一种配备有升降结构的无人机搜救车

技术领域

本发明属于应急救援技术领域，尤其涉及一种配备有升降结构的无人机搜救车。

背景技术

当灾害发生时最主要的便是搜救被困幸存者，但是充满复杂环境的灾害场地会给救援人员带来不小的安全隐患，同时也会阻碍救援的发生，因此使用无人机搜救是一种快速有效的救援方式，具有高机动性、搜救效率高的优点，但同时其也存在受信号范围、电源电量的限制，因此装载有信号雷达和外接电源的搜救车往往与无人机配合使用以更好的完成搜救作业。

然而常见的无人机搜救车，通常会采用传统剪叉架结构作为平台搭载无人机，实现无人机相对于车体的升降，用以降低复杂环境对无人机起飞时的影响，但是灾害场地往往崎岖不平，当车体发生倾斜时，剪叉架抬升的无人机机体也易产生倾斜，导致无人机无法正常起飞，并且在剪叉架限制下，无人机仅在相对于车厢垂直的范围内活动，导致人员在拿放无人机，以及对无人机进行维修保养时需要爬上装载有剪叉架结构的后厢，过程较为不便，影响搜救效率，因此亟待一种无人机搜救车，解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种配备有升降结构的无人机搜救车，以解决上述问题，提高车载升降结构对无人机位置调控的功能性，加强对场地环境的适应性，提高搜救效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种升降结构，用于将无人机抬升出车厢，包括：

第一叉臂机构，布置在所述车厢内，分别具有一上端和一下端，所述上端为相对于所述车厢升降的自由端，所述下端为与所述车厢铰接的固定端；

第二叉臂机构，包括与所述上端相连的第一端，以及远离所述第一叉臂机构的第二端，其中，所述第二端能够以所述第二叉臂机构径向长度为半径绕所述第一端转动伸出所述车厢；

支撑板，转动配合在所述第二端上，用以布置所述无人机；

第一控制机构，设置在所述第二端上且控制端与所述支撑板相连，所述第一控制机构与所述支撑板配合、以控制所述无人机在所述第一叉臂机构和/或第二叉臂机构处于活动状态时保持水平。

优选的，所述第一控制机构包括：

第一步进电机，固定在所述第二叉臂机构靠近所述支撑板的一端；

一对连接板，相对固接在所述支撑板的底面，所述第一步进电机布置在一对所述连接板之间，且该第一步进电机输出轴与任意一所述连接板固接，所述连接板通过所述第一步进电机相对于所述第二叉臂机构转动。

优选的，所述第二叉臂机构包括：

第二叉臂，布置在所述支撑板和所述第一叉臂机构之间；

调节座，布置在所述第二叉臂靠近所述第一叉臂机构的一端，被配置为与所述第二叉臂固接，且与所述第一叉臂机构转动连接；

第二控制机构，布置在所述调节座上，所述第二控制机构的控制端与所述调节座相连，所述调节座与所述第二控制机构配合、以控制所述支撑板以所述第二叉臂径向长度为半径绕所述上端转动。

优选的，所述第二控制机构包括：

第二步进电机，所述调节座上开设有安装槽，所述第二步进电机固接在所述安装槽内；

至少一转轴，转动连接在所述调节座内，其中，所述第二步进电机输出轴与任意一所述转轴的一端固接，且该转轴另一端的侧壁面与所述上端固接。

优选的，所述第一叉臂机构包括：

一对第一叉臂，相对布置在所述车厢内，且底端与定位座铰接，所述定位座固接在所述车厢内靠近前端的一侧；

第一伸缩杆，一端与所述第一叉臂的顶端固接，所述第一伸缩杆远离所述第一叉臂的另一端固接有转接座，所述转接座为所述上端；

升降件，布置在所述车厢内，所述升降件的升降端与所述第一叉臂相连，所述第一叉臂通过所述升降件以底端为轴心相对于所述车厢转动。

优选的，所述升降件包括：

第二伸缩杆，所述第二伸缩杆底端铰接有第一支座，所述第一支座固接在所述车厢底端内壁相对所述第一叉臂的一侧，所述第二伸缩杆的顶端铰接有第二支座，所述第二支座布置在一对所述第一叉臂之间、且分别与一对所述第一叉臂固接；

抬升座，固接在所述车厢内，且沿竖直方向的轴线位于所述第一叉臂上，所述第一叉臂底端高度低于所述抬升座顶端高度。

优选的，还包括：

至少一对夹板，所述支撑板顶面开设有凹槽，一对所述夹板相对布置在所述凹槽内两侧，且与所述支撑板滑动配合；

驱动件，所述驱动件的输出端分别与一对所述夹板相连，一对所述夹板通过所述驱动件相互靠近或远离，其中，所述无人机通过至少一对所述夹板与所述支撑板固定。

优选的，所述车厢内靠近后端的一侧固接有垫块，所述垫块顶端靠近所述调节座的一侧开设有垫槽。

优选的，所述第二支臂的两端分别固接有若干加强筋的一端，所述加强筋远离所述第二支臂的另一端与所述调节座固接。

一种无人机搜救车，包括：

车体，所述车体上限定有车厢；

上述所述的升降结构，布置在所述车厢内，用于将无人机抬升出所述车厢。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

本发明通过在车厢设置有第一叉臂机构，利用第一叉臂机构的上端能够相对于车厢升降形成自由端，且其下端与车厢铰接形成固定端，实现第一叉臂机构以下端为轴心并且相对于车厢的转动升降，随后将第二叉臂机构的第一端与上端相连，同时在第二叉臂机构的第二端上通过支撑板布置无人机，在第二端以第二叉臂结构的径向长度绕第一端转动的过程中，连带无人机随之转动并且相对于车厢升降、以及伸出车厢，从而提高对无人机升降范围的扩展，增强对无人机位置调控的功能性，并且在多角度移动无人机的同时，设置在第二端上的第一控制机构的控制端与支撑板相连，形成对支撑板转动配合在第二端上的驱动控制，在第一叉臂机构和/或第二叉臂机构相对于车厢转动时，均能够有效保持支撑板处于水平位置，进而位置无人机起飞时的水平状态，实现增强对场地环境的适应效果，提高了无人机的搜救效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为升降结构与车体的位置关系图；

图2为第一叉臂机构与第二叉臂机构的位置关系图；

图3为第一步进电机与连接板的位置关系图；

图4为无人机伸出车体后端状态下的结构示意图；

图5为升降结构的结构示意图；

图6为夹板与驱动电机的传动关系图；

其中，1、支撑板；2、无人机；3、第一叉臂机构；31、第一叉臂；32、第一伸缩杆；33、转接座；34、第二伸缩杆；35、第一支座；36、第二支座；37、定位座；38、抬升座；39、弹性层；4、第二叉臂机构；41、第二叉臂；42、调节座；43、第二步进电机；44、转轴；5、第一步进电机；6、连接板；7、夹板；8、驱动电机；9、齿轮；10、齿板；11、限位杆；12、连杆；13、弹簧；14、垫块；15、加强筋；16、车体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例：参照图1-图6，一种升降结构，用于将无人机2抬升出车厢，包括：

第一叉臂机构3，布置在车厢内，分别具有一上端和一下端，上端为相对于车厢升降的自由端，下端为与车厢铰接的固定端；

第二叉臂机构4，包括与上端相连的第一端，以及远离第一叉臂机构3的第二端，其中，第二端能够以第二叉臂机构4径向长度为半径绕第一端转动伸出车厢；

支撑板1，转动配合在第二端上，用以布置无人机2；

第一控制机构，设置在第二端上且控制端与支撑板1相连，第一控制机构与支撑板1配合、以控制无人机2在第一叉臂机构3和/或第二叉臂机构4处于活动状态时保持水平。

本发明通过在车厢设置有第一叉臂机构3，利用第一叉臂机构3的上端能够相对于车厢升降形成自由端，且其下端与车厢铰接形成固定端，实现第一叉臂机构3以下端为轴心并且相对于车厢的转动升降，随后将第二叉臂机构4的第一端与上端相连，同时在第二叉臂机构4的第二端上通过支撑板1布置无人机2，在第二端以第二叉臂41结构的径向长度绕第一端转动的过程中，连带无人机2随之转动并且相对于车厢升降、以及伸出车厢，从而提高对无人机2升降范围的扩展，增强对无人机2位置调控的功能性，并且在多角度移动无人机2的同时，设置在第二端上的第一控制机构的控制端与支撑板1相连，形成对支撑板1转动配合在第二端上的驱动控制，在第一叉臂机构3和/或第二叉臂机构4相对于车厢转动时，均能够有效保持支撑板1处于水平位置，进而位置无人机2起飞时的水平状态，实现增强对场地环境的适应效果，提高了无人机2的搜救效率。

进一步的，第一控制机构包括：

第一步进电机5，固定在第二叉臂机构4靠近支撑板1的一端；

一对连接板6，相对固接在支撑板1的底面，第一步进电机5布置在一对连接板6之间，且该第一步进电机5输出轴与任意一连接板6固接，连接板6通过第一步进电机5相对于第二叉臂机构4转动。

通过在第二叉臂机构4上固定安装第一步进电机5，并利用第二叉臂机构4支撑第一步进电机5使其布置在一对连接板6之间，利用第一步进电机5与任意一连接板6固接，并且连接板6与第二叉臂机构4转动连接、同时与支撑板1固接，实现通过第一步进电机5控制支撑板1相对于第二叉臂机构4转动，保持无人机2的水平。

进一步的，第二叉臂机构4包括：

第二叉臂41，布置在支撑板1和第一叉臂机构3之间；

调节座42，布置在第二叉臂41靠近第一叉臂机构3的一端，被配置为与第二叉臂41固接，且与第一叉臂机构3转动连接；

第二控制机构，布置在调节座42上，第二控制机构的控制端与调节座42相连，调节座42与第二控制机构配合、以控制支撑板1以第二叉臂41径向长度为半径绕上端转动。

将第二叉臂41设置在支撑板1和第一叉臂机构3之间，并在第二叉臂41与第一叉臂机构3之间通过调节座42相连，将调节座42的一端分别与第二叉臂41固接，另一端通过第二控制机构与第一叉臂机构3之间形成转动控制，实现支撑板1以第二叉臂41长度为半径绕上端转动，实现无人机2的升降控制，并且转动提高无人机2的移动范围，当需要对无人机2进行拿取、维护时，仅通过转动第二叉臂41即可将无人机2以车厢底端的水平高度将无人机2伸出车厢，便于人员对无人机2进行操作。

进一步的，第二控制机构包括：

第二步进电机43，调节座42上开设有安装槽，第二步进电机43固接在安装槽内；

至少一转轴44，转动连接在调节座42内，其中，第二步进电机43输出轴与任意一转轴44的一端固接，且该转轴44另一端的侧壁面与上端固接。

通过第二步进电机43与调节座42固接，而输出轴与转轴44固接，转轴44与调节座42转动连接，并且与第一叉臂机构3的上端固接，从而启动第二步进电机43时，能够带动调节座42相对于第一叉臂机构3转动，通过调节座42与第二叉臂41固接，实现第二叉臂41相对于第一叉臂机构3的转动控制。

进一步的，第一叉臂机构3包括：

一对第一叉臂31，相对布置在车厢内，且底端与定位座37铰接，定位座37固接在车厢内靠近前端的一侧；

第一伸缩杆32，一端与第一叉臂31的顶端固接，第一伸缩杆32远离第一叉臂31的另一端固接有转接座33，转接座33为上端；

升降件，布置在车厢内，升降件的升降端与第一叉臂31相连，第一叉臂31通过升降件以底端为轴心相对于车厢转动。

利用相对分布的一对第一叉臂31，将定位座37焊接或螺栓连接固接在车厢内，将第一叉臂31的底端与定位座37铰接，而在相对定位座37的一侧设置升降件，通过升降件控制第一叉臂31以底端为轴心相对于车厢转动，实现将位于顶端的第一伸缩杆32，以及作为第一叉臂机构3的上端与转轴44固接的转接座33相对于车厢的升降。

进一步的，升降件包括：

第二伸缩杆34，第二伸缩杆34底端铰接有第一支座35，第一支座35固接在车厢底端内壁相对第一叉臂31的一侧，第二伸缩杆34的顶端铰接有第二支座36，第二支座36布置在一对第一叉臂31之间、且分别与一对第一叉臂31固接；

抬升座38，固接在车厢内，且沿竖直方向的轴线位于第一叉臂31上，第一叉臂31底端高度低于抬升座38顶端高度。

利用靠近车厢后端的一侧底端焊接第一支座35，将第二伸缩杆34的一端与第一支座35铰接，第二伸缩杆34的另一端铰接第二支座36，通过将第二支座36的两端布置在一对第一叉臂31之间，并分别一对第一叉臂31固接，实现第二伸缩杆34控制第一叉臂31的转动抬升，另外，通过在车厢内固接抬升座38，在抬升座38顶端固接弹性层39，利用抬升座38与第一叉臂31相抵，使第一叉臂31朝向第二伸缩杆34倾斜，保障第二伸缩杆34与第一叉臂31之间留有用以实现抬升的角度。

本技术方案中，第一伸缩杆32和第二伸缩杆34可采用常见的如气缸、油缸、电动推杆等驱动构件。

进一步的，还包括：

至少一对夹板7，支撑板1顶面开设有凹槽，一对夹板7相对布置在凹槽内两侧，且与支撑板1滑动配合；

驱动件，驱动件的输出端分别与一对夹板7相连，一对夹板7通过驱动件相互靠近或远离，其中，无人机2通过至少一对夹板7与支撑板1固定。

本技术方案中驱动件固接在支撑板1上的驱动电机8，驱动电机8输出轴伸入支撑板1内开设的空槽中，且与转动在空槽内的齿轮9固接，齿轮9的相对两侧分别啮合有一对齿板10，齿板10侧壁面固接有限位杆11，限位杆11与空槽内开设的限位槽限位滑接，在一对齿板10远离齿轮9的一侧分别与一对连杆12固接，利用连杆12与夹板7固接，实现驱动电机8转动齿轮9啮合齿条，带动一对夹板7相互靠近或远离。

并且凹槽可对应不同无人机2型号开设有若干，对应的通过设置若干对夹板7，并通过连杆12分别与同一侧的若干夹板7固接，实现对若干对夹板7的夹持控制，提高对无人机2夹持固定的稳定性。

本发明的一个实施例中，在夹板7靠近凹槽内壁面的一侧固接有弹簧13的一端，弹簧13的另一端与凹槽内壁固接，利用弹簧13的弹性作用，使得当驱动电机8停止时，弹簧13提供作用于夹板7上的压力，实现对无人机2的夹持固定。

进一步的，车厢内靠近后端的一侧固接有垫块14，垫块14顶端靠近调节座42的一侧开设有垫槽。

进一步的，第二支臂的两端分别固接有若干加强筋15的一端，加强筋15远离第二支臂的另一端与调节座42固接。

通过在车厢内固接垫块14，并在垫块14上开设垫槽，在第一叉臂31位于初始位置时，调节座42能够嵌合在垫槽内，实现对结构的防护作用，并在车体16行驶过程中支撑整体升降结构，保持结构稳定性。

一种无人机搜救车，包括：

车体16，车体16上限定有车厢；

上述的升降结构，布置在车厢内，用于将无人机2抬升出车厢。

可以理解的，车体16为传统的搜救车，如箱型皮卡，其上配备有信号雷达以及电源箱、柴油发电机等。

本实施例的工作过程如下：

通过将升降结构设置在车厢内，在使用时通过第二伸缩杆34延伸挤压第一叉臂31，第一叉臂31绕定位座37转动抬升，并且通过调节第一伸缩杆32带动调节座42相对于第一叉臂31伸缩，通过第二步进电机43转动调节座42，利用调节座42带动第二叉臂41相对于第一叉臂31转动，并且过程中，第一步进电机5带动支撑板1相对于第二叉臂41转动，即使在车身倾斜下也能使支撑板1保持水平，从而提高无人机2起飞搜救的效率，并且在拿取维修无人机2时，无需启动第二伸缩杆34，和第一伸缩杆32，只控制第二步进电机43沿车厢后端方向转动，过程中第一步进电机5保持支撑板1的水平角度，即可将无人机2以趋近于车厢高度的位置伸出车厢，方便人员操作使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。