CN113577351A - 一种消毒机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消毒机器人，包括用于装载运动装置(2)、消毒装置(3)、数据采集装置(4)和控制***(5)的车体(1)，设置在所述车体(1)底部用于根据运动指令带动所述车体(1)运动的运动装置(2)，设置在所述车体(1)上用于装载消毒液并根据所述消毒指令向车厢喷洒消毒液且能够能够根据环境的变化调整消毒液的喷洒位置的消毒装置(3)，设置在所述车体(1)上用于采集车体途径的数据信息的数据采集装置(4)和设置在所述车体(1)上用于接收所述数据信息并发送所述运动指令、消毒指令的控制***(5)。本发明通过视觉识别技术的自动瞄准方案实现定向消毒并能够对消毒对象实现智能分辨，提高了消毒的准确性。

Description

一种消毒机器人
技术领域
本发明涉及消毒设备技术领域，具体涉及一种用于列车车厢消毒用的消毒机器人。
背景技术
目前，在消毒机器人领域，消毒机器人往往沿着规划的路径进行全方位的消毒，这种消毒方式即影响消毒效率又会造成消毒液的浪费。同时在药剂喷洒过程中，常用以下两种方式：(1)泵送液体到喷头处，利用压力将液体喷出，这种方式喷出的液体颗粒较大；(2)超声波雾化方式，使用风机通过管道将雾化的液体喷出，进行消毒，这种方法需要专门的输送管，占用空间较大。
申请号为201310277764.0公开了一种新型风管消毒机器人，包括机架，所述机架上设有用于驱动该机架前进或后退的行走机构；消毒装置，设置于所述机架上，该消毒装置包括消毒液储存箱及用于将消毒液储存箱内的消毒液向所述机架前方和/后方的喷射装置，所述喷射装置包括齿轮泵及喷嘴，所述齿轮泵的入口通过一第一导管与所述消毒液储存箱连通，齿轮泵的出口通过一第二导管与所述喷嘴连接。这种泵送方式喷出的颗粒较大，覆盖性较差。
申请号为201811055503.3公开了一种旋转消毒机器人，包括：机体；旋转组件，相对机体转动，包括转盘和带动转盘转动的转动电机；雾化组件，设置在转盘上，随转盘转动；其中，雾化组件包括风机和雾化喷头，机体上设有放置消毒剂的容腔，容腔中设有与雾化组件中的雾化喷头相连接的连接管，连接管穿过转盘与位于转盘上方的雾化喷头相连接，风机的出风口与雾化喷头相连通，雾化喷头倾斜安装在转盘上，转盘上设有限制转盘转动角度的限位组件。这种装置的连接管路占用空间较大，且往往使雾化的颗粒碰到管壁再次凝结，效率较低。
发明内容
本发明是为了克服现有技术消毒机器人消毒效率不高的技术问题，提供一种消毒机器人，通过视觉识别技术的自动瞄准方案实现定向消毒并能够对消毒对象实现智能分辨，提高了消毒的准确性。
本发明提供一种消毒机器人，包括：
车体：用于装载运动装置、消毒装置、数据采集装置和控制***；
运动装置：设置在车体底部，用于接收控制***发送的运动指令并根据运动指令带动车体运动；
消毒装置：设置在车体上，用于接收控制***发送的消毒指令，用于装载消毒液并根据消毒指令向车厢喷洒消毒液，消毒装置能够根据环境的变化调整消毒液的喷洒位置；
数据采集装置：设置在车体上，用于采集车体途径的数据信息并将数据信息传送至控制***；
控制***：设置在车体上，用于接收数据采集装置传送的数据信息，用于向运动装置发送运动指令，用于向消毒装置发送消毒指令。
控制***能够根据消毒场景的变化调整运动指令和消毒指令，是消毒机器人能够根据不同的环境选择不同的路径和消毒方式，提高了消毒的效率和准确性。
其中数据采集装置包括激光雷达、红外相机、惯性导航单元等。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，消毒装置包括与车体固定相连的支架，设置在支架上的云台，设置在云台上的喷雾装置，设置在云台上位于喷雾装置侧面的红外相机、惯性测量单元和设置在支架上用于控制云台、喷雾装置运动的控制器；控制器用于接收控制***传送的消毒指令，控制器用于接收红外相机、惯性测量单元传送的数据并对数据进行处理。
红外相机能够采集消毒目标的位置信息并生成视觉信号传送至控制器，控制器根据消毒目标的位置调整喷雾装置的喷射方向，是喷出的消毒液能够准确的到达消毒目标。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，控制器包括：
视觉处理单元：用于接收红外相机传送的视觉信号，用于对视觉信号进行处理并生成第一处理结果，用于将第一处理结果传送至驱动单元；
控制单元：用于接收惯性测量单元传送的状态数据，用于对状态数据进行处理并生成第二处理结果，用于将第二处理结果传送至驱动单元；
驱动单元：用于接收视觉处理单元传送的第一处理结果，用于接收控制单元传送的第二处理结果，用于接收控制***传送的消毒指令，用于根据第一处理结果、第二处理结果和消毒指令生成驱动指令，用于将驱动指令传送至云台和喷雾装置。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，云台包括与支架相连的旋转机构，设置在支架上与旋转机构一端相连用于驱动旋转机构旋转的第一电机，与旋转机构另一端相连的Y型支撑板和设置在Y型支撑板顶端的转轴固定件；第一电机与控制器电连接。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，旋转机构包括设置在支架上的轴承座，与轴承座相连的轴承和与轴承相连的联轴器，联轴器与Y型支撑板固定连接。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，喷雾装置包括一端与Y型支撑板相连的支撑轴，与支撑轴另一端相连的壳体，设置在壳体一侧的涵道，设置在壳体内的水槽，设置在转轴固定件上的气管接头，两端分别与水槽、气管接头相连的气管，设置在Y型支撑板上的第二电机和与第二电机输出轴相连的齿轮组，齿轮组与壳体相连。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，壳体包括圆柱形的保护罩和设置在保护罩两端的侧板，侧板与齿轮组相连。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，齿轮组包括与第二电机输出轴相连的第一齿轮和与侧板相连的第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，在水槽内设有超声波雾化片。
本发明所述的一种消毒机器人，作为优选方式，消毒机器人还包括设置在车体上用于对异物进行清理排除的异物处理装置。
本发明在使用过程中，消毒机器人在喷雾装置的水箱内装载消毒液后控制***控制运动装置驱动消毒机器人根据预设的消毒路径进行消毒，当到达第一个消毒目标位置时，控制***控制运动装置停止，红外相机采集消毒目标的视觉信息并传送至控制器，控制器根据视觉信息调整喷雾装置的喷射位置，调整完成后喷射消毒液，完成对第一个消毒目标的消毒，控制***控制运动装置驱动消毒机器人进行下一个消毒目标的消毒，直至完成整个消毒任务。
消毒机器人在运动过程中数据采集装置实时采集运动路径的数据信息，当运行路径中出现异物时，控制***根据数据采集装置采集的数据信息调整运动指令，使运动装置驱动消毒机器人更换路径以避开异物或通过异物清理装置排除异物；若无法清理或避开异物，控制***向管理人员发送相关数据信息。
本发明由于在车体上设置数据采集装置，能够实时采集机器人运动路径的数据信息，控制***可随时根据实际情况调整运动指令，控制消毒机器人清理或躲避异物，提高了消毒机器人的智能化。
本发明进一步在车体上设置能够调整喷射方向的喷雾装置，能够根据消毒目标的位置调整喷射位置，提高了消毒喷射的准确性，提高了消毒的效率。
附图说明
图1为一种消毒机器人立体图；
图2为一种消毒机器人结构组成图；
图3为一种消毒机器人消毒装置主视图；
图4为一种消毒机器人消毒装置俯视图；
图5为一种消毒机器人消毒装置立体图；
图6为一种消毒机器人云台立体图；
图7为一种消毒机器人云台组成图；
图8为一种消毒机器人喷雾装置组成图；
图9为一种消毒机器人控制器组成图。
附图标记：
1、车体；2、运动装置；3、消毒装置；31、支架；32、云台；321、旋转机构；3211、轴承座；3212、轴承；3213、联轴器；322、第一电机；323、Y型支撑板；324、转轴固定件；33、喷雾装置；331、支撑轴；332、壳体；3321、保护罩；3322、侧板；333、涵道；334、水槽；335、气管接头；336、气管；337、第二电机；338、齿轮组；3381、第一齿轮；3382、第二齿轮；34、红外相机；35、惯性测量单元；36、控制器；361、视觉处理单元；362、控制单元；363、驱动单元；4、数据采集装置；5、控制***；6、异物处理装置。
具体实施方式
实施例1
如图1～2所示，一种消毒机器人，包括：
车体1：用于装载运动装置2、消毒装置3、数据采集装置4和控制***5；
运动装置2：设置在车体1底部，用于接收控制***5发送的运动指令并根据运动指令带动车体1运动；
消毒装置3：设置在车体1上，用于接收控制***5发送的消毒指令，用于装载消毒液并根据消毒指令向车厢喷洒消毒液，消毒装置3能够根据环境的变化调整消毒液的喷洒位置；
如图3～5所示，消毒装置3包括与车体1固定相连的支架31，设置在支架31上的云台32，设置在云台32上的喷雾装置33，设置在云台32上位于喷雾装置33侧面的红外相机34、惯性测量单元35和设置在支架31上用于控制云台32、喷雾装置33运动的控制器36；控制器36用于接收控制***5传送的消毒指令，控制器36用于接收红外相机34、惯性测量单元35传送的数据并对数据进行处理；
如图6～7所示，云台32包括与支架31相连的旋转机构321，设置在支架31上与旋转机构321一端相连用于驱动旋转机构321旋转的第一电机322，与旋转机构321另一端相连的Y型支撑板323和设置在Y型支撑板323顶端的转轴固定件324；第一电机322与控制器36电连接；旋转机构321包括设置在支架31上的轴承座3211，与轴承座3211相连的轴承3212和与轴承3212相连的联轴器3213，联轴器3213与Y型支撑板323固定连接；
如图8所示，喷雾装置33包括一端与Y型支撑板323相连的支撑轴331，与支撑轴331另一端相连的壳体332，设置在壳体332一侧的涵道333，设置在壳体332内的水槽334，设置在转轴固定件324上的气管接头335，两端分别与水槽334、气管接头335相连的气管336，设置在Y型支撑板323上的第二电机337和与第二电机337输出轴相连的齿轮组338，齿轮组338与壳体332相连；壳体332包括圆柱形的保护罩3321和设置在保护罩3321两端的侧板3322，侧板3322与齿轮组338相连；在水槽334内设有超声波雾化片；齿轮组338包括与第二电机337输出轴相连的第一齿轮3381和与侧板3322相连的第二齿轮3382，第一齿轮3381和第二齿轮3382相互啮合；
如图9所示，控制器36包括：
视觉处理单元361：用于接收红外相机34传送的视觉信号，用于对视觉信号进行处理并生成第一处理结果，用于将第一处理结果传送至驱动单元363；
控制单元362：用于接收惯性测量单元35传送的状态数据，用于对状态数据进行处理并生成第二处理结果，用于将第二处理结果传送至驱动单元363；
驱动单元363：用于接收视觉处理单元361传送的第一处理结果，用于接收控制单元362传送的第二处理结果，用于接收控制***传送的消毒指令，用于根据第一处理结果、第二处理结果和消毒指令生成驱动指令，用于将驱动指令传送至云台32和喷雾装置33；
数据采集装置4：设置在车体1上，用于采集车体1途径的数据信息并将数据信息传送至控制***5；
控制***5：设置在车体1上，用于接收数据采集装置4传送的数据信息，用于向运动装置2发送运动指令，用于向消毒装置3发送消毒指令，用于向异物处理装置6发送清理指令；
异物处理装置6：设置在车体1上，用于接收控制***5发送的清理指令并根据清理指令对异物进行清理排除。
本实施例在使用过程中，消毒机器人在喷雾装置33的水箱内装载消毒液后控制***5控制运动装置2驱动消毒机器人根据预设的消毒路径进行消毒，当到达第一个消毒目标位置时，控制***5控制运动装置2停止，红外相机34采集消毒目标的视觉信息并传送至控制器36，控制器36根据视觉信息调整喷雾装置33的喷射位置，调整完成后喷射消毒液，完成对第一个消毒目标的消毒，控制***5控制运动装置2驱动消毒机器人进行下一个消毒目标的消毒，直至完成整个消毒任务。
消毒机器人在运动过程中数据采集装置4实时采集运动路径的数据信息，当运行路径中出现异物时，控制***5根据数据采集装置4采集的数据信息调整运动指令，使运动装置2驱动消毒机器人更换路径以避开异物或通过异物清理装置6排除异物；若无法清理或避开异物，控制***5向管理人员发送相关数据信息。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效，都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消毒机器人，其特征在于：包括：
车体(1)：用于装载运动装置(2)、消毒装置(3)、数据采集装置(4)和控制***(5)；
运动装置(2)：设置在所述车体(1)底部，用于接收所述控制***(5)发送的运动指令并根据所述运动指令带动所述车体(1)运动；
消毒装置(3)：设置在所述车体(1)上，用于接收所述控制***(5)发送的消毒指令，用于装载消毒液并根据所述消毒指令向车厢喷洒消毒液，所述消毒装置(3)能够根据环境的变化调整消毒液的喷洒位置；
数据采集装置(4)：设置在所述车体(1)上，用于采集车体途径的数据信息并将所述数据信息传送至所述控制***(5)；
控制***(5)：设置在所述车体(1)上，用于接收所述数据采集装置(4)传送的所述数据信息，用于向所述运动装置(2)发送所述运动指令，用于向所述消毒装置(3)发送所述消毒指令。
2.根据权利要求1所述的一种消毒机器人，其特征在于：所述消毒装置(3)包括与所述车体(1)固定相连的支架(31)，设置在所述支架(31)上的云台(32)，设置在所述云台(32)上的喷雾装置(33)，设置在所述云台(32)上位于所述喷雾装置(33)侧面的红外相机(34)、惯性测量单元(35)和设置在所述支架(31)上用于控制所述云台(32)、所述喷雾装置(33)运动的控制器(36)；所述控制器(36)用于接收所述控制***(5)传送的消毒指令，所述控制器(36)用于接收所述红外相机(34)、所述惯性测量单元(35)传送的数据并对所述数据进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种消毒机器人，其特征在于：所述控制器(36)包括：
视觉处理单元(361)：用于接收所述红外相机(34)传送的视觉信号，用于对所述视觉信号进行处理并生成第一处理结果，用于将所述第一处理结果传送至驱动单元(363)；
控制单元(362)：用于接收所述惯性测量单元(35)传送的状态数据，用于对所述状态数据进行处理并生成第二处理结果，用于将所述第二处理结果传送至所述驱动单元(363)；
驱动单元(363)：用于接收所述视觉处理单元(361)传送的第一处理结果，用于接收所述控制单元(362)传送的第二处理结果，用于接收所述控制***(5)传送的所述消毒指令，用于根据所述第一处理结果、所述第二处理结果和所述消毒指令生成驱动指令，用于将所述驱动指令传送至所述云台(32)和所述喷雾装置(33)。
4.根据权利要求2所述的一种消毒机器人，其特征在于：所述云台(32)包括与所述支架(31)相连的旋转机构(321)，设置在所述支架(31)上与所述旋转机构(321)一端相连用于驱动所述旋转机构(321)旋转的第一电机(322)，与所述旋转机构(321)另一端相连的Y型支撑板(323)和设置在所述Y型支撑板(323)顶端的转轴固定件(324)；所述第一电机(322)与所述控制器(36)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种消毒机器人，其特征在于：所述旋转机构(321)包括设置在所述支架(31)上的轴承座(3211)，与所述轴承座(3211)相连的轴承(3212)和与所述轴承(3212)相连的联轴器(3213)，所述联轴器(3213)与所述Y型支撑板(323)固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种消毒机器人，其特征在于：所述喷雾装置(33)包括一端与所述Y型支撑板(323)相连的支撑轴(331)，与所述支撑轴(331)另一端相连的壳体(332)，设置在所述壳体(332)一侧的涵道(333)，设置在所述壳体(332)内的水槽(334)，设置在所述转轴固定件(324)上的气管接头(335)，两端分别与所述水槽(334)、所述气管接头(335)相连的气管(336)，设置在所述Y型支撑板(323)上的第二电机(337)和与所述第二电机(337)输出轴相连的齿轮组(338)，所述齿轮组(338)与所述壳体(332)相连。
7.根据权利要求6所述的一种消毒机器人，其特征在于：所述壳体(332)包括圆柱形的保护罩(3321)和设置在所述保护罩(3321)两端的侧板(3322)，所述侧板(3322)与所述齿轮组(338)相连。
8.根据权利要求7所述的一种消毒机器人，其特征在于：所述齿轮组(338)包括与所述第二电机(337)输出轴相连的第一齿轮(3381)和与所述侧板(3322)相连的第二齿轮(3382)，所述第一齿轮(3381)和所述第二齿轮(3382)相互啮合。
9.根据权利要求6所述的一种消毒机器人，其特征在于：在所述水槽(334)内设有超声波雾化片。
10.根据权利要求1～9其中任意一项所述的一种消毒机器人，其特征在于：所述消毒机器人还包括设置在所述车体(1)上用于对异物进行清理排除的异物处理装置(6)。
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