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专利号: 2022102280266
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 船舶或其他水上船只;与船有关的设备
更新日期:2025-04-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.智能水下救生系统,其特征在于,包括水下机器人(100),所述水下机器人(100)包括主体(101)、人体支撑座(105)、救生带(103)和救生鱼(102),救生带(103)的前端与救生鱼(102)连接;

主体(101)内设有控制器以及与控制器连接的第一无线通讯模块、第一GPS模块,主体的头部设有摄像头(104),摄像头(104)经数据线与控制器连接;

主体(101)上设有用于提供水中上升下降动力的第一涡轮机(106),主体(101)的尾部设有用于提供水中前进、后退以及转向动力的第二涡轮机(107),第一涡轮机(106)、第二涡轮机(107)的控制端分别与控制器连接;

救生带(103)的末端与主体(101)的侧部连接;

救生鱼(102)包括仿鱼体(1021)、仿生鳍(1024)和设置在仿鱼体尾部的螺旋桨推进器(1022),螺旋桨推进器(1022)后端设有用于连接并拖曳救生带的牵引部(1023);

仿鱼体(1021)内设有第一微处理器以及与其连接的第二无线通讯模块,螺旋桨推进器(1022)的驱动电机的控制端与第一微处理器的控制信号输出端连接;

仿生鳍(1024)的纵轴与舵机输出轴连接,舵机的控制端与第一微处理器的控制信号输出端连接;

救生带(103)为中空的气密性带状结构,救生带(103)的充气端经电磁阀与高压气罐(108)连接,电磁阀的控制端与控制器的控制信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的智能水下救生系统,其特征在于,水下机器人(100)还包括与其控制器连接的第一地磁传感器。

3.根据权利要求2所述的智能水下救生系统,其特征在于,所述系统还包括无人机(200),无人机(200)的悬臂下方设有用于与水下机器人连接的连接杆(201),连接杆(201)与水下机器人的连接端设有电动液压钳(202),电动液压钳(202)的咬合头与水下机器人顶部的连接孔位(111)配合,电动液压钳(202)的控制端与无人机的控制单元连接;

无人机(200)还包括第二GPS模块、第三无线通讯模块,第二GPS模块、第三无线通讯模块分别与无人机的控制单元连接。

4.根据权利要求3所述的智能水下救生系统,其特征在于,所述系统还包括服务器,服务器分别与水下机器人(100)、无人机(200)通讯连接,服务器根据水下机器人(100)、无人机(200)提供的图像,检测图像中的人体是否发生溺水现象。

5.根据权利要求4所述的智能水下救生系统,其特征在于,所述系统还包括智能手环(300),智能手环(300)包括第二微处理器以及分别与其连接的心率传感器、水压传感器、第三GPS模块、第四无线通讯模块和第三地磁传感器,智能手环(300)与服务器通讯连接。

6.如权利要求4或5所述的智能水下救生系统的溺水人员救援方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)对水中人体进行溺水检测,检测到人体溺水现象时,确定溺水人员的位置,执行步骤

2),否则重复执行步骤1);

2)根据溺水人员的位置,在救援地点投放水下机器人;

3)控制水下机器人在水中行驶到溺水人员位置,采集所在位置人员的图像,并判断确认是否为救援目标;

4)控制水下机器人,使水下机器人的人体支撑座对准溺水人员的背部;

5)控制救生鱼牵引救生带对溺水人员躯体进行环绕;

6)控制水下机器人驶向水面,使溺水人员头部露出水面。