一种飞行担架制造技术

本发明专利技术公开了一种飞行担架，它包括支架，它还包括两个倾转调节涵道风扇和至少两个主升力涵道风扇，至少两个主升力涵道风扇在支架的重心四周对称安装，两个倾转调节涵道风扇沿飞行方向对称安装在支架重心的左右两侧，在支架上安装有多个支撑脚轮，在支架顶面上固定有一个载人装置，在载人装置上设置有多组固定伤员用的固定卡扣,在支架的底面上固定有底仓，在底仓内安装有飞行控制模块，部分信号输出部件直接与飞行控制模块相连，并且另一部分信号输出部件通过信号处理模块与飞行控制模块相连。本发明专利技术既能够像无人直升机一样垂直起降和悬停，也能像固定翼无人机一样快速前飞，飞行控制简单可靠，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行担架
本专利技术涉及一种飞行器，特别涉及一种灾害救援中用于伤员后送的低空、低速、短距运送的多涵道共轴双旋翼飞行器。
技术介绍
全世界每年都遭受着大量自然灾害和人为灾害的破坏，造成大面积的建筑物坍塌和人员伤亡。搜救幸存者成为灾害搜救工作最迫切的工作。然而，灾害现场搜救工作的复杂性、危险性和紧迫性给救援人员以及幸存者带来了巨大的安全威胁，也给救援工作带来了极大的困难和挑战。目前，大规模灾害现场伤员的救援以及后送主要以担架搬运为主，救援车辆和直升飞机运送为辅的方式来完成。但是，灾区交通受阻、地形错综复杂、人员部署分散和场地局限等综合情况，导致救援车辆和直升飞机难以到达灾难核心区域。因此，伤员搬运和后送工作只能依靠担架徒步搬运出灾区，影响救援工作效率，并且容易造成伤员的二次损伤，增加了灾后伤员死亡率。国内外对用于灾害救援中伤员后送的飞行担架研究较少。以色列费希尔航空航天战略研究所研制的飞行担架作为一种无人营救设备，可以营救战场伤员并迅速将其送往医院以提高生还率。该飞行担架可以垂直起降、盘旋，爬升高度达到约3000米，最多容纳4名患者以及1名“随架”医生，最长可在空中停留3个小时。但该飞行担架体积较大，目前尚处于研制阶段，未见投入使用。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术不足，提供一种不受灾害现场人员、地形、场地的限制，快速抵达救援核心区域，实现伤员以及救灾紧急物资的自主运送或助力搬运的飞行担架。本专利技术采用以下技术来实现上述目的：本专利技术的一种飞行担架，它包括支架，它还包括两个倾转调节涵道风扇和至少两个主升力涵道风扇，所述的至少两个主升力涵道风扇在支架的重心周围对称安装，所述的两个倾转调节涵道风扇沿飞行方向对称安装在支架重心的左右两侧，在所述的支架上安装有多个支撑脚轮，在所述的支架顶面上固定有一个载人装置，在所述的载人装置上设置有多组固定伤员用的固定卡扣,在所述的支架的底面上固定有底仓，在所述的底仓内安装有飞行控制模块，部分信号输出部件直接与飞行控制模块相连，并且另一部分信号输出部件通过信号处理模块与所述的飞行控制模块相连，所述的部分信号输出部件将读取的飞行担架飞行及起降过程中的各种信号直接输出给飞行控制模块，并且另一部分信号输出部件将读取的飞行担架飞行及起降过程中的各种信号经信号处理模块处理后输出给飞行控制模块，所述的飞行控制模块根据读取的各种信号完成飞行担架的姿态稳定控制、高度稳定控制、速度稳定控制、起降控制、避障控制和路径规划，同时所述的飞行控制模块将读取的信号通过通信单元传送给后方控制中心，并且后方控制中心的控制指令、路径规划与调度信息通过通信单元传送给飞行担架的飞行控制模块,所述的部分信号输出部件包括安装在底仓内的加速度传感器Ⅰ、加速度传感器Ⅱ、姿态传感器Ⅰ和姿态传感器Ⅱ和定位模块，所述的另一部分信号输出部件包括安装在所述的底仓外的摄像头Ⅰ、摄像头Ⅱ、摄像头Ⅲ、距离传感器Ⅰ、距离传感器Ⅱ、高度传感器和音频传感器；所述的信号处理模块包括安装在底仓内的视频处理模块Ⅰ、视频处理模块Ⅱ、视频处理模块Ⅲ、距离传感器处理模块、高度传感器处理模块和音频处理模块、定位模块和通信处理模块；所述的摄像头Ⅰ安装在底仓底部并与视频处理模块Ⅰ相连，所述的摄像头Ⅰ用于采集飞行担架飞行及起降过程中底部的视频图像并通过视频处理模块Ⅰ对图像进行地形识别处理后，传送给飞行控制模块，进行起降控制；所述的摄像头Ⅱ安装在底仓前部并与视频处理模块Ⅱ相连，所述的摄像头Ⅱ用于采集飞行担架飞行及起降过程中前部的视频图像并通过视频处理模块Ⅱ对图像进行障碍物识别处理后，传送给飞行控制模块，进行避障控制；所述的摄像头Ⅲ安装在底仓后部并与视频处理模块Ⅲ相连，所述的摄像头Ⅲ用于采集飞行担架飞行及起降过程中后部的视频图像并通过视频处理模块Ⅲ对图像进行障碍物识别处理后，传送给飞行控制模块，进行避障控制；所述的距离传感器Ⅰ分别安装在底仓的前部和后部，所述的距离传感器Ⅱ分别安装在底仓的侧部，所述的距离传感器Ⅰ和距离传感器Ⅱ与距离传感器处理模块相连，所述的距离传感器Ⅰ和距离传感器Ⅱ用于采集飞行担架飞行及起降过程中前后部与两侧的距离信号并通过距离传感器处理模块对距离信号进行处理后，传送给飞行控制模块，进行避障控制；所述的高度传感器安装在底仓的底部并与高度传感器处理模块相连，所述的高度传感器用于采集飞行担架飞行及起降过程中底部与地面的高度信号并通过高度传感器处理模块对高度信号进行处理后，传送给飞行控制模块，进行高度稳定控制和起降控制；所述的音频传感器与音频处理模块相连，所述的音频传感器用于采集飞行担架飞行及起降过程中的声音信号并经音频处理模块对声音信号进行处理后，通过通信单元传送给后方控制中心，及时与伤员进行沟通交流；所述的加速度传感器Ⅰ、加速度传感器Ⅱ的信号输出端与飞行控制模块相连，所述的加速度传感器Ⅰ、加速度传感器Ⅱ用于采集飞行担架飞行及起降过程中各方向上的加速度并将加速度信号传送给飞行控制模块，进行速度稳定控制；所述的姿态传感器Ⅰ、姿态传感器Ⅱ的信号输出端与飞行控制模块相连，所述的姿态传感器Ⅰ和姿态传感器Ⅱ用于采集飞行担架飞行及起降过程中的姿态信号并将姿态信号传送给飞行控制模块，进行姿态稳定控制；所述的定位模块与飞行控制模块相连，所述的定位模块用于采集飞行担架飞行过程中的地理位置信号并将定位信号传送给飞行控制模块，进行路径规划；所述的通信单元由通信处理模块、安装在底仓上的天线Ⅰ和天线Ⅱ组成，所述的通信处理模块与飞行控制模块相连，所述的飞行控制模块中的飞行担架飞行过程中的视频图像信号、距离信号、高度信号、加速度信号、音频信号、姿态信号、位置信息通过通信处理模块处理并经由天线Ⅰ或者天线Ⅱ发射传送给后方控制中心，同时将后方控制中心的控制指令、路径规划与调度信息通过天线Ⅰ或者天线Ⅱ接收经由通信处理模块处理后传送给飞行担架的飞行控制模块。本专利技术的有益效果是：本专利技术融合涵道姿态控制技术和倾转涵道调节技术，兼具无人直升机和固定翼无人机的优点，使其既能够像无人直升机一样垂直起降和悬停，也能像固定翼无人机一样快速前飞，飞行控制简单可靠，应用前景广阔。其具有以下特点：(1)机动性能出色，可以在狭小区域内垂直起降，并可在空中悬停、前后飞行和侧飞，适合于在城市和山地等复杂环境下执行任务；(2)采用涵道共轴双旋翼结构，相比于同直径的孤立螺旋桨，会产生更大的拉力，推进效率更高；(3)其旋翼布置在涵道内，同时进气道和出气道加装防护网，这就避免了因旋翼暴露在机身外面，高速旋转的桨叶碰到其他物体而发生的飞行事故，也消除了高速旋转的桨叶对操作人员的致命威胁，安全性高；(4)同时，旋翼在涵道内高速旋转，其气动噪声的传播受到了涵道壁的阻挡，这在一定程度上降低了飞行噪音的强度和传播距离。飞行担架可以代替救援人员完成伤员的搬运和后送，减轻救援人员的劳动量，包括自主后送和助力搬运两种工作模式。其中，自主后送模式主要由后方调度控制中心根据受灾情况，完成飞行担架(单个或编队)的救援任务规划，飞行担架在线感知救援态势变化，完成姿态稳定控制、高度稳定控制、速度稳定控制、起降控制和避障等；助力搬运模式主要是伴随救援人员进入灾害核心区域，由救援人员控制飞行担架的高度、速度、起降和避障等操作，飞行担架则完成姿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行担架，它包括支架，其特征在于：它还包括两个倾转调节涵道风扇和至少两个主升力涵道风扇，所述的至少两个主升力涵道风扇在支架的重心四周对称安装，所述的两个倾转调节涵道风扇沿飞行方向对称安装在支架重心的左右两侧，在所述的支架上安装有多个支撑脚轮，在所述的支架顶面上固定有一个载人装置，在所述的载人装置上设置有多组固定伤员用的固定卡扣,在所述的支架的底面上固定有底仓，在所述的底仓内安装有飞行控制模块，部分信号输出部件直接与飞行控制模块相连，并且另一部分信号输出部件通过信号处理模块与所述的飞行控制模块相连，所述的部分信号输出部件将读取的飞行担架飞行及起降过程中的各种信号直接输出给飞行控制模块，并且另一部分信号输出部件将读取的飞行担架飞行及起降过程中的各种信号经信号处理模块处理后输出给飞行控制模块，所述的飞行控制模块根据读取的各种信号完成飞行担架的姿态稳定控制、高度稳定控制、速度稳定控制、起降控制、避障控制和路径规划，同时所述的飞行控制模块将读取的信号通过通信单元传送给后方控制中心，并且后方控制中心的控制指令、路径规划与调度信息通过通信单元传送给飞行担架的飞行控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种飞行担架，它包括支架，其特征在于：它还包括两个倾转调节涵道风扇和至少两个主升力涵道风扇，所述的至少两个主升力涵道风扇在支架的重心周围对称安装，所述的两个倾转调节涵道风扇沿飞行方向对称安装在支架重心的左右两侧，在所述的支架上安装有多个支撑脚轮，在所述的支架顶面上固定有一个载人装置，在所述的载人装置上设置有多组固定伤员用的固定卡扣,在所述的支架的底面上固定有底仓，在所述的底仓内安装有飞行控制模块，部分信号输出部件直接与飞行控制模块相连，并且另一部分信号输出部件通过信号处理模块与所述的飞行控制模块相连，所述的部分信号输出部件将读取的飞行担架飞行及起降过程中的各种信号直接输出给飞行控制模块，并且另一部分信号输出部件将读取的飞行担架飞行及起降过程中的各种信号经信号处理模块处理后输出给飞行控制模块，所述的飞行控制模块根据读取的各种信号完成飞行担架的姿态稳定控制、高度稳定控制、速度稳定控制、起降控制、避障控制和路径规划，同时所述的飞行控制模块将读取的信号通过通信单元传送给后方控制中心，并且后方控制中心的控制指令、路径规划与调度信息通过通信单元传送给飞行担架的飞行控制模块,所述的部分信号输出部件包括安装在底仓内的加速度传感器Ⅰ、加速度传感器Ⅱ、姿态传感器Ⅰ和姿态传感器Ⅱ和定位模块，所述的另一部分信号输出部件包括安装在所述的底仓外的摄像头Ⅰ、摄像头Ⅱ、摄像头Ⅲ、距离传感器Ⅰ、距离传感器Ⅱ、高度传感器和音频传感器；所述的信号处理模块包括安装在底仓内的视频处理模块Ⅰ、视频处理模块Ⅱ、视频处理模块Ⅲ、距离传感器处理模块、高度传感器处理模块和音频处理模块、定位模块和通信处理模块；所述的摄像头Ⅰ安装在底仓底部并与视频处理模块Ⅰ相连，所述的摄像头Ⅰ用于采集飞行担架飞行及起降过程中底部的视频图像并通过视频处理模块Ⅰ对图像进行地形识别处理后，传送给飞行控制模块，进行起降控制；所述的摄像头Ⅱ安装在底仓前部并与视频处理模块Ⅱ相连，所述的摄像头Ⅱ用于采集飞行担架飞行及起降过程中前部的视频图像并通过视频处理模块Ⅱ对图像进行障碍物识别处理后，传送给飞行控制模块，进行避障控制；所述的摄像头Ⅲ安装在底仓后部并与视频处理模块Ⅲ相连，所述的摄像头Ⅲ用于采集飞行担架飞行及起降过程中后部的视频图像并通过视频处理模块Ⅲ对图像进行障碍物识别处理后，传送给飞行控制模块，进行避障控制；所述的距离传感器Ⅰ分别安装在底仓的前部和后部，所述的距离传感器Ⅱ分别安装在底仓的侧部，所述的距离传感器Ⅰ和距离传感器Ⅱ与距离传感器处理模块相连，所述的距离传感器Ⅰ和距离传感器Ⅱ用于采集飞行担架飞行及起降过程中前后部与两侧的距离信号并通过距离传感器处理模块对距离信号进行处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑英海，孙景工，安慰宁，张文昌，秦晓丽，苏卫华，侍才洪，李瑞欣，刘保真，吴航，张西正，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事医学科学院卫生装备研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12