一种穿戴式水下救援装备制造技术

本发明专利技术属于水下救援技术辅助设备领域，具体涉及一种穿戴式水下应急救援装备。包括4个多自由度推进器、推进器动力连接杆、背负机箱、安全带主体；推进器包括推进器固定装置，推进器固定装置与马达罩连接，马达罩另一端与螺旋桨罩连接，马达安装在推进器马达罩内部，马达靠近推进器固定装置的一端连接马达控制板，马达的另一端连接螺旋桨，螺旋桨位于螺旋桨罩内部，旋转轴安装在螺旋桨中心位置，旋转轴连接马达，马达由马达控制板控制；背负机箱包括人体工学弧形板，人体工学弧形板安装在背负机箱的近身处一侧。装置整体结构紧凑、体积小节约成本。装置水下性能良好，加速复杂水域无人应急救援装备的智能化进程。急救援装备的智能化进程。急救援装备的智能化进程。

【技术实现步骤摘要】
一种穿戴式水下救援装备


[0001]本专利技术属于水下救援技术辅助设备领域，具体涉及一种穿戴式水下应急救援装备。

技术介绍

[0002]戴式水下应急救援装备作为一种水下救援人员的水下助力装置，可以广泛地应用于水下观测、搜救、援助工作。现有的水中辅助救援装备多为手持式的水中推进装置，在实际救援活动中需要救援人员手持使用，不能解放双手从而影响救援工作；而现有的穿戴式水中装置存在设计动力不足，无法满足救援任务动力需要、装置空间利用率不够而无法设置氧气模块、装配固定方向的推进器，使装置在水中行动自由度不够，活动不够灵活等问题，因而极大制约了救援人员水下救援时间和安全性，无法满足大部分水下救援的需要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种穿戴方便、操作简单、为搜救人员提供辅助动力和基本维生设施的穿戴式水下救援装备。
[0004]本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：
[0005]一种穿戴式水下应急救援装备，其特征在于：包括4个多自由度推进器、推进器动力连接杆、背负机箱和两条安全带主体；推进器通过推进器动力连接杆与背负机箱连接，安全带主体固定在背负机箱上；
[0006]所述推进器包括推进器固定装置、马达罩、马达、马达控制板、螺旋桨罩、螺旋桨和旋转轴；推进器固定装置与马达罩连接，马达罩另一端与螺旋桨罩连接，马达安装在马达罩内部，马达靠近推进器固定装置的一端连接马达控制板，马达的另一端连接螺旋桨，螺旋桨位于螺旋桨罩内部，旋转轴安装在螺旋桨中心位置，旋转轴连接马达，马达由马达控制板控制；
[0007]所述背负机箱包括浮体、水下耐压、人体工学弧形板和氧气瓶；浮体填充在背负机箱表面，人体工学弧形板安装在背负机箱的近身处一侧，水下耐压舱位于背负机箱内部，水下耐压舱两侧通过固定支架连接氧气瓶，水下耐压舱包括控制电路板和电池组，控制电路板位于水下耐压舱的上半部分，控制电路板的下部连接电池组；
[0008]所述两条安全带主体的上端部通过安全带固定扣与负机箱外壳连接，安全带固定扣上安装安全带子母扣，安全带主体下端连接子母扣子端，安全带主体交叉连接在子母扣的母扣处。
[0009]进一步地，所述马达控制板通过电线经过推进器动力连接杆与负机箱中的电池组连接，所述负机箱外壳上设有推进器控制按钮，推进器控制按钮与负机箱中的控制电路板连接。
[0010]进一步地，所述推进器动力连接杆一端与负机箱连接，另一端与推进器的推进器固定装置连接，连接处为密封连接。
[0011]进一步地，所述水下耐压舱和氧气瓶的上中部通过固定支架固定，氧气瓶的下部分通过固定板与负机箱固定连接。
[0012]进一步地，所述推进器控制按钮与负机箱连接处设置有橡胶密封圈。
[0013]进一步地，所述水下耐压舱内设置有电子控制板，电子控制板通过绝缘电路与控制电路板、定位装置、电池组、四个推进器连接。
[0014]进一步地，所述负机箱两侧的氧气瓶直接通过罐体顶部的氧气瓶阀门连接外部氧气面罩。
[0015]进一步地，所述水下耐压舱采用机械密封形式，在密封接口处设置环形密封橡胶圈。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]1、本专利技术以复杂水域多功能遥控无人应急救援设备为依托，以解决水下救援的工程实际问题为出发点，基于Nomoto模块和PID控制原理实现自由悬停和多自由度运动方法。控制系统、动力系统和供氧系统全部集成在背后，最大程度上减少了对救生员的束缚，大大增加了救生员的救援效率。
[0018]2、本专利技术的穿戴式水下救援装备带有4个分开控制的大马力推进器，以及浮体结构为救生员提供足够的上浮动力。与救生员身体接触的部分采用曲面的设计，贴合人体背部形状。提高装置的舒适性并且在一定程度上起到保护救生员的作用。
[0019]3、本专利技术的穿戴式水下救援装备整体结构紧凑、体积小节约成本。经过软件模拟仿真，该水下救援装备水下性能良好，最终通过海上真实环境下进行考核验证，加速复杂水域无人应急救援装备的智能化进程。
附图说明
[0020]图1为穿戴式水下应急救援装备的结构示意图；
[0021]图2为穿戴式水下应急救援装备水下耐压舱的内部结构示意图；
[0022]图3是穿戴式水下应急救援装备的推进器结构图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术做进一步描述。
[0024]根据图1至图3，本专利技术一种穿戴式水下救援装备，包括4个多自由度推进器2、推进器动力连接杆8、背负机箱3和两条安全带主体10。水下耐压舱5通过M10的内六角圆柱头螺钉9固定在人体工学弧形板6上。下部通过M 6的内六角圆柱头螺钉9固定在浮体1下方。氧气瓶13固定在浮体1内，所述浮体1通过螺钉和凹槽固定于背负机箱3上。浮体1与装置主体呈一个长方体的形状，四周全部做有圆角，减小装置在水中的阻力和应力集中。为了给装置在水下提供一部分浮力，并为救援装备上浮时提供一部分动力，所述背负机箱3用标准海洋浮力材料填充，近身处外壳设计为与人体背部贴合的人体工学弧形板6，整体外壳为流线型金属外壳。其上下两侧共开有四个孔。控制系统包括四个独立控制的推进器2，基于Nomoto模型和PID控制原理的组成模块以及电池组供电系统全部集成在水下耐压舱5中，救生员可通过控制系统来操作该装置。动力系统即为4个推进器2，电动机一、电动机二、电动机三、电动机四，四个推进器2通过螺钉固定在推进器固定器11上，所述推进器固定器11通过焊接方式
连接推进器动力连接杆8，所述推进器动力连接杆8再通过焊接方式连接在背负机箱3上。安全带子母扣4、安全带主体10组成了安全带系统，将其固定在安全带固定扣12上，保证救生员和水下机器人装置稳定固定在一起，且行动自如。救生员可通过推进器控制按钮7控制水下救援装置的行进，确保顺利完成救援任务。氧气瓶阀门14通过呼吸面罩为救生员提供氧气。
[0025]根据图2，为水下耐压舱的内部结构，控制电路板16通过控制板卡槽15与水下耐压舱5固定在一起，所述控制板卡槽15焊接在所述水下耐压舱5内。电池组17固定在水下耐压舱5的下半部，通过电缆连接4个推进器，电动机一、电动机二、电动机三、电动机四。为本穿戴式水下救援装备提供充足的能源动力。
[0026]以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式水下应急救援装备，其特征在于：包括4个多自由度推进器(2)、推进器动力连接杆(8)、背负机箱(3)和两条安全带主体(10)；推进器(2)通过推进器动力连接杆(8)与背负机箱(3)连接，安全带主体(10)固定在背负机箱(3)上；所述推进器(2)包括推进器固定装置(11)、马达罩(19)、马达、马达控制板(18)、螺旋桨罩(20)、螺旋桨(21)和旋转轴(22)；推进器固定装置(11)与马达罩(19)连接，马达罩(19)另一端与螺旋桨罩(20)连接，马达安装在马达罩(19)内部，马达靠近推进器固定装置(11)的一端连接马达控制板(18)，马达的另一端连接螺旋桨(21)，螺旋桨(21)位于螺旋桨罩(20)内部，旋转轴(22)安装在螺旋桨(21)中心位置，旋转轴(22)连接马达，马达由马达控制板(18)控制；所述背负机箱(3)包括浮体(1)、水下耐压舱(5)、人体工学弧形板(6)和氧气瓶(13)；浮体(1)填充在背负机箱(3)表面，人体工学弧形板(6)安装在背负机箱(3)的近身处一侧，水下耐压舱(5)位于背负机箱(3)内部，水下耐压舱(5)两侧通过固定支架连接氧气瓶(13)，水下耐压舱(5)包括控制电路板(16)和电池组(17)，控制电路板(16)位于水下耐压舱(5)的上半部分，控制电路板(16)的下部连接电池组(17)；所述两条安全带主体(10)的上端部通过安全带固定扣(12)与负机箱(3)外壳连接，安全带固定扣(12)上安装安全带子母扣(4)，安全带主体(10)下端连接子母扣子...

【专利技术属性】
技术研发人员：金叶青，王晨，何强，张鹏，郑亚森，陈子轩，秦岩，刘恒序，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：