[發(fā)明專利]一種人機(jī)協(xié)同智能救生圈及其使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910922548.4
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110626474A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊高涵;蔡薇;吳軼鋼;俞智妍;劉金全
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B63C9/01
• 分類號: B63C9/01;B63C9/13;G01C21/00;G06K9/00
• 代理公司: 32333 南京中高專利代理有限公司
• 代理人: 潘甦昊

1.一種人機(jī)協(xié)同智能救生圈，其特征在于，包括：

救生圈單元（1），其為落水救援的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于自動(dòng)救援落水者；和

載具單元（2），其用于載運(yùn)所述救生圈單元（1）、識別落水者的基本位置、選擇性地投放所述救生圈單元（1）以及規(guī)劃和導(dǎo)航所述救生圈單元（1）的行進(jìn)路徑；

其中，救生圈單元（1）包括救生圈本體（10），所述救生圈本體（10）上固定安裝有用于對落水者進(jìn)行目標(biāo)定位的人臉識別模塊（11）和紅外感應(yīng)模塊、用于對所述救生圈單元（1）進(jìn)行行進(jìn)導(dǎo)向的超聲波模塊（121）和激光模塊（13）以及用于向所述救生圈單元（1）供給行進(jìn)動(dòng)力的推進(jìn)器（14）；

所述救生圈單元（1）還包括定位模塊、電子地圖以及地磁傳感器；所述載具單元（2）中設(shè)置有攝影模塊。

2.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)協(xié)同智能救生圈，其特征在于，所述超聲波模塊（121）的數(shù)量為三個(gè)，其呈發(fā)散狀地固定在所述救生圈本體（10）上。

3.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)協(xié)同智能救生圈，其特征在于，所述救生圈本體（10）為A型結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)協(xié)同智能救生圈，其特征在于，所述救生圈本體（10）的底面設(shè)置有配合所述推進(jìn)器（14）推進(jìn)作業(yè)的第一推進(jìn)器進(jìn)水口（141）。

5.如權(quán)利要求4所述的人機(jī)協(xié)同智能救生圈，其特征在于，所述人臉識別模塊（11）、所述紅外感應(yīng)模塊、所述超聲波模塊（121）以及所述激光模塊（13）均為防水設(shè)計(jì)；

所述救生圈本體（10）的頂面設(shè)置有配合所述推進(jìn)器（14）推進(jìn)作業(yè)的第二推進(jìn)器進(jìn)水口（142）。

6.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)協(xié)同智能救生圈，其特征在于，所述救生圈本體（10）上安裝有一能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)浮力的氣墊（16）。

7.如權(quán)利要求1所述的人機(jī)協(xié)同智能救生圈，其特征在于，所述救生圈本體（10）上固定有發(fā)光燈帶。

8.如權(quán)利要求1—7中任意一項(xiàng)所述的一種人機(jī)協(xié)同智能救生圈的使用方法，包括以下步驟：

步驟一、通過所述載具單元（2）運(yùn)載著所述救生圈單元（1）在空中航行，所述攝影模塊實(shí)時(shí)地對水面狀況進(jìn)行信息采集，所述載具單元（2）根據(jù)所述水面狀況信息航行至落水者的基本位置；

步驟二、所述載具單元（2）降落，當(dāng)所述救生圈單元（1）接觸水面后，所述載具單元（2）和所述救生圈單元（1）斷開連接，使得所述救生圈單元（1）被浮置在水面上；當(dāng)救援距離較遠(yuǎn)或遇到大霧等視野不便的情況時(shí)，則啟動(dòng)自動(dòng)搜救模式；

步驟三、在自動(dòng)搜救模式下，所述人臉識別模塊（11）通過人臉來識別目標(biāo)面部表情與特征，進(jìn)而判斷目標(biāo)是否為落水者，從而排除非人體目標(biāo)與非落水者目標(biāo)；且所述紅外感應(yīng)模塊對落水者進(jìn)行紅外感應(yīng)，以提高目標(biāo)定位的精準(zhǔn)度；

步驟四、所述超聲波模塊（121）可以快速掃描水面，通過測得的不同方向上距離的差異來確定目標(biāo)的基本方向；且所述激光模塊（13）利用其測距方向性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)一步地準(zhǔn)確判斷落水者的方向；

步驟五、當(dāng)所述救生圈單元（1）確定好方向后，在接近落水者途中不間斷地繼續(xù)通過此方式修正方向，以抵抗洋流的干擾；

步驟六、落水者抓住前來救援的所述救生圈單元（1），并能夠穩(wěn)定地趴在所述救生圈單元（1）上；

步驟七、所述救生圈單元（1）根據(jù)落水者的落水位置定位一坐標(biāo)信息，并將所述坐標(biāo)信息發(fā)送給所述載具單元（2）；

步驟八、所述載具單元（2）根據(jù)所述坐標(biāo)信息規(guī)劃出一個(gè)向最近岸邊行進(jìn)的航線，并將所述航線信息通過無線通信發(fā)送給所述救生圈單元（1）；

步驟九、所述救生圈單元（1）參照所述電子地圖中自身位置坐標(biāo)和岸邊位置坐標(biāo)進(jìn)行移動(dòng)，并不斷通過所述地磁傳感器來糾正移動(dòng)方向，直到達(dá)指定位置。

9.如權(quán)利要求8所述的人機(jī)協(xié)同智能救生圈的使用方法，其特征在于，在所述步驟二中，當(dāng)救援距離較近時(shí)，救援人員可以直接利用遙控器控制所述救生圈單元（1）進(jìn)行救援。