CN115158665A - 带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱及办法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机航空救援技术领域，具体是涉及带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱及办法,包括降落伞、急救箱、吊装机构和缓冲机构，通过吊装机构和缓冲机构实现对急救箱降落过程中的多次缓冲，有效的保障了急救箱的安全和稳定，装置简单、操作方便且能够多次利用，利用气体缓冲将彩色烟粉吹出，进行位置标记，方便救援人员寻找和定位。

Description

带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱及办法

技术领域

本发明涉及无人机航空救援技术领域，具体是涉及带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱及办法。

背景技术

随着无人机技术的飞速发展，在应急救助方法，无人机也开始发挥越来越重要的作用，通过无人机搭载急救抛投箱进行急救物资投送具有快捷、方便、且不受道路状态影响的优势，目前，通过无人机搭载急救箱进行急救物资投送已经得到人们的广泛重视。

虽然无人机技术投送救援物质具有很大优势，但是无人机本身的起降受到地理位置和控制技术等方面影响，对于其无法降落或者难以稳定降落的地区，为了避免更多的损失，往往需要进行空投，将救援物质利用无人机运送到指定区域后进行空投，而空投救援物质尤其是救援应急箱和急救包等物质时需要保障救援物质的安全，避免空投造成物质损坏，因此本发明提供一种带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱。

发明内容

为解决上述技术问题。

本申请提供带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，包括降落伞和急救箱，还包括：吊装机构和缓冲机构，急救箱通过吊装机构吊装在降落伞的下方，吊装机构通过吊钩吊装在降落伞的下端，缓冲机构安装在吊装机构中部，急救箱通过气垫箱安装在缓冲机构上，吊装机构包括：吊架和显位支脚组件，吊架通过把手组件吊装在吊钩上，显位支脚组件安装在吊架的四角，把手组件通过安装座安装在吊架的中部。

优选的，所述把手组件包括吊杆、主杆和一对夹臂，吊杆套设在主杆上，主杆的下端固定安装在吊架中部，每个夹臂的上端均与吊杆的下端铰接，夹臂的下端能够与气垫箱外壁抵接，夹臂的中部与安装座铰接，夹臂对称设置在吊架宽度风向的两侧，吊杆的上端与吊钩连接，吊杆中部安装有驱动把手组、驱动把手组能够与主杆销接。

优选的，所述驱动把手组包括活动把手和弹簧销，活动把手通过把手座铰接在吊杆的外侧，活动把手与弹簧销之间卡接，弹簧销安装在把手座的顶部，弹簧销的一端能够穿过吊杆外壁与主杆销接，活动把手的下端与吊钩之间通过拉绳连接。

优选的，所述吊钩的上端通过螺栓能够转动的安装有钩舌，降落伞的下端穿过钩舌的内环，钩舌与螺栓铰接，吊钩的一侧设置有导线孔，拉绳的上端通过绳销与钩舌的下端连接，拉绳的绳销销接在钩舌上，拉绳的另一端穿过导线孔与活动把手的下端连接，钩舌内铰接有三头锁紧块，三头锁紧块靠近螺栓的一头能够与螺栓抵接，三头锁紧块远离螺栓的一头伸入钩舌的内环内且其下表面与降落伞的下端接触，三头锁紧块的另一端与拉绳的绳销抵接。

优选的，所述吊装机构还包括底座和抓地钉，底座通过限位杆与吊架活动连接，限位杆固定安装在底座的长度方向的两端，限位杆的上端穿过吊架与吊架滑动连接，限位杆外侧套设有第一弹簧，第一弹簧的两端分别与吊架和底座抵接，缓冲机构安装在底座和吊架之间。

优选的，所述缓冲机构包括若干个减震支架和减震吊扣，减震支架固定安装在底座的四角，气垫箱下端的四角与减震支架铰接，减震吊扣铰接安装在吊架下侧，减震吊扣与气垫箱长度方向的两端通过吊绳连接，所述减震吊扣包括扣座和绳夹，扣座铰接在吊架的下端，绳夹通过弹力绳和若干绳钩安装在扣座上，部分绳钩阵列安装在绳夹的外侧，另一部分绳钩均匀阵列安装在扣座内侧，弹力绳依次钩设在绳钩的两端，吊绳的一端与绳夹卡接，另一端与气垫箱连接。

优选的，所述显位支脚组件包括高压气筒和缓冲支脚，高压气筒固定安装在吊架的四角下端，缓冲支脚通过气塞安装在高压气筒的下端内侧，气塞与高压气筒形成的筒状空间内填充有高压气体，气塞的下端安装有顶塞，顶塞和气塞均与高压气筒内壁密封连接，顶塞的下端中心与缓冲支脚的顶部抵接，高压气筒的下端内侧安装有烟粉塞，烟粉塞与高压气筒的内壁密封连接，顶塞的下端能够与烟粉塞的顶部抵接，烟粉塞套设在缓冲支脚的外侧且与缓冲支脚密封，顶塞套设在缓冲支脚的顶部外侧，缓冲支脚的外侧套设有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与缓冲支脚的下端和烟粉塞的下端抵接，高压气筒的顶部通过压力阀与气垫箱连通，压力阀固定安装在吊架的上端，压力阀分别与高压气筒和气垫箱连通。

优选的，所述烟粉塞的上端中部开设有存储彩色烟粉的烟粉槽，顶塞与烟粉槽形成彩色烟粉的存储空间，烟粉塞的下端外侧开设有出烟槽，烟粉槽的底部开设有连通出烟槽的出烟道，高压气筒正对出烟槽的位置开设有出烟孔，缓冲支脚能够与烟粉槽连通。

优选的，所述缓冲支脚的顶部能够刺破气塞中心薄弱处，缓冲支脚的上端为空心结构且缓冲支脚位于顶塞下侧位置开设有出气孔，缓冲支脚的尖部开设有进气孔。

优选的，所述气垫箱内双层中空结构，气垫箱的内层为弹性橡胶膜结构，气垫箱宽度风向的两侧设置有缓冲气包，缓冲气包材质与气垫箱内层相同，缓冲气包与气垫箱连通，缓冲气包的外侧卡接有磁板，磁板正对夹臂的下端并磁接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1.本申请通过吊装机构和缓冲机构实现对急救箱降落过程中的多次缓冲，有效的保障了急救箱的安全和稳定，装置简单、操作方便且能够多次利用。

2.本申请通过显位支脚组件在对急救箱进行缓冲保护的同时，利用气体缓冲将彩色烟粉吹出，进行位置标记，方便救援人员寻找和定位。

3.本申请通过气垫箱和把手组件的配合，利用活动把手简单操作实现了脱钩、松夹和气垫箱的松放，操作快捷，方便极大的提高了救援人员的救援效率，节省时间。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的主视图；

图4为本发明的吊装机构和缓冲机构的立体结构示意图一；

图5为本发明的吊装机构和缓冲机构的侧视图；

图6为本发明的吊装机构和缓冲机构的主视图；

图7为本发明的吊装机构和缓冲机构俯视图；

图8为本发明的吊装机构和缓冲机构的立体结构示意图二；

图9为本发明的吊装机构和缓冲机构的分解图；

图10为把手组件和减震吊扣的立体结构示意图；

图11为图6中B-B处的剖视图；

图12为图7中F-F处的剖视图；

图13为图7中C-C处的剖视图；

图14为图9中A处的放大图；

图15为图13中G处的放大图；

图16为图11中D处的放大图；

图17为图12中E处的放大图。

图中标号为：降落伞1；急救箱2；

吊装机构3，吊架31，显位支脚组件32，高压气筒321，缓冲支脚322，气塞323，顶塞324，烟粉塞325，第二弹簧326，压力阀327，烟粉槽3251，出烟槽3252，出烟道3253，出烟孔3254，出气孔3221，进气孔3222；

把手组件33，安装座34，吊杆35，主杆36，夹臂37，驱动把手组38，活动把手381，弹簧销382，把手座383，拉绳384，底座39，抓地钉391，限位杆392，第一弹簧393；

缓冲机构4，减震支架41，减震吊扣42，吊绳43，扣座421，绳夹422，弹力绳423，绳钩424；

吊钩5，钩舌51，导线孔52，绳销53，三头锁紧块54，螺栓55；

气垫箱6，缓冲气包61，磁板62。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1至图3所示，提供以下优选技术方案：

具体的，为了解决急救箱2在无人机空投后安稳落地且能够保障急救箱2的安全的技术问题，本发明通过吊装机构3和缓冲机构4实现急救箱2的吊装和落地过程中的应急缓冲，利用气垫箱6配合吊装机构3实现对急救箱2的外部保护和运输，气垫箱6配合缓冲机构4能够减小急救箱2在落地时所受的冲击，避免急救箱2和箱内药物和医疗器械破损。

如图4至图9所示，提供以下优选技术方案：

具体的，为了解决吊架31与降落伞1、吊钩5之间的连接以及对急救箱2的夹固的技术问题，本发明通过吊杆35与主杆36之间的滑动，利用驱动把手组38实现吊杆35与主杆36之间的位置限定，当吊杆35向上移动时，吊杆35带动夹臂37绕安装座34转动，进而实现夹臂37夹紧气垫箱6，气垫箱6被夹紧后，控制驱动把手组38，即可将吊架31与主杆36销接，防止吊杆35滑动，使得气垫箱6松动；反之，即可实现夹臂37的张开。

如图11和图16所示，提供以下优选技术方案：

具体的，为了保持夹臂37的开闭状态，本发明通过活动把手381以及弹簧销382实现吊杆35与主杆36之间的销接，通过转动活动把手381，使得活动把手381带动弹簧销382移动，进而改变弹簧销382的伸缩状态，实现主杆36和吊杆35之间的销接状态的改变，从而保持夹臂37的张开或夹紧。

如图12和图17所示，提供以下优选技术方案：

具体的，为了解决吊杆35和降落伞1之间的连接的技术问题，本发明通过吊钩5和钩舌51配合实现吊杆35和降落伞1之间的连接，首先将降落伞1的下端穿过钩舌51的内环，然后将吊杆35的吊环钩在吊钩5上，转动钩舌51使得钩舌51和吊钩5的开口处封闭，在空投过程中，由于重力作用，降落伞1会拉动三头锁紧块54的一端，使得三头锁紧块54转动，三头锁紧块54的另外两端分别抵接螺栓55和绳销53，由于拉绳384与活动把手381连接，当降落以后需要取下吊装的急救箱2时，转动活动把手381，活动把手381拉动拉绳384，拉绳384拉动钩舌51绕螺栓55转动，进而使得钩舌51与吊钩5错位，方便将吊钩5取下。

如图4、图9和图10所示，提供以下优选技术方案：

具体的，为了保障急救箱2在落地后的稳定，本发明通过底座39和抓地钉391的配合，实现底座39的抓地稳定，并且利用第一弹簧393和限位杆392，实现底座39与吊架31之间的缓冲。

具体的，为了实现对气垫箱6的悬吊和减震，本发明通过扣座421与绳夹422的配合，将吊绳43卡接在绳夹422内，由于绳夹422和扣座421之间采用弹力绳423和绳钩424连接，使得绳夹422与扣座421不直接接触，当气垫箱6受到冲击时，吊绳43会拉动气垫箱6，在弹力绳423和绳夹422的配合下，进一步进行减震缓冲。

如图图9、图13、图14和图15所示，提供以下优选技术方案：

当吊架31和急救箱2在降落时，首先缓冲支脚322最先接触地面，由于重力作用，缓冲支脚322和第二弹簧326配合烟粉塞325对吊架31进行初步缓冲，同时缓冲支脚322推动顶塞324和气塞323向上压缩高压气筒321内气体，并对吊架31进行二次缓冲，当缓冲支脚322的尖部刺破气塞323的薄弱处后，高压气筒321内的压缩气体经缓冲支脚322尖部的进气孔3222和出气孔3221进入烟粉槽3251，将烟粉槽3251内的彩色烟粉从出烟道3253吹出至出烟槽3252，经出烟槽3252和出烟孔3254排出，由此对急救箱2降落地点进行标记，方便救援人员及时发现；

当缓冲支脚322推动顶塞324和气塞323压缩高压气筒321内的气体时，气体压力超过压力阀327设定的压力值后，压力阀327打开，将其他导入至气垫箱6，使得气垫箱6鼓起，对急救箱2进行三次缓冲。

如图9所示，提供以下优选技术方案：

当急救箱2被放置在气垫箱6内时，急救箱2将气垫箱6内层的气体挤压至缓冲气包61，在夹臂37夹紧气垫箱6时，夹臂37推动磁板62挤压缓冲气包61内的气体，使得气垫箱6内层膨胀，进而对急救箱2进行夹紧和减震缓冲；

当急救箱2已经稳定降落后，需取下急救箱2时，在松开夹臂37过程中，夹臂37带动磁板62向外移动，进而松开缓冲气包61，使得气垫箱6内的部分气体进入缓冲气包61，从而使得气垫箱6松开急救箱2，以便救援人员拿取。

如图1至图17所示，提供本技术方案的一种实施方法，具体如下：

S1：当急救箱2被放置在气垫箱6内时，急救箱2将气垫箱6内层的气体挤压至缓冲气包61，在夹臂37夹紧气垫箱6时，夹臂37推动磁板62挤压缓冲气包61内的气体，使得气垫箱6内层膨胀，进而对急救箱2进行夹紧和减震缓冲；

S2：通过活动把手381以及弹簧销382实现吊杆35与主杆36之间的销接，通过转动活动把手381，使得活动把手381带动弹簧销382移动，进而改变弹簧销382的伸缩状态，实现主杆36和吊杆35之间的销接状态的改变，从而保持夹臂37的张开或夹紧，通过吊杆35与主杆36之间的滑动，利用驱动把手组38实现吊杆35与主杆36之间的位置限定，当吊杆35向上移动时，吊杆35带动夹臂37绕安装座34转动，进而实现夹臂37夹紧气垫箱6，气垫箱6被夹紧后，控制驱动把手组38，即可将吊架31与主杆36销接，防止吊杆35滑动，使得气垫箱6松动；反之，即可实现夹臂37的张开；

S3：通过吊钩5和钩舌51配合实现吊杆35和降落伞1之间的连接，首先将降落伞1的下端穿过钩舌51的内环，然后将吊杆35的吊环钩在吊钩5上，转动钩舌51使得钩舌51和吊钩5的开口处封闭，在空投过程中，由于重力作用，降落伞1会拉动三头锁紧块54的一端，使得三头锁紧块54转动，三头锁紧块54的另外两端分别抵接螺栓55和绳销53，由于拉绳384与活动把手381连接，当降落以后需要取下吊装的急救箱2时，转动活动把手381，活动把手381拉动拉绳384，拉绳384拉动钩舌51绕螺栓55转动，进而使得钩舌51与吊钩5错位，方便将吊钩5取下；

S4：底座39和抓地钉391的配合，实现底座39的抓地稳定，并且利用第一弹簧393和限位杆392，实现底座39与吊架31之间的缓冲，为了实现对气垫箱6的悬吊和减震，本发明通过扣座421与绳夹422的配合，将吊绳43卡接在绳夹422内，由于绳夹422和扣座421之间采用弹力绳423和绳钩424连接，使得绳夹422与扣座421不直接接触，当气垫箱6受到冲击时，吊绳43会拉动气垫箱6，在弹力绳423和绳夹422的配合下，进一步进行减震缓冲；

S5：当吊架31和急救箱2在降落时，首先缓冲支脚322最先接触地面，由于重力作用，缓冲支脚322和第二弹簧326配合烟粉塞325对吊架31进行初步缓冲，同时缓冲支脚322推动顶塞324和气塞323向上压缩高压气筒321内气体，并对吊架31进行二次缓冲，当缓冲支脚322的尖部刺破气塞323的薄弱处后，高压气筒321内的压缩气体经缓冲支脚322尖部的进气孔3222和出气孔3221进入烟粉槽3251，将烟粉槽3251内的彩色烟粉从出烟道3253吹出至出烟槽3252，经出烟槽3252和出烟孔3254排出，由此对急救箱2降落地点进行标记，方便救援人员及时发现；

当缓冲支脚322推动顶塞324和气塞323压缩高压气筒321内的气体时，气体压力超过压力阀327设定的压力值后，压力阀327打开，将其他导入至气垫箱6，使得气垫箱6鼓起，对急救箱2进行三次缓冲；

S6:当急救箱2已经稳定降落后，需取下急救箱2时，在松开夹臂37过程中，夹臂37带动磁板62向外移动，进而松开缓冲气包61，使得气垫箱6内的部分气体进入缓冲气包61，从而使得气垫箱6松开急救箱2，以便救援人员拿取。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，降落伞（1）和急救箱（2），其特征在于，还包括：吊装机构（3）和缓冲机构（4），急救箱（2）通过吊装机构（3）吊装在降落伞（1）的下方，吊装机构（3）通过吊钩（5）吊装在降落伞（1）的下端，缓冲机构（4）安装在吊装机构（3）中部，急救箱（2）通过气垫箱（6）安装在缓冲机构（4）上，吊装机构（3）包括：吊架（31）和显位支脚组件（32），吊架（31）通过把手组件（33）吊装在吊钩（5）上，显位支脚组件（32）安装在吊架（31）的四角，把手组件（33）通过安装座（34）安装在吊架（31）的中部。

2.根据权利要求1所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述把手组件（33）包括吊杆（35）、主杆（36）和一对夹臂（37），吊杆（35）套设在主杆（36）上，主杆（36）的下端固定安装在吊架（31）中部，每个夹臂（37）的上端均与吊杆（35）的下端铰接，夹臂（37）的下端能够与气垫箱（6）外壁抵接，夹臂（37）的中部与安装座（34）铰接，夹臂（37）对称设置在吊架（31）宽度风向的两侧，吊杆（35）的上端与吊钩（5）连接，吊杆（35）中部安装有驱动把手组（38）、驱动把手组（38）能够与主杆（36）销接。

3.根据权利要求2所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述驱动把手组（38）包括活动把手（381）和弹簧销（382），活动把手（381）通过把手座（383）铰接在吊杆（35）的外侧，活动把手（381）与弹簧销（382）之间卡接，弹簧销（382）安装在把手座（383）的顶部，弹簧销（382）的一端能够穿过吊杆（35）外壁与主杆（36）销接，活动把手（381）的下端与吊钩（5）之间通过拉绳（384）连接。

4.根据权利要求3所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述吊钩（5）的上端通过螺栓（55）能够转动的安装有钩舌（51），降落伞（1）的下端穿过钩舌（51）的内环，钩舌（51）与螺栓（55）铰接，吊钩（5）的一侧设置有导线孔（52），拉绳（384）的上端通过绳销（53）与钩舌（51）的下端连接，拉绳（384）的绳销（53）销接在钩舌（51）上，拉绳（384）的另一端穿过导线孔（52）与活动把手（381）的下端连接，钩舌（51）内铰接有三头锁紧块（54），三头锁紧块（54）靠近螺栓（55）的一头能够与螺栓（55）抵接，三头锁紧块（54）远离螺栓（55）的一头伸入钩舌（51）的内环内且其下表面与降落伞（1）的下端接触，三头锁紧块（54）的另一端与拉绳（384）的绳销（53）抵接。

5.根据权利要求1所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述吊装机构（3）还包括底座（39）和抓地钉（391），底座（39）通过限位杆（392）与吊架（31）活动连接，限位杆（392）固定安装在底座（39）的长度方向的两端，限位杆（392）的上端穿过吊架（31）与吊架（31）滑动连接，限位杆（392）外侧套设有第一弹簧（393），第一弹簧（393）的两端分别与吊架（31）和底座（39）抵接，缓冲机构（4）安装在底座（39）和吊架（31）之间。

6.根据权利要求1所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述缓冲机构（4）包括若干个减震支架（41）和减震吊扣（42），减震支架（41）固定安装在底座（39）的四角，气垫箱（6）下端的四角与减震支架（41）铰接，减震吊扣（42）铰接安装在吊架（31）下侧，减震吊扣（42）与气垫箱（6）长度方向的两端通过吊绳（43）连接，所述减震吊扣（42）包括扣座（421）和绳夹（422），扣座（421）铰接在吊架（31）的下端，绳夹（422）通过弹力绳（423）和若干绳钩（424）安装在扣座（421）上，部分绳钩（424）阵列安装在绳夹（422）的外侧，另一部分绳钩（424）均匀阵列安装在扣座（421）内侧，弹力绳（423）依次钩设在绳钩（424）的两端，吊绳（43）的一端与绳夹（422）卡接，另一端与气垫箱（6）连接。

7.根据权利要求1所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述显位支脚组件（32）包括高压气筒（321）和缓冲支脚（322），高压气筒（321）固定安装在吊架（31）的四角下端，缓冲支脚（322）通过气塞（323）安装在高压气筒（321）的下端内侧，气塞（323）与高压气筒（321）形成的筒状空间内填充有高压气体，气塞（323）的下端安装有顶塞（324），顶塞（324）和气塞（323）均与高压气筒（321）内壁密封连接，顶塞（324）的下端中心与缓冲支脚（322）的顶部抵接，高压气筒（321）的下端内侧安装有烟粉塞（325），烟粉塞（325）与高压气筒（321）的内壁密封连接，顶塞（324）的下端能够与烟粉塞（325）的顶部抵接，烟粉塞（325）套设在缓冲支脚（322）的外侧且与缓冲支脚（322）密封，顶塞（324）套设在缓冲支脚（322）的顶部外侧，缓冲支脚（322）的外侧套设有第二弹簧（326），第二弹簧（326）的两端分别与缓冲支脚（322）的下端和烟粉塞（325）的下端抵接，高压气筒（321）的顶部通过压力阀（327）与气垫箱（6）连通，压力阀（327）固定安装在吊架（31）的上端，压力阀（327）分别与高压气筒（321）和气垫箱（6）连通。

8.根据权利要求1所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述烟粉塞（325）的上端中部开设有存储彩色烟粉的烟粉槽（3251），顶塞（324）与烟粉槽（3251）形成彩色烟粉的存储空间，烟粉塞（325）的下端外侧开设有出烟槽（3252），烟粉槽（3251）的底部开设有连通出烟槽（3252）的出烟道（3253），高压气筒（321）正对出烟槽（3252）的位置开设有出烟孔（3254），缓冲支脚（322）能够与烟粉槽（3251）连通。

9.根据权利要求8所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述缓冲支脚（322）的顶部能够刺破气塞（323）中心薄弱处，缓冲支脚（322）的上端为空心结构且缓冲支脚（322）位于顶塞（324）下侧位置开设有出气孔（3221），缓冲支脚（322）的尖部开设有进气孔（3222）。

10.根据权利要求1所述的带有高空抛落应急缓冲的无人机救援应急箱，其特征在于，所述气垫箱（6）内双层中空结构，气垫箱（6）的内层为弹性橡胶膜结构，气垫箱（6）宽度风向的两侧设置有缓冲气包（61），缓冲气包（61）材质与气垫箱（6）内层相同，缓冲气包（61）与气垫箱（6）连通，缓冲气包（61）的外侧卡接有磁板（62），磁板（62）正对夹臂（37）的下端并磁接。

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