐、電控閥，所述壓縮氣罐的出氣端口與壓縮氣囊的進氣端口之間通過管道連通，且管道上設有所述電控閥，電控閥與所述微處理器電連接。

進一步地，所述壓縮氣罐的內部裝有氮氣或者二氧化碳氣體。

進一步地，所述管道密封連接于所述防水殼體的外壁上。

進一步地，所述電機驅動模塊包括第一電機模塊、第二電機模塊以及第三電機模塊，所述第一電機模塊、第二電機模塊以及第三電機模塊均與所述微處理器相連；所述第一電機模塊和第二電機模塊分別與兩側的副水輪推動機電連接，第三電機模塊與所述主水輪推動機電連接。

進一步地，所述視覺傳感器為激光雷達。

進一步地，所述微處理器還連接有對其供電的電源模塊，電源模塊配設有啟閉開關。

一種小型自動化溺水救生設備的控制方法，應用于上述所述的小型自動化溺水救生設備，其控制方法如下：

(1)將視覺傳感器對準溺水者的位置并將小型自動化溺水救生設備置入水中；

(2)通過視覺傳感器采集圖像信息并緩存至所述固態硬盤中，視覺處理器通過定位算法分析圖像信息以確定溺水者的圖像坐標位置信息，圖像坐標位置信息反饋至微處理器，微處理器通過路徑規劃算法分析圖像坐標位置信息以確定行走路徑方案；

(3)微處理器通過處理行走路徑方案后控制電機驅動模塊，電機驅動模塊分別控制對應的主水輪推動機和副水輪推動機的運行速率以推動小型自動化溺水救生設備按路徑行走；

(4)通過視覺傳感器內置的深度視覺模塊進行測距，當視覺傳感器與溺水者之間的距離小于0.5m時，反饋至微處理器，微處理器控制充氣裝置對壓縮氣囊進行充氣。

進一步地，所述步驟(2)中的視覺處理器中配置有承載SLAM算法的處理芯片，通過SLAM算法以完成對溺水者的定位。

相比于現有技術，本發明的有益效果是：