辅助无人机、应急救援系统和应急救援方法技术方案

本申请提供的一种辅助无人机、应急救援系统和应急救援方法，涉及应急救援技术领域。该辅助无人机包括机身、四个旋翼和涵道壳体，四个旋翼分别与机身连接，且设于涵道壳体内；机身上设有图像传输装置、充电装置和功能扩展装置，图像传输装置用于采集图像信息并将图像信息传递至应急车辆，充电装置用于与应急车辆上的充电桩连接，功能扩展装置包括报警器、喊话器和通信设备中的至少一种。该辅助无人机安全性高，可以及时了解应急车辆前方的路况，为应急车辆规划最优路径，及时采取相应的救援措施，提高救援效率。提高救援效率。提高救援效率。

【技术实现步骤摘要】
辅助无人机、应急救援系统和应急救援方法


[0001]本专利技术涉及应急救援
，具体而言，涉及一种辅助无人机、应急救援系统和应急救援方法。

技术介绍

[0002]无人机应用于应急救援已成为一个热门的研究领域，无人机搭载不同的设备或搭载不同构型的无人机完成相关救援任务已然成为一种趋势。近年来，根据相关统计调查数据显示，我国每天的救护车和消防车出车率约为95%，平均到达事故地点时间约为11分12秒，比其它一些发达国家落后约五分钟，究其原因，道路拥堵、线路规划不好等问题成为延长到达事故地时间的重要因素。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的包括，例如，提供了一种辅助无人机、应急救援系统和应急救援方法，其能够有效解决救援途中道路拥堵、路径规划不好等问题，缩短到达救援现场的时间，提高救援效率，减少不必要的生命和财产损失。
[0004]本专利技术的实施例可以这样实现：第一方面，本专利技术提供一种辅助无人机，应用于应急车辆，所述辅助无人机包括机身、四个旋翼和涵道壳体，所述四个旋翼分别与所述机身连接，且设于所述涵道壳体内；所述机身上设有图像传输装置、充电装置和功能扩展装置，所述图像传输装置用于采集图像信息并将所述图像信息传递至所述应急车辆，所述充电装置用于与所述应急车辆上的充电桩连接，所述功能扩展装置包括报警器、喊话器和通信设备中的至少一种。
[0005]在可选的实施方式中，所述图像传输装置包括视频采集模块、视频编码模块、视频传输模块，所述视频采集模块与所述视频编码模块连接，所述视频编码模块与所述视频传输模块连接，所述视频传输模块与所述应急车辆连接；所述应急车辆包括显示装置，所述显示装置用于显示所述视频传输模块传递的图像信息，所述图像信息用于供操作人员查看，以便于采取对应的救援措施。
[0006]在可选的实施方式中，包括避障装置，所述避障装置包括摄像头和避障算法控制芯片，所述摄像头与所述避障算法控制芯片通信连接，所述摄像头用于连续拍摄图像，并将图像传输到所述避障算法控制芯片中，所述避障算法控制芯片内存储有基于图像的配准算法，通过计算前后两帧图像的特征区域和像素变化，获取无人机的运动信息，以及判断无人机离障碍物体的远近程度，然后通过方向决策规划最优路径完成避障操作。
[0007]在可选的实施方式中，所述充电装置包括无线充电模块、电池模块、导航模块和通信模块，所述导航模块用于定位所述应急车辆的位置，所述无线充电模块用于与所述应急车辆上的充电桩连接，所述电池模块与所述无线充电模块连接，所述通信模块用于在所述无线充电模块与所述充电桩连接的状态下，向所述充电桩发出充电请求指令，并用于在所述电池模块充电完成的状态下，向所述充电桩发出停止充电指令。
[0008]在可选的实施方式中，所述喊话器包括无线喊话器和远程喊话器，所述远程喊话器包括地面控制端和机载喊话端，所述地面控制端设于所述应急车辆上，所述机载喊话端设于所述机身上，所述地面控制端与所述机载喊话端通信连接，所述远程喊话器用于在检测到路面出现异常状态时使用，所述无线喊话器用于自动发出语音提醒，所述远程喊话器用于操作人员临时发出语音提醒。
[0009]在可选的实施方式中，所述机身上设有悬框式固定壳，所述喊话器安装在所述悬框式固定壳内；所述悬框式固定壳采用重量轻且声音传播效果好的材料。
[0010]在可选的实施方式中，还包括跟随装置，所述跟随装置采用北斗导航定位系统，所述跟随装置用于计算所述无人机与所述应急车辆之间的距离，并控制所述无人机主动跟近所述应急车辆，以使所述距离小于或等于预设距离。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种应急救援系统，包括应急车辆和如前述实施方式中任一项所述的辅助无人机，所述无人机与所述应急车辆通信连接。
[0012]在可选的实施方式中，所述应急车辆包括充电桩，所述充电桩包括太阳能充电板、储能电池、无线通信组件和导航定位组件，所述太阳能充电板与所述储能电池连接，所述储能电池用于与所述无人机连接，所述无线通信组件和所述导航定位组件分别用于与所述无人机连接。
[0013]在可选的实施方式中，所述应急车辆包括控制系统，所述太阳能充电板、所述储能电池、所述无线通信组件和所述导航定位组件分别与所述控制系统连接。
[0014]第三方面，本专利技术提供一种应急救援方法，适用于如前述实施方式中任一项所述的应急救援系统，应急救援系统包括应急车辆和辅助无人机，所述方法包括：采集图像信息，依据所述图像信息避开障碍物，以及依据所述图像信息发出语音指令；发送所述图像信息至应急车辆，以便操作人员进行人工指挥；分别检测辅助无人机和应急车辆之间的位置坐标，依据所述位置坐标计算所述辅助无人机和应急车辆之间的距离，依据所述距离控制所述辅助无人机的位置，以使所述距离小于或等于预设距离；检测辅助无人机的剩余电量，在所述剩余电量不足的状态下，控制所述辅助无人机返回至所述应急车辆进行充电；其中，所述充电步骤包括：定位所述应急车辆上充电桩的位置；依据所述充电桩的位置规划返回路径，按照所述返回路径飞行至所述充电桩，以使所述辅助无人机的无线充电模块与充电桩连接，在所述无线充电模块与所述充电桩连接的状态下，发出充电请求指令，在所述电池模块充电完成的状态下，发出停止充电指令。
[0015]本专利技术实施例的有益效果包括：本专利技术实施例提供的辅助无人机，四个旋翼设置在涵道壳体内，具有良好的防撞功能，提高辅助无人机飞行的安全性。辅助无人机上设有图像传输装置，可以实时掌握应急车辆前方的道路状况，避开拥堵路段、提前疏通道路、规划前往救援地的最佳路径，以提高救援质量和效率。辅助无人机上设有充电装置，可以及时补充电量，延长续航里程，提高救援效率。辅助无人机上还设有诸如报警器、喊话器和通信设备等的功能扩展装置，可以实现报警、喊话即发送语音指令等，提高道路疏通效率，使用场景更加灵活，以提高救援效率。
[0016]本专利技术实施例提供的应急救援系统，包括应急车辆和上述的辅助无人机，应急车辆和辅助无人机可以实现通信连接，辅助无人机实时采集路况信息并传输至应急车辆，便于操作人员临时指挥和操控，可以快速实现道路疏通、规划最优路径，从而提高紧急救援的效率。
[0017]本专利技术实施例提供的应急救援方法，采用辅助无人机实时采集图像信息，根据图像信息可以实现最优道路的规划，同时可以有效避开障碍物，提高辅助无人机的飞行效率。同时通过发出语音指令即喊话操作，可以快速有效地疏通拥堵路段，缩短到达救援现场的时间，提高救援效率。并且可以实现辅助无人机对应急车辆的自动跟随，确保辅助无人机和应急车辆的可靠通信。此外，辅助无人机可实现随车充电，及时补充电量，延长续航里程，提高救援效率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辅助无人机，其特征在于，应用于应急车辆，所述辅助无人机包括机身、四个旋翼和涵道壳体，所述四个旋翼分别与所述机身连接，且设于所述涵道壳体内；所述机身上设有图像传输装置、充电装置和功能扩展装置，所述图像传输装置用于采集图像信息并将所述图像信息传递至所述应急车辆，所述充电装置用于与所述应急车辆上的充电桩连接，所述功能扩展装置包括报警器、喊话器和通信设备中的至少一种。2.根据权利要求1所述的辅助无人机，其特征在于，所述图像传输装置包括视频采集模块、视频编码模块、视频传输模块，所述视频采集模块与所述视频编码模块连接，所述视频编码模块与所述视频传输模块连接，所述视频传输模块与所述应急车辆连接；所述应急车辆包括显示装置，所述显示装置用于显示所述视频传输模块传递的图像信息，所述图像信息用于供操作人员查看，以便于采取对应的救援措施。3.根据权利要求1所述的辅助无人机，其特征在于，包括避障装置，所述避障装置包括摄像头和避障算法控制芯片，所述摄像头与所述避障算法控制芯片通信连接，所述摄像头用于连续拍摄图像，并将图像传输到所述避障算法控制芯片中，所述避障算法控制芯片内存储有基于图像的配准算法，通过计算前后两帧图像的特征区域和像素变化，获取无人机的运动信息，以及判断无人机离障碍物体的距离，然后通过方向决策规划最优路径完成避障操作。4.根据权利要求1所述的辅助无人机，其特征在于，所述充电装置包括无线充电模块、电池模块、导航模块和通信模块，所述导航模块用于定位所述应急车辆的位置，所述无线充电模块用于与所述应急车辆上的充电桩连接，所述电池模块与所述无线充电模块连接，所述通信模块用于在所述无线充电模块与所述充电桩连接的状态下，向所述充电桩发出充电请求指令，并用于在所述电池模块充电完成的状态下，向所述充电桩发出停止充电指令。5.根据权利要求1所述的辅助无人机，其特征在于，所述喊话器包括无线喊话器和远程喊话器，所述远程喊话器包括地面控制端和机载喊话端，所述地面控制端设于所述应急车辆上，所述机载喊话端设于所述机身上，所述地面控制端与所述机载喊话端通信连接，所述远程喊话器用于在检测到路面出现异...

【专利技术属性】
技术研发人员：江启峰，刘畅，黄崇倍，徐雷，张苡源，杨宗洁，王佳雯，李秋实，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：