[發(fā)明專利]一種可自合攏的智能救生圈裝置及使用方法

在審

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• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114162291A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王祺;葉仁傳;張志浩;劉虎;楊文龍
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: B63C9/15
• 分類號: B63C9/15;B63C9/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：包括有氣囊、噴水推進(jìn)器、智能圖像采集裝置和控制器，所述氣囊包括有直氣囊和彎氣囊兩種，所述直氣囊共有五個，兩兩相連，設(shè)置在本裝置的前端；所述彎氣囊共有兩個，分別與本裝置尾端的直氣囊相連；所述噴水推進(jìn)器對稱設(shè)置在本裝置兩側(cè)的直氣囊上，控制本裝置的直行與轉(zhuǎn)向；所述智能圖像采集裝置設(shè)置在兩兩相連的直氣囊中最中心的直氣囊上，采集周邊環(huán)境的信息反饋給控制器；所述控制器與噴水推進(jìn)器以及智能圖像采集裝置通過電氣連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：所述直氣囊兩兩之間通過鉸接結(jié)構(gòu)相連，所述鉸接結(jié)構(gòu)包括有鉸接法蘭和鉸接柱銷，所述鉸接法蘭與鉸接柱銷相連；所述直氣囊與彎氣囊兩兩之間通過鉸接結(jié)構(gòu)相連；兩個所述彎氣囊通過輕質(zhì)電磁鐵結(jié)構(gòu)連接，所述輕質(zhì)電磁鐵結(jié)構(gòu)采用消磁極快的硅鋼，通電相吸，放電松開，完成對落水者的自動包圍和自動合攏收縮。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：所述鉸接柱銷上安裝有控制氣囊間相對轉(zhuǎn)動角度的微型舵機，所述微型舵機與控制器通過電氣連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：所述鉸接結(jié)構(gòu)的外部設(shè)置有一層可彎曲的軟管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：所述噴水推進(jìn)器從直氣囊內(nèi)部伸出，所述噴水推進(jìn)器采用能夠上下左右轉(zhuǎn)動的噴口。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：所述智能圖像采集裝置包括有伸縮桿一、伸縮桿二、滑桿、采集平臺一、采集平臺二、防水?dāng)z像機、紅外熱傳感器、聲音傳感器、強光手電筒一、強光手電筒二和支撐桿，所述伸縮桿一貫穿直氣囊，與直氣囊滑動連接，所述伸縮桿二從伸縮桿一內(nèi)伸出，與伸縮桿一滑動連接，所述伸縮桿二內(nèi)設(shè)置有滑桿，所述采集平臺一和采集平臺二平行設(shè)置，分別與滑桿連接，所述采集平臺一和采集平臺二中間設(shè)置有支撐桿，所述采集平臺一、采集平臺二和支撐桿構(gòu)成的采集平臺沿著滑桿上下滑動；所述防水?dāng)z像機設(shè)置在采集平臺一上，所述防水?dāng)z像機的兩側(cè)設(shè)置有強光手電筒一和強光手電筒二，所述防水?dāng)z像機的任意一側(cè)還設(shè)置有紅外熱傳感器和聲音傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：所述氣囊選用防水防腐蝕材料并且表面設(shè)置有便于抓取的粗糙面以及涂有鮮亮顯眼的橘黃色油漆。

8.一種可自合攏的智能救生圈裝置的使用方法，其特征在于：包括有以下步驟：

S1：本裝置在初始狀態(tài)時，彎氣囊之間的輕質(zhì)電磁鐵結(jié)構(gòu)不通電，處于放松狀態(tài)；

S2：施救者將本裝置拋入水中，智能圖像采集裝置在控制器作用下，伸縮桿一和伸縮桿二伸出直氣囊，伸出水面，從而帶動設(shè)置在采集平臺一和采集平臺二之間的防水?dāng)z像機伸出水面，識別水域環(huán)境，同時結(jié)合紅外熱傳感器和聲音傳感器，對落水者位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位；

S3：控制器根據(jù)落水者位置自動規(guī)劃處最佳行駛路徑，控制噴水推進(jìn)器移動到落水者位置；

S4：本裝置到達(dá)落水者位置后，通過防水?dāng)z像機判斷落水者位于本裝置的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)，由控制器控制微型舵機帶動鉸接結(jié)構(gòu)實現(xiàn)向內(nèi)或者向外合攏，包裹住落水者；

S5：落水者雙腋夾住氣囊，彎氣囊上的輕質(zhì)電磁鐵結(jié)構(gòu)通電，緊緊固定住落水者后，控制器控制本裝置將落水者帶回岸邊，救援完成。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：所述S2中智能圖像采集裝置對采集圖像的識別與處理技術(shù)基于經(jīng)典的VGGNet卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，采用Python為主要語言，深度學(xué)習(xí)框架為Tensorflow。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種可自合攏的智能救生圈裝置，其特征在于：所述S3中控制器對于路徑的規(guī)劃技術(shù)采用更適用于處于動態(tài)變化中未知水域的D*算法。