一种训练手雷及其智能化检测与控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能化检测和控制技术领域，具体涉及一种训练手雷及其智能化检测与控制系统。


背景技术：

2.为了提高实战能力，手雷训练是日常训练必不可少的一项，为了减少不必要的损伤和对环境的破坏，保证训练安全和提升训练效果，在实弹训练之前，必须利用爆破仿真训练系统进行模拟训练。目前的训练手雷主要分为两类，一种是带火药的，一种是单片机模拟声音，两种训练手雷的爆炸参数与实际参数都存在一定差距。
3.现有的训练手雷主要是在重复使用和提高使用安全的两方面做深入研究，具体是通过在机械结构的优化或增加安全辅助装置来实现。但是在对训练结果的检测上，没有涉及，例如在训练手雷爆炸时的声光烟检测，训练手雷的使用次数，训练手雷投掷距离等方面没有深入的研究。
4.而且，现有的训练手雷和真实手雷在延时系统的设计上，都具有单一性，即只能选择延时引爆或者接触引爆，当实际运用中，当需要手雷在空中爆炸时，以达到杀伤力的最大化，需要人为控制手雷的滞空时间，有一定的危险性。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种训练手雷及其智能化检测与控制系统，解决了现有技术中训练手雷为单一训练模式的问题。
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
7.本实用新型公开了一种训练手雷，包括手雷本体和设置在手雷本体顶部的顶盖，所述手雷本体内设置有控制电路，所述手雷本体的底部设置有底座，所述底座上螺纹连接有弹膛体，所述弹膛体内设置有电击发弹，所述手雷本体的顶部设置有对训练模式进行选择的控制机构，所述顶盖上设置有保险握片，所述保险握片的顶部设置有永磁铁，通过改变永磁铁与控制电路之间的距离，从而触发训练模式。
8.优选的，所述控制电路包括设置在手雷本体内的电源，所述电源电性连接有感应元件、延时可控系统和计数模块，所述计数模块电性连接有按压机构，所述电源电性连接有导电机构，所述导电机构和按压机构伸进所述底座内、并位于电击发弹的上方，通过旋转所述弹膛体，使电击发弹分别与按压机构和导电机构接触。
9.优选的，所述感应元件与永磁铁对应设置。
10.优选的，所述顶盖通过连接轴固定在手雷本体的顶部，所述顶盖上设置有限制控制机构的固定栓，所述控制机构设置在顶盖和手雷本体之间。
11.优选的，所述控制机构包括嵌入设置在手雷本体顶部的内齿圈，所述内齿圈内设置有与其啮合的第一齿轮，所述顶盖的顶部设置有定位轴，所述定位轴插入到所述第一齿轮的中心处，所述第一齿轮的底部中心处设置有连杆，所述连杆的底部设置有第二齿轮，所
述第二齿轮与延时可控系统的触发机构接触。
12.优选的，所述手雷本体的顶部设置有环形槽，所述内齿圈的底部置于所述环形槽内，并套设在连接轴上，所述内齿圈上设置有供固定栓插入的通孔。
13.相应的，一种包括上述训练手雷的智能化检测与控制系统，投掷区和检测区，所述检测区内设置有若干个传感器节点，所述检测区内设置有双目相机，记录所述训练手雷的落地区域，并分析训练人员的投掷距离，所述传感器节点将检测的数据输送给汇聚节点，最终输送给管理节点。
14.优选的，所述传感器节点包括传感器模块和与传感器模块电性连接的处理模块，所述处理模块电性连接有无线收发模块，所述传感器模块、处理模块和无线收发模块分别与能量供应模块电性连接。
15.本实用新型具备以下有益效果：
16.1.本实用新型提出一种训练手雷，即在投弹前进行模式选择，选择不同档位的延时，可以更容易的做到置空爆炸，同时也可以选择接触引爆，有利于手雷训练的多样性和功能性。
17.2.本实用新型提出的智能化检测和控制系统，实现了对训练手雷爆炸参数的实时监测，对训练手雷的使用寿命进行分析，同时也可以实现对使用者最佳的出手角度和抛物线的分析处理。考虑到现有训练手雷延时系统上的研究，仅考虑到了如何实现延时，对延时的效果和多样性没有研究，本实用新型增加了延时的可控系统，训练者可以人为的选择投弹模式，提高训练的多样化。
附图说明
18.图1为本实用新型结构示意图；
19.图2为内齿圈和第一齿轮的连接结构示意图；
20.图3为智能化检测与控制系统(即无线传感器网络系统)示意图；
21.图4为传感器节点示意图；
22.图中：手雷本体1、顶盖2、底座3、弹膛体4、电击发弹5、保险握片6、永磁铁7、电源8、感应元件9、延时可控系统10、计数模块11、按压机构12、导电机构13、连接轴14、固定栓15、内齿圈16、第一齿轮17、定位轴18、连杆19、第二齿轮20、环形槽21、通孔22。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
24.若未特别指明，实施举例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
25.参考图1-图2，本实用新型公开了一种训练手雷，包括手雷本体1和设置在手雷本体1顶部的顶盖2，具体的：顶盖2通过连接轴14固定在手雷本体1的顶部，而为了设置第一齿轮，连接轴偏心设置，即位于内齿圈和第一齿轮之间的空隙处。内齿圈套设在连接轴上。手
雷本体1内设置有空腔，手雷本体1内设置有控制电路，手雷本体1的底部设置有底座3，底座3上螺纹连接有弹膛体4，底座和手雷本体之间设置有相通的孔，可通过旋转弹膛体使电击发弹与控制电路发生接触，在手雷本体内可根据实际需要设置支撑板等结构用于支撑固定控制电路。电击发弹5设置在弹膛体4内，手雷本体1的顶部设置有对训练模式进行选择的控制机构，即控制机构设置在顶盖2和手雷本体1之间，顶盖2上设置有保险握片6，保险握片6的顶部设置有永磁铁7，通过改变永磁铁7与控制电路之间的距离，从而触发训练模式，即感应元件9与永磁铁7对应设置。顶盖上设置有对保险握片进行限制的保险拉环，具体设置情况为现有技术，不再赘述。
26.进一步的，控制电路包括设置在手雷本体1内的电源8，电源8电性连接有感应元件9、延时可控系统10和计数模块11，计数模块11电性连接有按压机构12，电源8电性连接有导电机构13，导电机构13和按压机构12伸进底座3内、并位于电击发弹5的上方，通过旋转弹膛体4，使电击发弹5分别与按压机构12和导电机构13接触。需要说明的是：电源8、感应元件9、延时可控系统10、计数模块11、按压机构12和导电机构13均为现有设备，通过购买即可获得。按压机构与计数模块连接，从而统计训练手雷的使用次数。而导电机构和电源连接，使得整个控制电路通电。
27.进一步的，顶盖2上设置有限制控制机构的固定栓15，内齿圈16上设置有供固定栓15插入的通孔22，即固定栓穿过顶盖并插入到内齿圈内，从而限制内齿圈的转动。
28.进一步的，控制机构包括嵌入设置在手雷本体1顶部的内齿圈16，即手雷本体1的顶部设置有环形槽21，内齿圈16的底部置于环形槽21内，并套设在连接轴14上，使内齿圈使用沿着环形槽转动，内齿圈16内设置有与其啮合的第一齿轮17，顶盖2的顶部设置有定位轴18，定位轴18插入到第一齿轮17的中心处，第一齿轮17的底部中心处设置有连杆19，连杆穿过手雷本体的顶部，伸进手雷本体内，连杆19的底部设置有第二齿轮20，第二齿轮20与延时可控系统10的触发机构接触。需要说明的是：定位轴并未贯穿第二齿轮，而是部分伸进第一齿轮的中心处，使第一齿轮使用绕着定位轴自转。同时，带动第二齿轮转动，而延时可控系统上设置有触发开关，通过第二齿轮进行触发，并通过延时可控系统内的控制器进行接收和识别，再做出对应的操作。
29.本实用新型中，弹膛体通过螺纹固定在底座内，在装弹过程中，通过旋转弹膛体，电击发弹的底部先触碰到计数的按压机构，再触碰到导电机构，而导电机构和按压机构均设置在底座内，并通过底座与手雷本体之间的孔与控制电路连接。此时，整个控制电路尚未通电，通过上述操作，实现一次计数并完成装弹。
30.在使用时，先拔掉固定栓，旋转内齿圈，带动第一齿轮转动，并在连杆的作用下，带动第二齿轮运动，进而出发延时可控系统，延时可控系统内设置有与第二齿轮配合的触发机构，触发机构与控制器相连。当第二齿轮旋转时，即可触发触发机构，进而触发控制器。根据内齿圈的旋转角度设置延时可控系统，延时可控系统分为置空爆炸(短暂延时)、落地延时(较长延时)两种，每种的切换角度为180
°
，根据训练需要选择所需要的模式，初始模式为落地延时(较长延时)；然后再拔掉保险拉环，使用者紧握保险握片，此时永磁铁和感应元件的距离依然保持不变。
31.当训练手雷投掷后，保险握片脱离，永磁铁和感应元件距离发生变化，此时，相应的磁场传导给感应元件的磁场大小发生变化，从而产生相应信号，触发延时控制系统，根据
此时延时状态，控制电路将电源的电能通过导电机构传递给电击发弹里面的发热电阻，发热电阻产生热量点燃烟火剂，实现引爆。
32.在拆卸阶段，回收手雷本体后，旋转螺纹取下弹膛体，此时按压机构脱离电击发弹，恢复到最初状态，便于下次安装计数。再次使用时，先将内齿圈，再插上固定栓。
33.参考图3-图4，本实用新型还公开了一种包括上述训练手雷的智能化检测与控制系统，投掷区和检测区，检测区内设置有若干个传感器节点，检测区内设置有双目相机，记录训练手雷的落地区域，并分析训练人员的投掷距离，传感器节点将检测的数据输送给汇聚节点，最终输送给管理节点。
34.进一步的，传感器节点包括传感器模块和与传感器模块电性连接的处理模块，处理模块电性连接有无线收发模块，传感器模块、处理模块和无线收发模块分别与能量供应模块电性连接。
35.需要说明的是：为实现对训练手雷落地的定位，在检测区域布置大量的传感器节点，通过自组织方式构成网络。当训练手雷抛掷而出，在训练手雷的飞行过程中，训练手雷的手雷本体和保险握片分离后落在不同的区域，通过提前对投掷区域进行编号，通过双目视觉记录手雷的落地区域，便于记录分析训练人员的投掷距离，并通过可视化展示。训练手雷爆炸后产生的声光烟，被附近的传感器获取，传感器节点将检测到的数据通过其它节点逐跳进行传输，最后到达汇聚节点；汇聚节点再通过稳定通信质量的网络接入互联网，实现两种协议栈之间的通信协议转换；计算机作为管理节点，将接收的检测结果进行显示，通过计算机显示数据可知训练手雷弹体和保险握片的掉落区域，便于快速寻找回收。
36.进一步的，在训练区域，训练人员提前在投掷区就位，相机通过采集训练人员的人脸，建立训练人员的训练数据库，通过可视化可以显示出训练人员的训练数据。在落地区域内，通过机器视觉技术，采用双目视觉创建三维坐标系，并通过可视化展现出每次投弹的实时数据；当训练人员拔掉保险栓后，投掷出训练手雷，在双目视觉创建的三维坐标系中，可见每一次投掷的抛物线，同时，当训练手雷模式为置空爆炸时，通过可视化的展示可以清晰看到爆炸所产生的光和烟雾；并记录训练人员的投掷角度和训练手雷在空中的飞行抛物线，形成个性化的训练数据，通过对使用者投掷角度和抛物线记录分析，给出最佳投掷角度，以便训练人员纠正调整。
37.因此，本实用新型中通过相机对每个训练人员的进行人脸识别，创建个性化数据库，进行可视化分析，对每次投掷的投掷角度和投掷出的抛物线进行记录分析，同时也要创建训练手雷的数据库，通过传感器对训练手雷的爆炸效果(声、光、烟)进行记录分析，研究不同火药与烟雾剂的配比，以便于实现高爆高仿真的效果；训练手雷投掷后落在指定区域，通过双目视觉进行定位，便于后续的快速回收；另外，通过训练手雷的计数机构，实现对训练手雷的使用次数记录，便于使用寿命分析和预测。将上述数据上传至电脑，实现可视化；在现有训练手雷都没有考虑延时分类的情况下，增加延时可控系统，可根据实际训练需求通过旋转第二齿轮，从而改变延时的模式，让训练手雷能更贴合实战的使用，提高了训练效果。使训练变得更加智能化、个性化、以及多样化。
38.在本实用新型的描述中，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实用新型，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实用新型的限制。
39.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种训练手雷，包括手雷本体(1)和设置在手雷本体(1)顶部的顶盖(2)，其特征在于：所述手雷本体(1)内设置有控制电路，所述手雷本体(1)的底部设置有底座(3)，所述底座(3)上螺纹连接有弹膛体(4)，所述弹膛体(4)内设置有电击发弹(5)，所述手雷本体(1)的顶部设置有对训练模式进行选择的控制机构，所述顶盖(2)上设置有保险握片(6)，所述保险握片(6)的顶部设置有永磁铁(7)，通过改变永磁铁(7)与控制电路之间的距离，从而触发训练模式。2.根据权利要求1所述的一种训练手雷，其特征在于：所述控制电路包括设置在手雷本体(1)内的电源(8)，所述电源(8)电性连接有感应元件(9)、延时可控系统(10)和计数模块(11)，所述计数模块(11)电性连接有按压机构(12)，所述电源(8)电性连接有导电机构(13)，所述导电机构(13)和按压机构(12)伸进所述底座(3)内、并位于电击发弹(5)的上方，通过旋转所述弹膛体(4)，使电击发弹(5)分别与按压机构(12)和导电机构(13)接触。3.根据权利要求2所述的一种训练手雷，其特征在于：所述感应元件(9)与永磁铁(7)对应设置。4.根据权利要求2所述的一种训练手雷，其特征在于：所述顶盖(2)通过连接轴(14)固定在手雷本体(1)的顶部，所述顶盖(2)上设置有限制控制机构的固定栓(15)，所述控制机构设置在顶盖(2)和手雷本体(1)之间。5.根据权利要求4所述的一种训练手雷，其特征在于：所述控制机构包括嵌入设置在手雷本体(1)顶部的内齿圈(16)，所述内齿圈(16)内设置有与其啮合的第一齿轮(17)，所述顶盖(2)的顶部设置有定位轴(18)，所述定位轴(18)插入到所述第一齿轮(17)的中心处，所述第一齿轮(17)的底部中心处设置有连杆(19)，所述连杆(19)的底部设置有第二齿轮(20)，所述第二齿轮(20)与延时可控系统(10)的触发机构接触。6.根据权利要求5所述的一种训练手雷，其特征在于：所述手雷本体(1)的顶部设置有环形槽(21)，所述内齿圈(16)的底部置于所述环形槽(21)内，并套设在连接轴(14)上，所述内齿圈(16)上设置有供固定栓(15)插入的通孔(22)。7.一种包括权利要求1～6任一项所述的训练手雷的智能化检测与控制系统，其特征在于：投掷区和检测区，所述检测区内设置有若干个传感器节点，所述检测区内设置有双目相机，记录所述训练手雷的落地区域，并分析训练人员的投掷距离，所述传感器节点将检测的数据输送给汇聚节点，最终输送给管理节点。8.根据权利要求7所述的训练手雷的智能化检测与控制系统，其特征在于：所述传感器节点包括传感器模块和与传感器模块电性连接的处理模块，所述处理模块电性连接有无线收发模块，所述传感器模块、处理模块和无线收发模块分别与能量供应模块电性连接。

技术总结
本实用新型涉及智能化检测和控制技术领域，具体涉及一种训练手雷及其智能化检测与控制系统。具体技术方案为：一种训练手雷，包括手雷本体和设置在手雷本体顶部的顶盖，所述手雷本体内设置有控制电路，所述手雷本体的底部设置有底座，所述底座上螺纹连接有弹膛体，所述弹膛体内设置有电击发弹，所述手雷本体的顶部设置有对训练模式进行选择的控制机构，所述顶盖上设置有保险握片，所述保险握片的顶部设置有永磁铁，通过改变永磁铁与控制电路之间的距离，从而触发训练模式。本实用新型解决了现有技术中训练手雷为单一训练模式的问题。技术中训练手雷为单一训练模式的问题。技术中训练手雷为单一训练模式的问题。


技术研发人员：陈兴宽 李明刚 项海波 廖映华 刘建宏
受保护的技术使用者：四川南山射钉紧固器材有限公司
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/7/20