一种自充气式救生气垫制造技术

一种自充气式救生气垫，包括全向轮、减速器、直流伺服电机、气垫、气瓶、空气压缩机、双目视觉系统及控制系统等，当到达遇险现场时，双目视觉系统发现目标后，进行定位跟踪，预测目标的坠落点，并将信息传递给控制系统，控制系统发出控制指令，一方面控制本实用新型专利技术向目标坠落点移动，另一方面启动空气压缩机和气瓶向气垫充气，使气垫在最短的时间内充满气，当有坠落者坠落到气垫上时，气垫内压力急剧上升，达到安全阀的调定压力时，安全阀开启，气垫逐级释放冲击压力，可减小对坠落者的冲击。本实用新型专利技术具有充气速度快、可自行移动、定位准确、可逐级释放压力等优点。

Self inflating life saving air cushion

A self-inflatable gas cushion includes omni-directional wheel, reducer, DC servo motor, air cushion, cylinder, air compressor, binocular vision system and control system. When arriving at the scene of distress, the binocular vision system finds the target, tracks it, predicts the falling point of the target, and transmits the information to the control system. The control system sends out control instructions, on the one hand, it controls the utility model to move towards the target drop point, on the other hand, it starts the air compressor and cylinder to inflate the air cushion, so that the air cushion is filled with air in the shortest time. When a falling person falls on the air cushion, the pressure inside the air cushion rises sharply, and the pressure of the air cushion reaches the setting pressure of the safety valve. When the force is on, the safety valve opens, and the air cushion releases the impact pressure step by step, thereby reducing the impact on the falling person. The utility model has the advantages of high inflation speed, self-movement, accurate positioning, and step-by-step pressure release.

【技术实现步骤摘要】
一种自充气式救生气垫
本技术涉及一种救生气垫，具体地说，是一种用于高空坠落人员以及跳楼自杀人员救援的自充气式救生气垫。
技术介绍
随着高层建筑的日益增多以及建筑物高度的日益增加，突发事故的数量越来越多，对高空作业人员的遇险救生或者跳楼自杀人员的坠落救生提出了更高的要求。救生气垫是一种高空救生设备，适用于高层建筑遇险人员或者跳楼自杀人员的地面救护，是消防救灾部门必备的安全救生装备。尽管《消防救生气垫》(GA631-2006)限定其最大救援高度不超过16米，但是，在没有其他有效救护措施的情况下，救生气垫仍然不失为一种有效的救护工具，实践中，也常有救生气垫成功救护跳楼人员的报道。通常，救生气垫采用具有助燃性能的高强度纤维材料制成，内部充入压力略大于一个大气压的空气，是一种封闭式充气柔性软垫，所以当高空坠落人员撞击在救生气垫上时，可以有效地避免坠落人员的伤亡。但是，随着高层建筑的增多以及建筑物高度的增加，现有救生气垫在使用中暴露出以下不足：(1)坠落人员的坠落点，是依靠救援人员的目测并加以判断而确定的，而随着坠落者高度的增加，这种判断误差很大，有时甚至是灾难性的；(2)为了提高救护效果，救生气垫应当具有足够大的尺寸，但是，救生气垫尺寸大将导致充气时间太长，而火灾/跳楼现场情况一般都很危急，往往救生气垫来不及使用就已经造成伤亡；(3)救生气垫充气后，会出现漂移，使用时，通常气垫四角需要消防人员用绳索把持，占用人力；(4)由于坠落人员高度较高，对救生气垫产生强大的冲击力，该冲击力足以造成坠落者脊椎和颈椎损伤，同时，强大的冲击力可能将坠落者弹出气垫，造成坠落者与地面或其他物体二次撞击。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种能够快速充气、可限定充气压力、可自行移动的救生气垫。本技术实现上述技术方案所采取的技术措施是，一种自充气式救生气垫，包括全向轮、减速器、直流伺服电机、安装架、车架、气垫、气瓶、空气压缩机、电池、双目视觉系统以及控制系统等；所述全向轮分别由直流伺服电机通过减速器独立驱动，全向轮通过安装架与车架连接，安装架的立板上有导轨，减速器壳体两侧有滑槽，滑槽与导轨滑动配合，减速器可沿导轨上下滑动，减速器与车架之间安装弹簧；所述车架为八边形立体结构，八边形角上固定有立柱，车架上表面覆盖平板，气垫安放在平板上，气垫通过绳索固定在立柱上；所述气垫为八边形立体结构，气垫的前面和后面各有一个风门，气垫的左右侧面各有一个安全阀，风门位于气垫前面和后面偏上方的位置，安全阀位于气垫侧面靠底部，安全阀的压力可以调定，并且一个安全阀的压力比另一个高0.1MPa；所述气瓶固定在车架中间，气瓶为圆筒形结构，两端封闭，端部装有进气阀和减压阀，减压阀出口经开关阀与气垫连接；所述空气压缩机安装在车架左前方位置，空气压缩机由直流电机驱动，空气压缩机的出口安装二位三通电磁换向阀，二位三通电磁换向阀出口分别与气瓶和气垫连接；所述电池安装在车架右后方靠里面的位置，电池为可充电锂电池；所述双目视觉系统包括硬件和软件两个部分，硬件部分为两个视觉摄像头，软件部分包括摄像头标定模块、目标检测与识别模块、目标定位与跟踪模块等，两个视觉摄像头分别安装在车架前面的两个立柱的顶部；所述控制系统包括硬件和软件两个部分，硬件部分包括控制器和控制面板，软件部分包括处理模块、控制模块及通信模块等，控制器和控制面板安装在车架右后方靠外边的位置。气垫的风门用于排空气垫中的空气，安全阀用于限定气垫中的压力。气瓶中预先充入压缩空气，当需要向气垫充气时，一方面，打开气瓶的开关阀，高压气体经减压阀向气垫充气，另一方面，启动空气压缩机向气垫充气，此时，气瓶和空气压缩机同时向气垫充气，可快速使气垫充满气，大大缩短气垫的充气时间；当气瓶中的空气压力低于设定压力时，启动空气压缩机向气瓶充气，达到设定压力时，关闭空气压缩机。气瓶应符合GA124–2013的规定。优选地，所述车架为高强度铝合金型材拼接结构，所述立柱为铝合金材质，并与车架螺钉连接，所述平板为塑料材质，并与车架螺钉连接。优选地，所述开关阀为二位二通电磁换向阀。优选地，所述两个视觉摄像头为CMOS摄像头。本技术的有益效果是，(1)双目视觉系统发现目标后，进行定位跟踪，预测目标的坠落点，并将信息传递给控制系统，控制系统发出控制指令，控制四个直流伺服电机的转向和转速，使本技术向目标坠落点移动，救护坠落者；(2)因为气瓶中预先充入了一定容量的压缩空气，当需要向气垫充气时，打开气瓶的开关阀，高压空气经减压阀向气垫充气，并同时启动空气压缩机向气垫充气，此时，气瓶和空气压缩机一起，同时向气垫充气，可快速使气垫充满气，大大缩短气垫的充气时间；(3)因为气垫是固定在行走装置上的，而行走装置有足够的重量，因此，气垫不会漂移，不需要消防人员把持，节省人力；(4)气垫侧面设有两个安全阀，可以根据坠落者的高度调整两个安全阀的压力，并且使该两个安全阀的调定压力相差0.1MPa，达到逐级释放冲击力的目的。附图说明图1是本技术的主视图；图2是图1的A—A剖视图；图3是本技术中安装架的结构示意图；图4是本技术中的气动系统原理图。图中，1—全向轮，2—减速器，3—直流伺服电机，4—支座一，5—弹簧，6—安全阀一，7—支座二，8—车架，9—气垫，10—平板，11—立柱，12—风门，13—安装架，14—CMOS摄像头，15—气瓶，16—安全阀二，17—单向阀一，18—二位三通电磁换向阀，19—安全阀三，20—安全阀四，21—空气压缩机，22—直流电机，23—控制面板，24—控制器，25—电池，26—二位二通电磁换向阀，27—单向阀二，28—减压阀，29—压力继电器一，30—压力继电器二，201—滑槽，801—横梁，1301—导轨。具体实施方式下面结合附图，对本技术实施例做进一步说明。参见图1—图4，并以图1所示的具体位置进行所谓的前、后、左、右等方位的描述。一种自充气式救生气垫，包括全向轮1、减速器2、直流伺服电机3、安装架13、车架8、气垫9、气瓶15、空气压缩机21、电池25、双目视觉系统以及控制系统等；所述全向轮1分别由直流伺服电机3通过减速器2独立驱动，全向轮1通过安装架13与车架8连接，安装架13固定在车架8的横梁801上，安装架13的立板上有导轨1301，减速器2壳体两侧有滑槽201，滑槽201与导轨1301滑动配合，减速器2可沿导轨1301上下滑动，减速器上部固定支座一4，车架8的横梁801上固定支座二7，减速器2与车架8之间通过支座一4和支座二7安装有弹簧5；所述车架8为八边形立体结构，八边形角上固定有立柱11，车架上表面覆盖平板10，气垫9安放在平板10上，气垫通过绳索固定在立柱11上；所述气垫9为八边形立体结构，气垫入口处安装压力继电器一29，气垫的前面和后面各有一个风门12，气垫的左侧面有一个安全阀一6，气垫的右侧面有一个安全阀二16，风门12位于气垫前面和后面偏上方的位置，安全阀位于气垫左右侧面靠底部，安全阀的压力可以调定，并且安全阀一6的压力比安全阀二16的压力高0.1MPa；所述气瓶15固定在车架中间，气瓶为圆筒形结构，两端封闭，端部装有单向阀二27、减压阀28和压力继电器二30，减压阀出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自充气式救生气垫，包括全向轮(1)、减速器(2)、直流伺服电机(3)、安装架(13)、车架(8)、气垫(9)、气瓶(15)、空气压缩机(21)、电池(25)、双目视觉系统以及控制系统，其特征是，全向轮(1)通过安装架(13)与车架(8)连接，安装架(13)固定在车架(8)的横梁(801)上，安装架的立板上有导轨(1301)，减速器壳体两侧有滑槽(201)，滑槽(201)与导轨(1301)滑动配合，减速器可沿导轨(1301)上下滑动，减速器上部固定支座一(4)，车架的横梁(801)上固定支座二(7)，减速器与车架之间通过支座一(4)和支座二(7)安装有弹簧(5)。

【技术特征摘要】
2017.09.11 CN 20172115735041.一种自充气式救生气垫，包括全向轮(1)、减速器(2)、直流伺服电机(3)、安装架(13)、车架(8)、气垫(9)、气瓶(15)、空气压缩机(21)、电池(25)、双目视觉系统以及控制系统，其特征是，全向轮(1)通过安装架(13)与车架(8)连接，安装架(13)固定在车架(8)的横梁(801)上，安装架的立板上有导轨(1301)，减速器壳体两侧有滑槽(201)，滑槽(201)与导轨(1301)滑动配合，减速器可沿导轨(1301)上下滑动，减速器上部固定支座一(4)，车架的横梁(801)上固定支座二(7)，减速器与车架之间通过支座一(4)和支座二(7)安装有弹簧(5)。2.根据权利要求1所述的一种自充气式救生气垫，其特征在于：所述气垫(9)为八边形立体结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾振辉，刘肖，李海龙，张旭，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34