一种新型水上救援抛投弹的设计

发布时间：2021-02-14 02:16

　　为提高落水救援的效率,设计了一种新型水上救援抛投弹,由推进及转向模块、气囊释放及充气模块、电源模块及无线控制模块组成。控制模块为其他模块下达和接收相应指令,采用PWM/SBUS双信号、6通道2.4 G无线设备作为无线控制的核心,保证其抗干扰能力;电源模块为系统各个部分供电;通过无刷电机推动器来驱动救援抛投弹的前进,舵机来控制前进方向;通过二氧化碳小气瓶为气囊充气来为落水者提供相应的浮力。设计的新型水上救援抛投弹能够胜任水上救援的任务,减少每年溺水身亡的人数。 

【文章来源】：机电工程技术. 2020,49(10)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

新型水上救援抛投弹

气囊释放及充气模块设计如图2所示，气囊材料采用高强度TPU尼龙材料，拥有足够的强度，使用救援抛投弹前，将撞击杆拉到指定的距离后，通过释放杆与撞击杆底部凹槽相互配合锁定，储备撞击撞针的能量。当抛投救援弹入水后，并接收到相应遥控信号后，舵机带动螺纹杆转动，释放杆随着螺纹杆转动而下降，解除与撞击杆的锁定状态，拉簧的弹力转化为撞击杆的撞击撞针的动力，撞针受到撞击刺破气瓶瓶口，二氧化碳气瓶内的液体二氧化碳迅速汽化，汽化后的二氧化碳高压气体快速为气囊充气[5]，气囊膨胀并将抛弃壳顶开，以此实现气囊释放及充气的功能，为落水者提供浮力，保证落水者在等待下一步救援时能在水面上正常呼吸。1.3 喷水推进及转向模块设计

如图3所示，喷水推进及转向模块由推进部分和转向部分构成。电机采用40 A无刷电机，功率为300 W，电机KV值为3 500 kV，转向舵机采用9 g全金属舵机，扭矩为4.6 kg/cm，速度为0.09 s/60°，工作电压为4.8～6 V；通过无刷电机带动桨叶高速运转将水从船底孔吸入，经舷部管子把水锥形的直流喷口高速喷出，靠水的反作用力来推进抛投救援弹，以此为救援抛投弹在水中前进提供所需的动力。通过转向舵机、转向导杆、直齿圆锥齿轮的相互配合控制高速喷出的水流喷出方向，从而改变救援弹的移动方向。推进部分与转向部分相互配合，可将救援抛投弹准确无误地送达到落水者身前，极大提高了落水救援的成功率[6-7]。1.4 供能控制模块设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]Creo Top-Down参数化设计在产品开发中的运用[J]. 刘绍君.  门窗. 2019(20)
[2]危险环境下救援机器人技术发展现状与趋势[J]. 孙晓普,杨国强.  科技与创新. 2019(11)
[3]水上救援产品人性化的研究[J]. 姜佳晨.  戏剧之家. 2019(05)
[4]Pro/E软件Top-Down设计理念在产品设计中的应用[J]. 马勇.  机械管理开发. 2011(06)
[5]腰带式气胀救生圈的研发[J]. 杜玺昆.  价值工程. 2011(06)
[6]多通道舵机控制器设计[J]. 霍丽霞,罗卫兵,迟晓鹏.  现代电子技术. 2010(21)
[7]遥控船模控制系统的设计[J]. 周新力,贾利华.  中国水运(下半月). 2009(08)
[8]小比尺自航船模的应用[J]. 许有林.  中国航海. 1985(01)



本文编号：3032954