CN103038147A - 用于操纵物体的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于操纵物体的系统，包括：扫描仪，其配置用于在第一位置光学扫描物体以获得表明所述第一位置的位置数据；操纵组件，其配置用于接收位置数据，并由此生成定向指令将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在所述第一位置时所述臂与所述物体的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在第二位置时所述臂与所述物体的接合情况；以及臂控制器，其配置用于接收定向指令，基于所述定向指令控制操纵臂将物体从第一位置操纵到第二位置。该系统能够用在可移动箱体清洁设备和炸弹处置组件中。臭氧化系统包括臭氧源、含有液体的储槽、臭氧注射器和臭氧接触室。

Description

用于操纵物体的系统
领域
本发明涉及一种用于操纵物体的系统。特别地，但不是排他地，本发明涉及利用可移动箱体清洁设备(mobile bin cleaning apparatus)操纵物体，例如箱体(bin)的应用。
本发明还涉及一种臭氧化系统和方法。特别地，但不是排他地，将臭氧气体传递到诸如水等液体中的应用。
背景
迄今为止，至少在工业上，已经，利用配置成用于操纵物体的某种形式的机械臂执行了许多物体的操纵。例如，在工厂环境中配置臂将总是位于一预定位置的物体移动到另一预定位置。或者，可以由操作者手动操纵臂将该物体定位于一位置，随后操纵该物体。这种手动操纵物体的方法的例子可见操纵箱体以供清洁的已知方法。
例如，操作者通常使用可移动箱体清洁设备，如加压喷枪手动进行可移动箱体清洁。在某些情况下，该箱体已定位在可移动箱体清洁设备的清洁室内以容纳和收集任何喷射的流体。
通常，利用运输工具(vehicle)在箱体的物理位置之间移动这些箱体清洁室和清洁机械装置（如喷枪）。例如，可将箱体清洁室纳入由运输工具牵引的拖车，从而操作者可以驱动运输工具，并将其定位于待清洁的一或多个箱体附近。一旦拖车就位，操作者可以物理方式将箱体移动到它可以被清洁的位置，或可以操纵移动机械装置，如龙门起重机，以接合箱体并将其移动到待清洁的位置。在这两种情况下，操作者需要将箱体手动定位并移动它，或安排它移动到所需的位置，以便可以使用清洁机械装置对其进行清结。
现有的臭氧化系统使用臭氧接触腔，将注入或注射的臭氧气体转移到液体，例如水中。使用泡沫扩散接触器，直接注射方法，和/或涡轮混合器可以实现。泡沫扩散接触器不需要额外的能量来运行，并且具有高臭氧传送率，但通常构建成5至7米水深以提供足够的臭氧气泡接触面积，而且臭氧气体转移入水的速率较低。由于臭氧气体在负压下注入水流，喷射器接触通常具有较快的传送率。然而，高浓度的臭氧化液体难以用这种方法生产，因为臭氧气体向水的最大传送率抑制了浓度。可以使用涡轮混合器在罐中混合臭氧气体与水，但与用泡沫扩散接触器一样，涡轮混合罐需要最高5米的较大水深，以提供臭氧气泡的足够接触面积，臭氧气体传送率也较低。
发明概要
本发明的第一方面提供一种用于控制臂的臂控制器，其中，该臂控制器设计为：
从扫描仪接收表明第一位置的某物体位置或外形特征的信息；
基于从扫描仪接收到的信息控制该臂在该第一位置接合物体，将该物体从该第一位置移动到第二位置。
本发明的另一方面提供一种用于操纵物体的系统，包括：
扫描仪，其配置成光学扫描第一位置的物体以获得表明所述第一位置的位置数据；
操纵组件，其配置成接收所述位置数据，并由此生成定向指令以便将操纵臂从第一取向(orientation)重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在所述第一位置时所述臂与所述物体的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在第二位置时所述臂与所述物体的接合情况；和
臂控制器，其配置成接收定向指令和基于该定向指令控制所述操纵臂操纵物体从所述第一位置移动到所述第二位置。
在一实施方式中，所述系统进一步包括转化组件(translation module)，其配置成从扫描仪接收所述位置数据，将所述位置数据转换成相对于系统的参照系，一旦转换，即将所述位置数据输出到操纵组件。在一实例中，转化组件还配置成将位置数据转换成三维坐标数据（如x、y和z坐标），因此可以得到参照系中物体的三维轮廓。或者，转化组件设置成将位置数据转化成极坐标。
在一实施方式中，所述第二位置是预定的。在该实施方式中，至少部分根据物体的识别(信息)确定所述第二位置。
在一实施方式中，所述系统还包括识别组件(identification module)，用于从扫描仪接收到的位置数据中识别第一位置的物体。在另一种配置中，物体由操作者确定。
在一实施方式中，识别组件从位置数据中的预定模式识别物体。
在一实施方式中，臂控制器还设置成基于定向指令，控制操纵臂从第一位置到第二位置对物体作平移操作。在另一实施方式中，臂控制器还设置成基于定向指令，控制操纵臂从第一位置到第二位置对物体作转动操作。本领域技术人员应理解可将臂控制器配置为控制该操纵臂通过转动和/或平移操作而操纵物体从第一位置到第二位置，反之亦然。
在一实施方式中，所述操纵臂包括在一端的夹持器，以将物体维持于操纵臂。在一实例中，所述夹持器配置成用于转动物体。
在一实施方式中，所述系统还包括操作组件(operating module)，其配置成在所述第二位置执行与物体相关的操作。
在一实施方式中，该物体包括容器(receptacle)。在一配置中，所述容器包括箱体。在另一配置中，所述操作组件包括清洁组件(cleaning module)以清洁所述箱体。在还有的另一配置中，所述容器包含炸弹(bomb)，所述操作组件包括炸弹处置组件以处置炸弹。
在一实施方式中，所述系统包括可移动设备，所述可移动设备包括扫描仪、操纵组件和臂控制器（例如，运输工具）。
在一实例中，所述物体包括伤员。在此例中，可以用该系统解救伤员，基于所接收到的位置数据，将操纵臂一端的延伸器(stretcher)定位于第一位置的伤者下面，从而随后可将伤员移动到第二位置。此外，本领域技术人员应理解，该系统可以配置在解救伤员的可移动设备上，可移动设备可以是无人运输工具，从而可以完全自动进行伤员解救。
本发明的另一方面提供一种操纵物体的方法，包括：
通过扫描仪光学扫描第一位置的物体以获得表明所述第一位置的位置数据；
从所述位置数据生成定向指令，用于将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在所述第一位置时所述臂与所述物体的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在第二位置时所述臂与所述物体的接合情况；和
控制所述操纵臂，基于定向指令操纵所述物体从所述第一位置移动到所述第二位置。
本发明的另一方面提供一种用于操纵物体的系统，包括：
扫描仪，其配置成光学扫描预定位置，以便将物体放置在第一位置从而获得表明所述第一位置的位置数据；
操纵组件，其配置成接收所述位置数据，并由此生成定向指令以便将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在第二位置时所述臂与所述物体的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在所述第一位置时所述臂与所述物体的接合情况；和
臂控制器，其配置成接收定向指令，基于该定向指令控制所述操纵臂操纵物体从所述第二位置移动到所述第一位置。
在一实例中，物体不定位于所述第一位置，但由操纵臂保留在第二位置，以待放在第一位置。例如，第一位置包括用于存储目前保留在第二位置的物体的货架。在此例中，可以用所述系统扫描储货架，随后基于从扫描仪接收到的表明第一位置的位置数据来确定预定位置以便将物体如托盘或板条箱放置在储货架上。在另一实例中，物体是用于接收弹药的容器。在该例中，可将如上所述的可移动设备定位于第一位置中弹药预定位置（例如，在战场上或弹药控制平面内）附近，扫描仪可扫描预定位置随后生成定向指令来操纵臂，从而将弹药放置在所述第一位置。在另一实例中，物体是配置成接收颜料的有效负载的容器。同样，可将可移动设备定位于第一位置中颜料所需位置（例如路上）附近，扫描仪扫描预定位置随后生成定向指令来操纵臂，从而将颜料释放在所述第一位置。在又一实例中，容器用于接收医疗装备，如外科手术工具。在这种情况下，可以基于从扫描仪接收的位置数据，在第一位置使用所述外科手术工具。
本领域技术人员应理解，上述操纵物体的系统和方法的例子可见于操纵箱体以便清洁的系统和方法。
本发明的另一方面提供一种可移动箱体清洁设备，包括：
清洁组件，其设置在可移动箱体清洁设备内以清洁箱体；
臂，其配置成将所述箱体在第一位置和第二位置之间移动，所述第一位置远离所述可移动箱体清洁装置，而在所述第二位置中所述清洁组件清洁所述箱体；
至少一个扫描仪，其配置成用于扫描第一位置中的箱体，以确定所述箱体相对于所述可移动箱体清洁设备的位置；
臂控制器，其配置成控制所述臂以维持所述箱体，根据所述至少一个扫描仪确定的位置在第一和第二位置之间移动所述箱体。
在一实施方式中，所述臂是铰接的机械臂。在一实例中，所述臂在一端包括工具。在一配置中，所述工具包括夹持器，将物体与接合装置维持在那里。在一配置中，所述接合装置包括至少一个抽吸盖(cap),在其他配置中，接合装置包括至少一个爪。例如，所述爪包括气动或液压操纵的臂，以持有各种形状不同重量和尺寸的物体（如箱体、储罐、延伸器等）。
在一实例中，铰接的机械臂包括在一端的夹持器以将箱体维持在那里。本领域技术人员应理解夹持器用于夹持箱体，从而将其维持于臂，但也可以接合箱体（例如，接合预设在箱体上的插槽）以便在各位置之间移动的同时维持箱体。还应理解，在机械臂的夹持器端的相对端，机械臂固定到可移动箱体清洁设备，使箱在远离可移动箱体清洁设备的位置（如路边）和箱体能被设置在箱体清洁设备内的清洁组件清洁的第二位置之间移动。
在一实施方式中，夹持器包括至少一种抽吸盖。在一配置中，所述或各抽吸盖包括真空装置，其配置成施加抽吸力于箱体表面以将箱体维持在此。本领域技术人员应理解，可移动箱体清洁设备包括：空气泵，或类似的，以在所述或各抽吸盖内产生部分真空。在另一配置中，所述或各抽吸盖包括波纹管式(bellow type)抽吸盖，其能将更大的真空力施加到箱体表面。在其他的配置中，夹持器包括侧接两个重型抽吸盖的一个中央波纹管式抽吸盖，从而该中央波纹管式抽吸盖可以将箱体拖入两重型抽吸盖，以便更好地持有箱体。
在一实施方式中，夹持器配置成以连接到铰接的机械臂为支点旋转。以这种方式，可操作夹持器从不同的取向持有和移动箱体，例如当箱体是直立的，或在其侧面等。例如，如果所述臂用来移动平放在它侧面的箱体，夹持器可以适当地配置成用于持有箱体，随后夹持器和箱体在第一和第二位置之间移动之时围绕支点旋转。
在一实施方式中，臂控制器配置成围绕连接到铰接的机械臂的凸缘(shoulder)旋转夹持器。然后夹持器旋转到合适的构造，从而将箱体维持在其当前的取向（例如直立、或平放在它侧面等）。因此，在一实例中，臂控制器通过凸缘控制所述臂来配置夹持器以便持有箱体，并且根据至少一个扫描仪确定的位置控制该臂在第一和第二位置之间移动箱体。
在一实施方式中，铰接的机械臂包括六个铰接接头，以便在第一和第二位置之间移动箱体。本领域技术人员应理解，该臂的铰接接头数量可以更多或更少，取决于待移动和清洁的箱体的尺寸、外形、与可移动清洁设备的距离以及大体取向。本领域技术人员还应理解，臂的铰接长度也可以根据应用而改变。
在一实施方式中，扫描仪以预定的垂直间隔，以离开第一位置的物体表面相对于扫描仪的距离值形式获得位置数据。在该实施方式中，扫描仪沿物体的表面水平扫描得到多个与x轴交叉的距离值，这些距离值形成z轴值。在一配置中，扫描仪采用单次扫描或移动扫描，以预定的垂直间隔确定的不同y轴值进行水平扫描。因此，扫描仪获得能够被转化组件转换成为参照系的位置数据，该参照系包括相对于可移动设备的x、y和z坐标。
在一实施方式中，扫描仪包括激光扫描仪。在一实例中，激光扫描仪是SICKTM激光扫描仪。
在一实施方式中，扫描仪与直角呈一定角度作扫描。在一配置中，该角度与从所述可移动设备延伸的垂线呈1度-45度。在另一配置中，该角度与从所述可移动设备延伸的垂线呈15度。
在一实施方式中，扫描仪包括两个间隔开的扫描仪，以获得更多数量的距离值，从而形成由x、y和z坐标限定的物体的三维轮廓(profile)。在另一种配置中，两台扫描仪以相对垂线相反的15度角进行扫描，以更好地确定第一位置中物体的三维轮廓。
在一实施方式中，扫描仪确定箱体相对于可移动箱体清洁设备的三维轮廓。
在一实施方式中，臂控制器配置成控制臂以便持有箱体，并根据箱体的三维轮廓移动箱。例如，扫描仪扫描第一位置中的箱体来确定其三维轮廓（例如，箱体的形状和相对于可移动箱体清洁设备的取向），因此夹持器可以持有箱体，随后将箱体从第一位置移动到第二位置。在该例中，臂控制器确定箱体的合适表面以便夹持器持有箱体，配置夹持器以持有箱体，并控制臂的铰接接头的运动以将持有的箱体从第一位置移动到第二位置，从而它可以由清洁组件进行清洁。接着臂控制器控制臂随后将箱体送回第一位置，根据确定的轮廓释放箱体。据设想，如果箱体确定是不希望的取向（例如平放在地面），它将以相对于可移动箱体清洁设备的预定位置，以所期望的取向（例如直立）送回第一位置。
在另一实例中，扫描仪扫描第一位置的箱体，为识别组件获得位置数据以识别箱体。在该例中，识别组件通过首先从扫描的位置数据确定箱体的前板和轮子的定位来识别箱体。本领域技术人员应理解，就箱体的标准尺寸而言，相对于前板的尺寸和定位的车轮的尺寸和位置是已知的。在这种方式中，对于扫描已知尺寸的箱，处理时间和资源能够降低。然后箱体的轮和前板的定位可以用来确定箱体的取向及它的尺寸。此外，因箱体的尺寸通常是标准化的，转化组件利用已知的箱体轮廓能够完成箱体的三维轮廓。
在另一实例中，扫描仪扫描箱体周围视野内的环境以确定在扫描箱体的同时是否有障碍物（例如人）直接位于和/或已进入箱体紧邻的区域。如果这样，给操作员提供警告，暂停操作，如移动箱体，等待操作者的指令。在一实例中，系统包括其他扫描仪，其指定扫描箱体周围环境的入侵者或障碍。
在一实施方式中，所述可移动设备包括控制面板，以便操作者控制和/或监控操纵物体，并随后对物体（例如，箱体）执行某操作。在一实例中，控制面板通过首先促使操作人员确认待扫描箱体的尺寸，确认箱体的扫描正确并且箱体周围区域没有障碍物使得操作者能够从可移动设备的舱室来控制清洁箱的操作。此外，控制面板使用安装在可移动设备上的相机显示可移动设备对着操作者一侧的第一位置图像，从而操作者可以将可移动设备从驱动位置定位于临近箱体。此外，控制面板是便于操作的触摸屏。本领域技术人员应理解，控制面板可编程以控制各种其它操作，如炸弹处置，如上所述。
在上述实施方式中，所述至少一个扫描仪（即所述扫描仪）包括两个间隔开的扫描仪，以提供冗余度和确定箱体的三维轮廓。在一配置中，各扫描仪包括激光扫描仪，其配置成以预定的间隔发射待反射离开箱体表面的激光束。随后反射的激光束通过扫描仪检测以确定从扫描仪到箱体的距离进而确定位置。
在一实施方式中，扫描仪配置成检测一个平面内（例如，水平方向）的距离，从而确定箱体相对于扫描仪和可移动箱体清洁设备的位置。在另一实例中，扫描仪配置成在多个平面内检测距离，从而确定箱体的三维轮廓。在各实例中，可移动箱体清洁设备可以用于根据从所述或各扫描仪输出的测定信息来移动和清洁各种轮廓的箱体。
在一实施方式中，将两个间隔开的扫描仪设置在可移动轨道上，使得扫描仪可以大致与待扫描的箱体垂直。
在一实施方式中，清洁组件包括配置成接收第二位置中的至少部分在其中的箱体的清洁室。本领域技术人员应理解，清洁组件可以包括清洁工具，如旋转刷，从而无需将箱体收入清洁室内。
在一实施方式中，清洁组件包括：用于在箱体内喷射清洁液的至少一个喷嘴。在一实例中，所述至少一个喷嘴是旋转的喷嘴以便在箱体内表面作喷射。在另一实施方式中，清洁组件包括用于在箱体外喷射清洁液的多个喷嘴。在一配置中，用于在箱体外喷射洁洗液的喷嘴以指定的间隔，环状围绕箱体布置从而清洁箱体的外表面。在这两种情况下，清洁室防止喷射的清洁液逸出清洁组件进入环境中。
本领域技术人员应理解清洁液可以包括水，或混有洗涤剂和/或杀菌剂的水，或类似的。但是，还可以设想可以根据应用采用其他的清洁液，如油基溶剂。
在一实施方式中，清洁室包括集液槽以在其内收集喷射的清洁液。在一实例中，集液槽位于清洁室的最低点以收集从喷嘴喷射的清洁液。
在一实施方式中，清洗组件包括过滤装置，以过滤从集液槽收集的喷射的清洁液。例如，集液槽收集喷射的清洁液和固体颗粒，如先前粘到箱上的任何灰尘、污垢或垃圾。固体颗粒通过过滤装置过滤，使清洁液可以回收并存储在槽以供重新使用。在一实例中，过滤装置包括离心式过滤器，以除去收集的喷射的清洁液中的固体颗粒。在另一实例中，过滤装置包括除去这些固体颗粒的振动过滤器，如振动筛。
在一实施方式中，清洗组件包括臭氧发生器，其配置成产生臭氧，从而与清洁液（或水）混合用在箱体内和/或外喷洒。在该实施方式中，臭氧发生器产生臭氧作为消毒剂以消毒箱体和存储的再生的（即过滤的）液体。本领域技术人员应理解，该设备可以使用其他的消毒剂，如氯和溴。
在一实施方式中，可移动箱体清洁设备包括运输工具。在该实施方式中，运输工具是具有舱室的卡车，以便驾驶员操作卡车和纳入可移动箱体清洁设备的底盘。在备选的实施方式中，可移动箱体清洁设备设置在与运输工具（如卡车）相连的拖车内。
本发明的另一方面提供一种清洁箱体的方法，包括：
将可移动箱体清洁设备定位于第一位置中的箱体附近；
扫描第一位置中的箱体以确定该箱体相对于可移动箱体清洁设备的位置；
将测定的箱体位置信息输出到臂控制器；
根据测定的箱体位置信息，通过该臂控制器控制臂将箱体从第一位置移动到第二位置，从而能在设置于可移动箱体清洁设备内的清洁组件内清洁箱体；
由箱体清洁组件清洁箱体；和
由臂控制器控制所述臂将箱体从第二位置移动到远离可移动箱体清洁设备的位置。
本领域技术人员应理解，上述臭氧发生器是臭氧化的方法和系统的示范性实施方式。
本发明的一方面提供一种臭氧化系统，包括：
臭氧源，用于提供臭氧气体以便转移入液体；
储槽，用于在其内储存液体，其具有入口和排放口，分别允许所述液体进入储槽和从储槽释放所述液体；
臭氧注射器，用于将从臭氧源接收到的所述臭氧气体经排放口注射入从所述储槽接收的所述液体的进入流；和
臭氧接触室，用于接收所述进入流和所述臭氧气体，将所述臭氧气体与所述进入流的液体接触，使得所述臭氧气体能够转移入所述液体，将来自接触室的所述液体和传入其中的所述臭氧气体输出到待经入口返回储槽的输出流中，其中，
所述臭氧接触室包括数个接触室部分，所述进入流通过所述接触室部分连续地形成湍流。
在一实施方式中，数个接触室部分增加液体在接触室内的停留时间。在该实施方式中，接触室部分增加了液体内臭氧气体的接触面积，从而其更易溶解。
在一实施方式中，臭氧气体和水通过策略性布置的直列式混合器(inlinemixer)，其设计用于进一步减小在通过数个接触室部分之时的臭氧气体气泡尺寸，如此进入流经历的接触和/或停留时间高，从而确保充分混合和气体传入液体（如水）。当这些直列式或涡轮混合器，或其他的混合装置与，例如五米区段的管一起使用从而形成连续接触室部分（如混合线圈）时，能够确保臭氧气体气泡尺寸小型化，因此最大程度提高气体与水的传入和接触率从而获得水中的最大臭氧浓度。在一配置中，直列式混合器包括机械混合喷嘴。
在一实施方式中，液体包括水，传入水中的臭氧气体通过氧化水中的有机和无机化合物来处理水，从而具有对与臭氧化的水接触的物体具有消毒作用。本领域技术人员应理解臭氧气体溶解于水中用于水处理和消毒物体的典型浓度是0.1至4微克每升。此类臭氧化的水可以，例如，用于在箱体内和/或外喷洒以清洁和消毒箱体，喷出的水返回储槽用于处理和重新使用。臭氧化的水还可以，例如，用于植物喷洒。在该种情况下，臭氧化的水用于喷洒野草、草坪等，不会在土壤中留有化学残留。
在另一实例中，该液体不是水，是一些适合用于吸收臭氧的其他液体。
在一实施方式中，储槽还包括将其中传入臭氧气体的液体输出到某物体（如箱体或食品箱）的其他排放口。在该实施方式中，储罐还包括用于将输出的液体在用于该物体后返回的其他入口。因此，在一实例中，臭氧化的水从水槽的其他排放口泵出用于在箱体内和/外进行喷洒，喷出的水经其他入口返回储槽。本领域技术人员应理解臭氧化的水可用于消毒任何表面，如手术室内的那些，可为消费或工业目的处理和净化水，如污水处理和海水淡化。此外，臭氧化的水可以用来治疗细菌，如炭疽、乳腺炎、葡萄球菌、囊肿性纤维化等。
在一实施方式中，数个连续接触室部分包括数个延伸线圈管，用于连续地产生湍流。通过在进入流中产生湍流，以及与用于降低臭氧气体气泡尺寸的机械混合喷嘴共同使用，所述管能确保高度的接触时间，确保足够的臭氧传质入水流。在一配置中，数个延伸线圈管包括12个线圈管。在该配置中，各线圈管构成1500mm的长度。本领域技术人员应理解，可以设计其他设置的线圈管将臭氧气体与所含的液体接触，如具有长度较短的更多线圈管（例如，20个线圈管，长度为1000mm）。
本领域技术人员还应理解，可根据储槽的尺寸、应用所需的臭氧化液体量、液体中臭氧气体的所需浓度和臭氧气体到液体的所需传入率选定管的直径。
在一实施方式中，所述数个延伸线圈管在系统内垂直取向。例如，在进入流内注入的臭氧气体被接触室接收，以湍流迫使其进入接触室的第一线圈，从而降低臭氧气体的气泡尺寸，增加它的接触面积以便更多地传入液体。然后在重力作用下迫使进入流垂直向下进入第二线圈，进一步降低气泡尺寸，该过程对于线圈延伸部分是重复的。即，对进入流垂直施加作用力的行为增强了浊度，因此增强了气体的混合，其中的起泡尺寸可通过策略性布置的机械混合装置（如直列式混合器）的作用而预先小型化，从而确保气泡尺寸充分降低。
在一实施方式中，数个延伸线圈管中的至少一个包括直列式混合器，用于进一步降低臭氧气体的气泡尺寸。在该种情况下，混合器进一步提高进入流内的湍流，藉此进一步降低臭氧气体的气泡尺寸从而能更多地传入液体。在一配置中，12个线圈管上设置有3个直列式混合器。本领域技术人员应理解直列式混合器包括旋转刀片，其配置用于吸引包含液体和臭氧气体气泡的进入流，施加离心力以迫使进入流进入线圈。直列式混合器还可以包含有孔定子以进一步增加浊度。
在一实施方式中，系统还包括配置用于经出口从储槽接收液体的进入流的泵。在该配置中，泵是再循环泵，既迫使液体从储槽中进入接触室，又迫使液体从接触室进入储槽。
在一实施方式中，臭氧注射器包括文丘里管阀，其配置用于将臭氧气体注入液体的加压进入流。在一实例中，加压进入流导致文丘里管阀真空，然后臭氧气体在负压下注入进入流。在另一实施方式中，臭氧气体也可以泵入臭氧注射器。
在一实施方式中，储槽包括机械混合喷嘴或涡轮机用于在储槽中混合液体。涡轮机的作用在储槽内形成湍流以提高臭氧到液体内的传递，并防止传递到液体中的臭氧气体释放到储槽内液体管线上的空气间隙并最终进入大气。在一实施方式中，储罐通常对于大气是密封的以防止臭氧气体释放入大气，通过回收用于物体（如清洁箱体）的任何臭氧化液体来最大程度降低储槽内液体管线上的空气间隙。
在一实施方式中，臭氧源包括臭氧发生器，用于产生臭氧气体传递入液体。在该实施方式中，臭氧发生器包括用于从接收到的空气形成臭氧气体的电晕放电室。本领域技术人员将理解臭氧气体是通过电晕放电室将氧分子(O2)和氧原子相结合形成的：3O2→203，该反应是吸热的。含有氧的所接收空气通过电晕放电室的两个电极之间的放电间隙，空气中的氧分子解离形成臭氧气体。在备选的实施方式中，臭氧发生器包括不同的臭氧发生体系，如空气的UV光照射或电解反应。
在一实施方式中，臭氧发生器包括氧浓缩器，用于浓缩待电晕放电室接收的空气中的含氧量。在另一实施方式中，氧气发生器包括空气调节器，用于冷却待电晕放电室接收的空气，从而增加空气中氧气。本领域技术人员应理解，从富氧空气生成臭氧气体，电晕放电室是更有效的。
在一实施方式中，系统还包括控制器，其配置成根据从成槽内设置的传感器接收到的表明储槽内传入液体的臭氧浓度的数据来控制臭氧发生器生成的臭氧气体量。在该实施方式中，传感器包括氧化还原电位（ORP）传感器，配置用于测量与臭氧含量相关的液体中的溶氧量。在另一实施方式中，传感器测量与液体内臭氧含量直接相关的氧还原电位。在另一实施方式中，控制器控制泵的泵流量、注射速度、以及进入流和流出流的流速。此外，控制器监控储槽内的液体水平，从而可以用更多液体充填储槽以便继续操作。
在一实施方式中，系统还包括可移动设备，包括臭氧源（例如臭氧发生器）、臭氧注射器，臭氧接触室和储槽。在该实施方式中，可移动设备包括运输工具。例如，运输工具是具有舱室的卡车，以便驾驶员操作卡车和纳入臭氧发生器、臭氧注射器、臭氧接触室和储槽的底盘。在另一实例中，臭氧源（如臭氧发生器）、臭氧注射器、臭氧接触室和储槽设置在与运输工具（如卡车）相连的拖车内。
本发明的另一方面提供一种可移动臭氧化系统，包括如上所述的臭氧化系统。
在一实施方式中，所述的可移动臭氧化系统包括：可移动的结构，其中所述臭氧化系统安装到所述可移动结构。
在一实施方式中，可移动结构包括车架、拖车架和集装箱中之一。
本发明的另一方面提供一种臭氧化方法，包括：
提供臭氧气体用于传入保存于储槽内的液体；
将所述臭氧气体注入从储槽接收的所述液体的进入流；
在臭氧接触室接收所述进入流和所述臭氧气体；
在所述臭氧接触室内将所述臭氧气体与所述进入流的液体接触，以便使用数个连续的接触室部分将臭氧气体传入所述液体，所述进入流穿过接触室部分从而在所述接触室部分内的液体中连续生成湍流；和
从所述臭氧接触室输出所述液体和传入其中的所述臭氧气体进入待返回到所述储槽的输出流。
本发明的另一方面提供计算机程序代码，执行时可实施上述方法。
附图简述
为更清楚确定本发明，将参考附图描述实施方式的例子，其中：
图1是可移动箱体清洁设备的示意图，示出了本发明实施方式中远离可移动箱体清洁设备的在第一位置的箱体；
图2是图1所示可移动箱体清洁设备的示意图，示出箱体能被清洁的在第二位置的箱体；
图3是图1所示可移动箱体清洁设备的侧视图；
图4是本发明实施方式的可移动箱体清洁设备的透视图；
图5是图4所示可移动箱体清洁设备的其他透视图；
图6是本发明实施方式中配置用于持有和移动箱体的臂的透视图；
图7a到7c是本发明的示例性实施方式中不同取向的箱体透视图；
图8是本发明实施方式中配置用于扫描箱体的两个间隔扫描仪的透视图；
图9是本发明实施方式中清洁组件的透视图；
图10是本发明实施方式中过滤装置的透视图；
图11是本发明实施方式中臭氧发生器的示意图，示出从储槽传输进入流和输出流的臭氧接触室；
图12是本发明实施方式中操纵物体的系统的示意图；
图13是使用图12所示系统操纵物体的方法的流程图；
图14是本发明实施方式中臭氧化系统的示意图；
图15是图14所述臭氧化系统的其他示意图；
图16是图14所述臭氧化系统的其他示意图；和
图17是使用图14所示系统的臭氧化方法的流程图。
详述
根据某实施方式，图12示出用于操纵物体的系统200，其包括扫描仪210，配置用于光学扫描第一位置的物体以获得表明第一位置的位置数据；和处理器220，包括若干组件以实现系统200从第一位置到第二位置操纵物体（如箱体）。
处理器220包括操纵组件240，配置用于从扫描仪210接收位置数据，从位置数据生成定向指令以在取向间重新定向操纵臂（图未示）以操纵物体。即，操纵组件240生成指令以便将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在第一位置时的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在第二位置时的接合情况。此外，处理器220包括臂控制器250，配置用于根据这些取向指令控制操纵臂以操纵物体。
此外，处理器220还包括转化组件230，配置用于从扫描仪210接收位置数据，将位置数据转换成相对于系统200的参照系，一旦转换即将位置数据输出到操纵组件240。参照系还包括第一位置中物体的三维（如x、y和z坐标）表达，使得可以获得参照系内物体的三维轮廓。例如，扫描仪210可以扫描第一位置中箱体形式的物体以获得箱体的三维轮廓，该三维轮廓可以用于生成指令以便将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述箱体在第一位置时的接合情况，所述第二取向对应于所述箱体在第二位置时的接合情况。
在下述的实施例中，系统200的例子可见于可移动箱体清洁设备（如图1至11所示）。参考实施例，扫描仪210配置成光学扫描第一位置的箱体以获得表明第一位置的位置数据。然后，转化组件230从扫描仪210接收该位置数据，并把它转化成相对于可移动箱体清洁设备的x、y和z坐标，以形成第一位置中箱体的三维轮廓。其后操纵组件240利用这些x、y和z坐标生成一系列取向指令，臂控制器250利用这些取向指令控制操纵臂。即，取向指令用于在取向之间重新定向臂，所述取向对应于所述箱体中第一位置和第二位置时的接合情况。此外，操纵组件240产生进一步的取向指令，将所述臂从第二取向重新定向为其他取向以释放箱体（例如在人行道上）。
此外，该臂中一端包括夹持器，取向指令还包括与夹持器的取向相关的指令以接合（例如，持有）和释放箱体。
如所描述的，操纵箱体以便可以对其执行清洁操作。在该实例中，系统200包括操作组件（例如清洁组件）对第二位置的箱体进行清洁操作，如图1和图2所示。即，图1和图2以可移动箱体清洁设备10的形式示出了设置在可移动设备上的系统200，其中箱体14被操纵从远离图1所示装置10的第一位置移动到清洁组件12可以清洁箱体14的图2所示的预定第二位置。
因此，根据示例性的实施方式，提供一种可移动箱体清洁设备10，包括设置在可移动箱体清洁设备10内的清洁组件12以清洁位于远离可移动箱体设备10的第一位置的箱体14，如图1所示。如所示，可移动箱体清洁设备10包括臂16，其配置用于在第一位置和箱体14能够被清洁组件12清洁的第二位置之间移动箱体14。此外，可移动箱体清洁设备10包括至少一个扫描仪18和臂控制器20，扫描仪18扫描第一位置的箱体14，从而确定箱体相对于可移动箱体清洁设备10的位置，臂控制器20配置用于根据扫描仪18确定的位置控制臂16从而在第一和第二位置间移动箱体。在移动过程中，臂16最好持有箱14。
图2示出某种实施方式的可移动箱体清洁设备10，在该实施方式中，箱体14处于待被清洁组件12清洁的第二位置。因此，在使用中，操作者将可移动箱体清洁设备10定位于箱体14附近，由臂控制器20控制臂16以持有箱体14并根据从扫描仪18输出的箱体14的测定位置将箱体14从第一位置（远离可移动箱体清洁设备10）移动到第二位置（在该处清洁箱体）。箱体14被清洁后，由臂控制器20控制臂16将箱体14从第二位置送回可移动箱体清洁设备10外部的位置。该位置通常是第一位置，但不一定。例如，可将箱体14送回可移动箱体清洁设备10的相对侧，使得污秽的箱体置于一侧，而干净的箱体在相对侧。在任何情况中，随后将箱体14从臂16释放，从而可利用可移动箱体清洁设备10清洁其他箱体。
可移动箱体清洁设备10的臂16可利用设置在臂16一端的夹持器22持有箱体14，使得箱体14能够在第一位置和第二位置之间移动，如图3所示。此外，清洁组件12包括清洁室13，其配置用于收集至少部分在其中的箱体14，同时清洁箱体14。
在一实施方式中，清洁室13在其上表面具有开口槽24，以允许臂16的夹持器22穿过，因此箱体14可移入和移出清洁室13。在图3中还示出了空气接收器26，用于接收空气从而为夹持器22的抽吸盖产生真空，将参照图6作描述。
根据本发明的另一实施方式，可移动清洁设备11设置在运输工具28中，如图4所示。如所描述的，运输工具28可以是卡车（如图4所示），或者可移动箱体清洁设备可以设置在运输工具28拖曳的拖车内。在任何情况下，在使用中，操作者将运输工具28定位于箱体14附近，然后应用运输工具28的制动器，因此在箱体清洁时它不会移动。
在一实施例中，操作者使用安装到可移动箱体清洁设备11的CCTV相机将运输工具28定位于箱体14附近。在另一实施例中，操作者根据扫描仪18测定的箱体14的位置将运输工具28定位于箱体14附近。在任何情况下，一旦运输工具28定位在箱体14附近，扫描仪18扫描第一位置中箱体14的位置，从而臂控制器20可控制臂16，根据测定的箱体14的位置在第一和第二位置之间移动箱体14。也可以根据测定的箱体14位置，由夹持器22持有箱体14。可移动箱体清洁设备11还包括滑动门29，配置用于当利用可移动箱体清洁设备11清洁箱体时可滑动打开。例如，操作者驱动运输工具28，此时滑动门29是关闭的，将运输工具28定位于箱体14附近。然后，操作者操纵滑动门29打开门，露出清洁组件12和臂16，从而可清洁箱体14。然后，操作者关闭滑动门29，再驱动运输工具28到达其他位置。
此外，操作者控制滑动门20的操作以及臂16和箱体清洁组件12的操作以使用控制面板（图中未示）在运输工具的舱室内清洁箱体。在一实例中，控制面板是触摸屏。
可移动箱体清洁设备11还包括集液槽32，用于收集从清洁室13喷出的清洁液。如所述，通过将储存在储槽33内的清洁液喷洒在箱体14内和/或外类似清洗箱体14，如图5所示。然后由集液槽32收集喷出的清洁液，并通过过滤装置30过滤，以便它可以被重用。或者，先将集液槽32收集的喷出的清洁液经过滤装置30过滤，再释放进入排水管或用于农业等。在图5所示的实施方式中，过滤装置30定位在储槽33的上方，使过滤的液体可以进入储槽33为清洁组件12所用。
如所述，清洁液还包括消毒剂，如臭氧以消毒箱体14和存储在储槽33中的液体。在该实施方式中，通过臭氧发生器34产生臭氧，臭氧发生器34包括用于产生臭氧和将所生成的臭氧与清洁液混合的元件，将参照图11描述。
本领域技术人员将会理解，一些描述的可移动清洁设备11的元件需要能量进行操作。该能量由设置在可移动箱体清洁设备11内的电源设备36提供。在图5所述的配置中，电源设备36是能以所需电压（例如415V）为所有装备供应电量的柴油发电机，但可以想到其他的电源，如电池，光伏电池等。
图6所示的实施方式中，进一步详细示出臂16和夹持器22。在该实施方式中，臂16是铰接的机器臂，夹持器22包括重型抽吸盖42以持有箱14于此。夹持器22还包括波纹管式抽吸盖44以进一步将箱体14拉向重型抽吸盖42，从而更好地持有箱体14。抽吸盖42和44包括真空装置（未示出）以施加抽吸力到箱体14的表面以持有箱14于此。真空装置可以定位于远离臂16，然后气控管线（未示出）在臂16内展开以将抽吸力传送到抽吸盖42和44。还可以想到可利用图3所示的空气接收器26为真空装置产生部分真空。波纹管式抽吸盖44还可突出到重型抽吸盖42以外并具有多个折叠以限定一定的空气体积，在使用中，通过应用真空装置的抽吸力将其移除，从而将箱体14拉入重型抽吸盖42。
在图6示出的实施方式中，抽吸盖42和44沿延伸构件38纵向排布。但是，本领域技术人员应理解，当箱体14通常具有至少一个延伸表面时，使用延伸构件38。因此，对于其它形状的箱体，可以使用不同结构的抽吸盖。例如，如果可移动箱体清洁设备11通常清洁立方形状的箱体，则可将四个抽吸盖设置在正方形的构件38上从而持有箱。
在另一实施例中，臂控制器20还设置用于控制真空装置（未示出），以在无法实现真空时停止提供抽吸力。在这种情况下，臂控制器20与设置在夹持器22上的压力传感器（图未示）联系，使得如果不能达到指定压力，臂控制器20认为箱14内有裂纹不能被持有。因此，臂控制器20将停止为夹持器22提供抽吸力，然后提示操作者作进一步指示。此外，臂控制器20还可以配置用于通过配置在臂16上的重量传感器（未示出）检测箱体14内的负载。在这种情况下，传感器检测箱体14是否超过指定的重量，若有，释放箱体14。此外，在其他实施例中，臂控制器20可以配置用于接收操作者的紧急停止命令。如果接收到这样的命令，臂控制器20根据可移动箱体清洁设备11的当前周期停止移动箱14，和/或给箱体14提供抽吸力，和/或清洁箱体14。在还有的实施例中，臂控制器20可以由操作者手动操纵以控制臂16。
在该实施方式中，延伸构件38与臂16相连的支轴46枢轴连接于直立构件40，以便在使用中，可以通过臂控制器20操作夹持器22以持有和移动位于第一位置不同取向的箱体14。在使用时，还将臂控制器20配置成根据所测定的箱体14（例如直立、或平放在它旁边等）的取向，围绕与臂16相连的凸缘48将夹持器22旋转到合适的结构以持有箱体14。换言之，扫描仪18扫描第一位置中箱体的位置，和/或其轮廓，以测定箱体14相对于可移动箱体清洁设备11的取向，使得臂控制器20可以将夹持器22配置成最佳构型以持有箱22，并将其移动到第二位置。
还可在图6所示实施方式中看出，臂16铰接在多个接合处以持有和在第一和第二位置之间移动可以位于第一位置中任何取向的箱体。铰接接合处设置为360°旋转，使得铰接的臂16可以通过多个不同的轴操作。在该实施方式中，有六个铰接接头，从而臂16可以通过六个不同的轴操作。第一铰接接头是凸缘48，其连接到第二铰接接头50，第二铰接接头50进而连接到臂16的伸缩臂52从而为臂16提供更大的范围以获得和移动远离可移动箱体清洁设备11的箱体。伸缩臂52也可以在第三铰接接合处54旋转，第三铰接接合处54进而连接到可以绕第四铰接接合处（未示出）旋转的摆动臂56。摆动臂56也可以通过第五铰接接合处60旋转，第五铰接接合处60进而通过第六铰接接合处60安装到底部62。
如所述的，夹持器22可以用在不同结构中以持有位于不同取向的箱体14。在第一实施例中，箱体14在第一位置侧放，如图7a所示，箱体清洁组件12配置用于清洁箱体14，其中当在第二位置时其前侧朝上。在该实施例中，扫描仪18扫描箱体以测定它的位置，臂控制器20配置成根据测定的箱体14的位置和取向控制夹持器22从而将夹持器22的延伸构件38沿箱体14的前侧面定位。一旦就位，臂控制器20控制夹持器22以通过抽吸盖42和44施加抽吸力从而持有箱体14于此，再将箱体14移动到第二位置作清洁。
在第二实施例中，箱体14背面向下平放，这样前表面朝上，如图7b所示。在这个例子中，根据箱体14测定的位置和取向，臂控制器20也配置成控制夹持器22将夹持器22的延伸构件38沿箱14的前侧面定位，然后通过抽吸盖42和44施加抽吸力从而持有箱体14，再将箱体14移动到第二位置作清洁。
在图7c所示的第三实施例中，箱体14也背面向下平放，如图7b所示，但定位于远离可移动箱体清洁设备11。因此，为获得更大的范围，臂控制器20配置成将夹持器22的延伸构件38沿箱体14的前侧面定位，但夹持器22的直立构件40绕支轴46旋转从而基本上与延伸构件38平行放倒。然后通过施加抽吸力持有箱体14，将其移动到第二位置，如上所示作清洁。
仍如所述，扫描仪18测定箱体14相对于可移动箱体清洁设备11的位置。在一实施方式中，扫描仪18在图8中更详细地示出为安装在可移动轨道66上的两个间隔的激光扫描仪64。在该实施方式中，激光扫描仪64配置成在三个平面内测定箱体14的位置从而确定箱体14的三维轮廓，以便它能够被持有并相应移动。在一实施例中，发动机68将两个间隔的激光扫描仪64沿可移动轨道66移动，使得扫描仪64能够基本上与所扫描的箱体14垂直定位。在一实施例中，操作者可以使用安装在可移动箱清体洁设备11上的CCTV相机操作发动机68从而将激光扫描仪64与箱体14垂直定位。在另一实施例中，激光扫描仪64检测合适它们基本上垂直于箱体14并控制发动机68相应移动。
在另一实施方式中，可移动箱体清洁设备11包括与臂16的底座62邻近的安全扫描仪（未示出）。臂16运转时，安全扫描仪监控臂16周围的指定区域，以监控未授权进入该区域的情况从而可能预防对可移动箱体清洁设备11的伤害和/或损害。例如，如果安全扫描仪测定到未授权的进入情况，臂16的移动停止。
如所述的，清洁组件12包括清洁室13，其配置用于在第二位置接收至少部分在其内的箱体14。在图9所示的实施方式中，清洁组件12包括用于在箱内喷清洁液以清洁箱体的旋转喷嘴70和围绕箱体环状设置的数个喷嘴72以用清洁液在箱体外作清洁。本领域技术人员应理解使用时，用泵（未示出）将清洁液从储槽33泵出，在高压下清洁液从喷嘴喷出。例如，泵可以配置成将加压液体以20000千帕，每分钟139升液体从喷嘴70,72喷出以清洁箱体14。因此，可以在20至30秒间清洁箱体。本领域技术人员应理解，清洁箱体所需的时间根据箱体的尺寸而有所不同，随系统效率的提高（如，测定位置信息的更有效方法）而降低。一旦箱体14被移动到第二位置，臂控制器20对泵输出命令从而开启清洗周期，泵出清洁流体经喷嘴70和72喷向清洁室13内接收的箱体14的内和外表面以清洁箱体14。
在图9所示的实施方式中，喷出的清洁液收集在集液槽32内，喷出的清洁流体去除的任何大块垃圾由过滤器滤栅74收集。清洗组件12还包括护翼76以减少喷嘴70,72过度喷射。此外，为进一步降低由高压喷嘴产生的过度喷射和薄雾逸出清洁室13，薄雾被排气管78收集，进而将其送到排气扇80，离开安装在可移动箱体清洁设备11顶部的排气装置82，从而防止薄雾通过清洁室13的前开口逃逸。
在图10所示的实施方式中，过滤装置30包括振动筛84，配置用于除去最高100微米大小的固体；和万向接头86，配置用于确保筛子在操作期间保持水平。如所描述的，过滤的液体返回储槽重用，固体废物在桶88内收集，然后由操作者使用批准的方式处置。此外，储槽33具有位于储槽33底部的沉淀物收集和移除系统90以除去沉淀物。储槽33还具有数个挡板（未示出）以降低喷嘴70和72的液体压力急增并有助于在出槽33内混合清洁剂、消毒剂和/或臭氧。
参考图13，概括了操纵箱体形式的物体的示例性方法300。方法300包括步骤：扫描第一位置的箱体以获得表明第一位置中箱体的位置数据310；从获得的位置数据生成定向指令从而将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于箱体在第一位置时臂与箱体的接合情况，所述第二取向对应于箱体在第二位置时臂与箱体的接合情况320；和基于定向指令，控制臂操纵箱体从第一位置移动到第二位置330。
图11所示的实施方式中，臭氧发生器34包括用于产生臭氧和将其与存储在储槽33的液体混合的多个部件，以消毒储槽33内存储的液体和消毒箱体14。臭氧发生器34包括氧气发生器92和臭氧发生器94，如电晕放电室，它将电荷传到源自氧气发生器92的富氧空气以生成氧自由基，其与氧原子结合形成臭氧。产生的臭氧水平由控制器96监控，一旦产生足够水平，臭氧气体经注射器阀98吸入清洁液。臭氧通过阀98进入接触室100，其包括管道和直列式混合器102，配置用于引起有效的均质化（即，最大程度减小通过吸收入水中形成的臭氧气体气泡大小）。例如，接触室100包括十八米盘旋管部分，以在管道内充分混合从而产生湍流和三个直列式混合器102。然后使用再循环泵106使混合的臭氧和水经流量开关104进入储槽33。此外，臭氧发生器34还包括旁路阀108，如果传感器（未示出）检测到过量的臭氧，则分流过多的臭氧到液体。
如所述的，图11的臭氧发生器34是臭氧化系统和方法的示例性实施方式。该系统如图14的臭氧化系统400所示，包括臭氧源402，用于提供臭氧以便传入保存在储槽404内的液体，如图14所示。系统400还包括臭氧注射器406，用于将从臭氧源402接收的臭氧气体注入从储槽404接收的进入流；和臭氧接触室408，其接收进入流和臭氧气体，将臭氧气体和进入流的液体接触使得臭氧气体能够传入液体，并将源自接触室408的液体和传入其中的臭氧气体输出到待返回储槽404的输出流。在该实施方式中，臭氧接触室408包括数个连续的接触室部分428（图15中示出），所述进入流通过接触室部分428在其内的液体中生成湍流。
如所描述的，臭氧化的液体与物体相关的应用是处理和/或消毒该物体。例如，物体是箱体，臭氧化的水用于清洁和消毒该箱体。此外，在一实施方式中，系统400包括运输工具，运输工具包括臭氧发生器403（图11中示出）形式的臭氧源402、臭氧注射器406、臭氧接触室408和储槽404。在该例中，运输工具可以定位于待用臭氧化水清洁的箱体附近，至少部分喷出的臭氧化水在使用后返回储槽404。如所述的，臭氧化水能够氧化位于箱体表面的很多有机和无机化合物对箱体进行消毒和/或降低箱体内的生物负载水平。但是，一些有机和无机化合物可以被清除，但不完全被臭氧氧化。在该情况下，使用的水以及任何残留物返回储槽404，储槽内水中存在的臭氧氧化任何残存的化合物。本领域技术人员应理解，储槽404包括集液槽（未示出）和过滤器（未示出）以收集和防止残留物进入储槽404的水中。
图15更详细示出臭氧化系统420，包括数个部件，用于将生成的臭氧气体与源自储槽404的水接触并将其传入其中。可以看出储槽404包括进入口424和出口422，用于在槽404与臭氧接触室408之间容纳输出流430和释放进入流426。此外，臭氧接触室408包括数个连续的接触室部分428，所述部分具有数个延伸线圈管432，用于确保液体中臭氧气体的充分接触和/或保留时间。
此外，臭氧接触室408内的一些线圈管432具有直列式混合器434（如机械混合喷嘴）以进一步增强通过数个连续接触室部分428的液流的湍动，从而降低臭氧气体的气泡大小。可以从图16看出有三个直列式混合器434，配置用于迫使水的进入流426和部分溶解的臭氧通过臭氧接触室408的连续线圈管432。如所述的，直列式混合器434包括转子以吸引进入流通过直列式混合器434和定子以分散气泡和降低其尺寸从而提高其接触面积。
直列式混合器434通过连续降低进入流426的水中臭氧气体的气泡尺寸来确保在主体水相内充分的臭氧传质和与水接触。即，臭氧接触室408接收包含部分溶解在液体内的臭氧气体的进入流，在各室内通过混合器434的作用连续降低未溶解的臭氧气体的气泡尺寸以增加其接触面积，从而增强其向液体的传入。在一实施例中，包含经注射器406注入的部分溶解的臭氧气体的进入流426在湍流下被迫通过数个线圈432以连续生成湍流，通过混合器434以减低穿过线圈432的臭氧气体的气泡尺寸，使得它能更易传入（如溶解）水内。
在一实施方式中，有十二个延伸盘旋管，各管具有延伸长度1500mm，从而为连续接触室部分428提供长度为18米的管。本领域技术人员应理解，该构造使接触室408紧凑，适合安储槽404一同设置在可移动设备，如运输工具内。应理解，可以实施其他这样的紧凑和易携带构造，如具有十五个线圈，延伸长度为1000毫米。此外，可以根据储槽404的尺寸、所需的臭氧气体向水的传递率、水中臭氧气体的所需浓度等指定管的直径。
包含通过注射器406注入的部分溶解的臭氧气体的进入流426被迫经图16示出的泵436在湍流下通过数个线圈432。如所述的，泵对进入流426加压以产生湍流通过臭氧接触室408并从注射器406吸引生成的臭氧气体。尽管未示出，本领域技术人员应理解泵436可以是再循环泵，配置用于将水从储槽404泵入臭氧接触室408和将臭氧化水从臭氧接触室408泵回储槽404。
图16示出用于将臭氧气体传入水的臭氧化气体，其具有控制器444，配置用于接收来自传感器的信息以监测和控制臭氧化水的生成。控制器444与传感器446作数据通讯以根据储槽404内水中溶解的臭氧检测浓度，通过臭氧发生器403控制臭氧气体的生成。如所述的，传感器446可以是ORP传感器，配置用于检测溶氧，在该种情况下，控制器444还配置用于从该检测值确定溶解于水中的臭氧浓度。然后控制器444可以相应通过臭氧发生器403控制臭氧气体的浓度。
臭氧发生器403也在图16中示出，包括电晕放电室440，其配置用于从接收的氧气形成臭氧气体，所述氧气通过氧浓缩器442富集接收空气中的氧含量。如所述的，电晕放电室440包括两个间隔开的电极，在电极上施加电压生成电子，电子流过电晕放电室440的放电间隙以提供解离从氧气浓缩器442接收的富氧空气中氧分子O2以形成臭氧所需的能量。此外，使用电晕放电室440时，利用空气调节器（未示）进一步增强臭氧形成。
如所述的，对于某物体，储槽404内的臭氧化水用于清洁该物体，如清洁和消毒箱体，图16示出储槽404具有输出臭氧化水的出口448，和在清洁箱体相关应用后接收至少部分输出的臭氧化水的进口450。本领域技术人员应理解系统不需要是闭合的环路系统，除了返回至少部分输出的水，进口450可以输入清洁水以再填充储槽404。
再参照图11，示出了某配置的臭氧化系统36以便与具有上述特征的可移动设备共同使用。可以看出储槽33具有通过储槽33的出口114和进口（未示出）与其连接的再循环泵106。泵106具有滤器（如100微米滤器）以保护泵防止颗粒流入，泵连接到出口侧面114上的安全阀以防止水从储槽33进入接触室100，如果需要的话。储槽33通过泵106和管线连接到接触室100，以沟通水的进入流和输出流，包括一系列阀和计量器来控制和监控水流。阀包括上述安全阀，通过臭氧注射器分离臭氧气体注入进入流的旁路阀108，和控制回到储槽33的臭氧化气体流量的流量阀104。储槽33还示出入口118和出口116，以便利用储槽33内包含的臭氧化液体清洁箱体。
此外，可以看出储槽33包括用于涡流机120的底座以混合和搅动储槽33内的臭氧化水。此外，储槽33安置了检查储槽容量的视察板，用水重填储槽的再填入口和用于测量储槽33内水中溶解的臭氧量（或使用ORP传感器检测溶氧）的传感器122。本领域技术人员应理解储槽33可以加压，可以密封与大气隔绝以防止臭氧气体逃逸。此外，除水外，储槽内的液体（如乙醇），可能需要密封储槽与大气隔绝。
现参考图17，总结了示例性的臭氧化方法500。方法500包括步骤：提供臭氧气体以便传入到保存于储槽内的液体510；将臭氧气体注入从储槽接收的液体的进入流520；在臭氧接触室接收进入流和臭氧气体530；在臭氧接触室内将臭氧气体与进入流的液体接触540，以便使用数个连续的接触室部分将臭氧气体传入液体，所述进入流穿过接触室部分从而在接触室部分内的液体中连续生成湍流；和从臭氧接触室输出液体和转入其中的臭氧气体进入待返回储槽的输出流550。
本领域技术人员应理解，在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以作出很多改进。
在先前的说明书和随附的权利要求书中，除了因表达语言或必需的暗示而在文中另有需要之处，单词“包括”或其变体“包括的”或“包括了”是包含的意思，即，指定存在所述特征，但不排除在本发明的各种实施方式中存在或进入其他特征。
应该理解，如果本文引用任何现有技术出版物，此类引用并非承认所述出版物构成澳大利亚或任何其他国家的部分现有技术的公知常识。

Claims (54)

1.一种可移动箱体清洁设备，包括：
清洁组件，其设置在所述可移动箱体清洁设备上以清洁箱体；
臂，其配置用于在远离所述可移动箱体清洁设备的第一位置和所述箱体能够被所述清洁组件清洁的第二位置之间移动所述箱体；
至少一个扫描仪，其配置用于扫描所述第一位置的所述箱体，以确定所述箱体相对于所述可移动箱体清洁设备的位置；和
臂控制器，其配置用于控制所述臂以持有所述箱体，并根据所述至少一个扫描仪确定的所述位置在所述第一和第二位置之间移动所述箱体。
2.如权利要求1所述的可移动箱体清洁设备，其特征在于，所述臂是铰接的机械臂。
3.如权利要求2所述的可移动箱体清洁设备，其特征在于，所述机械臂在一端包括夹持器以持有所述箱体于此。
4.如权利要求3所述的可移动箱体清洁设备，其特征在于，所述夹持器包括至少一个抽吸盖。
5.如权利要求4所述的可移动箱体清洁设备，其特征在于，所述或各抽吸盖包括真空装置，其配置用于给所述箱体的表面施加抽吸力。
6.如权利要求5所述的可移动箱体清洁设备，其特征在于，所述或各抽吸盖包括波纹管式抽吸盖。
7.如权利要求1至6中任一项所述的可移动箱体清洁设备，其特征在于，所述至少一个扫描仪确定所述箱体相对于所述可移动箱体清洁设备的三维轮廓。
8.如权利要求7所述的可移动箱体清洁设备，其特征在于，所述至少一个扫描仪包括两个间隔开的扫描仪。
9.如权利要求1至8中任一项所述的可移动箱体清洁设备，其特征在于，所述至少一个扫描仪包括激光扫描仪。
10.一种清洁箱体的方法，包括：
将可移动箱体清洁设备定位于第一位置中的箱体附近；
扫描所述第一位置中的箱体以确定所述箱体相对于所述可移动箱体清洁设备的位置；
将确定的所述箱体的位置信息输出到臂控制器；
所述臂控制器控制臂，根据确定的所述箱体的位置信息，将所述箱体从所述第一位置移动到第二位置，在所述第二位置，所述箱体能够在设置于所述可移动箱体清洁设备中的清洁组件内作清洁；
由所述箱体清洁组件清洁所述箱体；和
所述臂控制器控制所述臂，将所述箱体从所述第二位置移动到远离所述箱体清洁设备的位置。
11.一种计算机程序代码，当被执行时实施清洁箱体的方法，包括：
扫描第一位置中的箱体，以确定所述箱体相对于可移动箱体清洁设备的位置；
将确定的所述箱体的位置信息输出到臂控制器；
所述臂控制器控制臂，根据确定的所述箱体的位置信息，将所述箱体从所述第一位置移动到第二位置，在所述第二位置，所述箱体能够在设置于所述可移动箱体清洁设备中的清洁组件内作清洁；
由所述箱体清洁组件清洁所述箱体；和
所述臂控制器控制所述臂，将所述箱体从所述第二位置移动到远离所述箱体清洁设备的位置。
12.一种用于控制臂的臂控制器，其特征在于，所述臂控制器配置成：
从扫描仪接收表明第一位置中某物体的位置或轮廓信息；和
根据从所述扫描仪接收到的信息控制臂以接合第一位置中的物体，并将所述物体从所述第一位置移动到第二位置。
13.一种用于操纵物体的系统，包括：
扫描仪，其配置用于光学扫描第一位置中的物体以获得表明所述第一位置的位置数据；
操纵组件，其配置用于接收所述位置数据，并由此生成定向指令从而将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在所述第一位置时所述臂与所述物体的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在第二位置时所述臂与所述物体的接合情况；和
臂控制器，其配置用于接收所述定向指令，并根据所述定向指令控制所述操纵臂操纵所述物体从所述第一位置移动到所述第二位置。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统还包括转化组件，其配置用于从所述扫描仪接收所述位置数据，将所述位置数据转换成相对于所述系统的参照系，一旦转换，即将所述位置数据输出到所述操纵组件。
15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述第二位置是预定的。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述第二位置至少部分根据所述物体的识别情况来确定。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述系统还包括识别组件，其用于从所述扫描仪接收到的位置数据来识别所述第一位置上的所述物体。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述识别组件从所述位置数据中的预定模式设别所述物体。
19.如权利要求13至18中任一项所述的系统，其特征在于，所述操纵臂在一端包括夹持器，以将所述物体持有在所述操纵臂。
20.如权利要求13至19中任一项所述的系统，其特征在于，所述臂控制器还设置用于根据所述定向指令控制所述操纵臂从所述第一位置到所述第二位置对所述物体作平移操作。
21.如权利要求13至20中任一项所述的系统，其特征在于，所述臂控制器还设置用于根据所述定向指令控制所述操纵臂从所述第一位置到所述第二位置对所述物体进行转动操作。
22.如权利要求13至21中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括操作组件，其配置用于实施与所述第二位置中所述物体相关的操作。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述物体包括容器。
24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述物体包括箱体。
25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所述操作组件包括清洁组件以清洁所述箱体。
26.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述容器包含炸弹。
27.如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述操作组件包括炸弹处置组件以处置炸弹。
28.如权利要求13至27中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括可移动设备，所述可移动设备包括扫描仪、操纵组件和臂控制器。
29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述可移动设备包括运输工具。
30.一种操纵物体的方法，包括：
通过扫描仪光学扫描第一位置的物体从而获得表明所述第一位置的位置数据；
从所述位置数据生成定向指令，从而将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在所述第一位置时所述臂与所述物体的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在第二位置时所述臂与所述物体的接合情况；和
根据所述定向指令，控制所述操纵臂操纵所述物体从所述第一位置移动到所述第二位置。
31.一种计算机程序代码，当被执行时实施操纵物体的方法，包括：
通过扫描仪光学扫描第一位置中的箱体，以获得表明所述第一位置的位置数据；
从所述的位置数据生成定向指令，从而将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在所述第一位置时所述臂与所述物体的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在第二位置时所述臂与所述物体的接合情况；和
根据所述定向指令，控制所述操纵臂操纵所述物体从所述第一位置移动到所述第二位置。
32.一种用于操纵物体的系统，包括：
扫描仪，其配置用于光学扫描预期的位置从而将物体放置在第一位置以获得表明所述第一位置的位置数据；
操纵组件，其配置用于接收所述位置数据，并由此生成定向指令，从而将操纵臂从第一取向重定向于第二取向，所述第一取向对应于所述物体在第二位置时所述臂与所述物体的接合情况，所述第二取向对应于所述物体在所述第一位置时所述臂与所述物体的接合情况；和
臂控制器，其配置用于接收所述定向指令，根据所述定向指令控制所述操纵臂操纵所述物体从所述第二位置移动到所述第一位置。
33.一种臭氧化系统，包括：
臭氧源，用于提供臭氧气体以便传入液体；
储槽，用于在其内储存液体，其具有进口和排放口，用于分别从所述储槽输入和输出传送所述液体流；
臭氧注射器，用于将从所述臭氧源接收到的所述臭氧气体注射入经排放口从所述储槽接收到的所述液体的进入流；和
臭氧接触室，用于接收所述进入流和所述臭氧气体，将所述臭氧气体与所述进入流的液体接触，使得所述臭氧气体能够传入所述液体，将来自接触室的所述液体和传入其中的所述臭氧气体输出到待通过入口返回储槽的输出流，其中，
所述臭氧接触室包括数个连续的接触室部分用于在所述接触室部分中的液体内连续形成湍流。
34.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述数个连续的接触室部分包括用于连续形成湍流的数个延伸线圈管。
35.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述数个延伸线圈管包括十二个线圈管。
36.如权利要求35所述的系统，其特征在于，各线圈管构成1500毫米的长度。
37.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述数个延伸线圈管在所述系统内垂直取向。
38.如权利要求34至37中任一项所述的系统，其特征在于，所述数个延伸线圈管中的至少一个包括直列式混合器，用于降低所述臭氧气体的气泡尺寸。
38.如权利要求33至38中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括泵，其配置用于从所述储槽通过所述排放口接收所述液体的进入流，并对所述液体进行加压以待由所述臭氧接触室接收。
39.如权利要求38所述的系统，其特征在于，所述臭氧注射器包括文丘里管阀，其配置用于将所述臭氧气体注入到加压的所述液体的进入流。
40.如权利要求33至39中任一项所述的系统，其特征在于，所述储槽包括用于在所述储槽内混合所述液体的涡轮机。
41.如权利要求33至40中任一项所述的系统，其特征在于，所述臭氧源包括用于产生传入所述液体的臭氧气体的臭氧发生器。
42.如权利要求41所述的系统，其特征在于，所述臭氧发生器包括电晕放电室，用于从接收的气体形成所述臭氧气体。
43.如权利要求42所述的系统，其特征在于，所述臭氧发生器包括氧气浓缩器，用于浓缩待所述电晕放电室接收的空气中的氧含量。
44.如权利要求42或43所述的系统，其特征在于，所述臭氧发生器还包括空气调节器，用于冷却待所述电晕放电室接收的空气。
45.如权利要求33至44中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括氧化还原电位(ORP)传感器，其配置用于测量所述液体中的溶氧。
46.如权利要求33至45中任一项所述的系统，其特征在于，所述储槽还包括其他排放口，用于输出具有传入其中的臭氧气体的液体以便用于某物体。
47.如权利要求46所述的系统，其特征在于，所述储槽还包括其它进口，在输出的液体用于所述物体后，将至少部分输出的液体送回。
48.如权利要求33至47中任一项所述的系统，其特征在于，所述液体包括水。
49.如权利要求33至48中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括可移动设备，所述可移动设备包括臭氧源、臭氧注射器、臭氧接触室和储槽。
50.如权利要求49所述的系统，其特征在于，所述可移动设备包括运输工具。
51.一种可移动臭氧化系统，包括如权利要求33至50中任一项所述的臭氧化系统。
52.如权利要求51所述的可移动臭氧化系统，其特征在于，包括可移动的结构，其中所述臭氧化系统安装在所述可移动的结构上。
53.如权利要求52所述的可移动臭氧化系统，其特征在于，所述可移动的结构包括车架、拖车架和集装箱中之一。
54.一种臭氧化方法，包括：
提供臭氧气体用于传入保存于储槽内的液体；
将所述臭氧气体注入到从所述储槽接收的所述液体的进入流；
在臭氧接触室接收所述进入流和所述臭氧气体；
在所述臭氧接触室内将所述臭氧气体与所述进入流的液体接触，以便利用数个连续的接触室部分将臭氧气体传入所述液体，所述进入流通过所述数个连续的接触室部分用于在所述接触室部分内的液体中连续生成湍流；和
将所述液体和传入其中的所述臭氧气体从所述臭氧接触室输出，进入待返回所述储槽的输出流。
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