CN106839259A - 一种智能家居室内消毒系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能家居室内消毒系统及方法，涉及智能家居领域，其特征在于，所述系统包括：消毒机器人、传感器组、室内定位系统和控制系统；所述消毒机器人分别信号连接于室内定位系统和控制系统；所述控制系统分别信号连接于传感器组和消毒机器人。本发明具有智能化、定位准确和控制精准等优点。

Description

一种智能家居室内消毒系统及方法

技术领域

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种智能家居室内消毒系统及方法。

背景技术

世界卫生组织最新指出，每年超过300万中国人“过早死”，即在70岁之前死于各种非传染性疾病。慢性疾病是健康的主要威胁之一。

中国内地城市白领中有76%处于亚健康状态，接近六成处于过劳状态，35岁至50岁的高收入人群中，生物年龄平均比实际年龄衰老10年，健康状况明显降低。其中，城市的白领亚健康比例76%，处于过劳状态的接近六成，真正意义上的“健康人”比例较低，不足3%。

影响我国人民群众身体健康的常见慢性病主要有心脑血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、慢性呼吸系统疾病等。慢性病发生和流行与社会、生态环境、文化习俗和生活方式等因素密切相关。伴随工业化、城镇化、老龄化进程加快，我国慢性病发病人数快速上升，现有确诊患者2.6亿人，是重大的公共卫生问题。慢性病病程长、流行广、费用贵、致残致死率高。慢性病导致的死亡已经占到我国总死亡的85%，导致的疾病负担已占总疾病负担的70%，是群众因病致贫返贫的重要原因，若不及时有效控制，将带来严重的社会经济问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种智能家居室内消毒系统及方法，本发明具有智能化、定位准确和控制精准等优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种智能家居室内消毒系统，其特征在于，所述系统包括：消毒机器人、传感器组、室内定位系统和控制系统；所述消毒机器人分别信号连接于室内定位系统和控制系统；所述控制系统分别信号连接于传感器组和消毒机器人。

进一步的，所述消毒机器人包括：机器人外部硬件结构部分、用于驱动机器人运动的驱动系统、用于和室内定位系统进行通信进而进行定位的定位系统、用于控制机器人运行的中央处理器和用于喷洒消毒水的喷洒装置；所述中央处理器分别信号连接于喷洒装置、室内定位系统和驱动系统。

进一步的，所述室内定位系统由16个压力传感器、4块刚性玻璃板和数据传输单元组成，分为4个压力传感单元；所述传感器为轮辐式压力传感器；所述传感器自身集成有电桥，对外有4条引线，分别为电源适配器线、电源接地线、信号输入线和信号输出线；所述传感器还具有放大器。

进一步的，所述压力传感单元由1块刚性玻璃板和4个压力传感器；所述4个压力传感器分别位于对应刚性玻璃板的四角处。

进一步的，所述传感器组包括：细菌传感器、灰尘颗粒传感器和空气湿度传感器；所述细菌传感器，用于监测家庭室内环境中的细菌参数值；所述灰尘颗粒传感器，用于监测家庭室内环境中的灰尘颗粒参数值；所述空气湿度传感器，用于监测家庭室内的空气湿度。

一种智能家居室内消毒系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：细菌传感器、灰尘颗粒传感器以及空气湿度传感器开始工作，每隔3个小时对家庭室内的环境参数进行监测和获取，获取的细菌传感器值为记录为A、获取的灰尘颗粒传感器的值记录为B、获取的空气湿度传感器的值记录为C；将获取的三个值发送至控制系统进行比较判断；

步骤2：在控制系统中设定两个细菌标准值为Q和W，其中Q<W，以及一个判定值P；设定两个灰尘标准值为R和T其中R<T，以及一个判定值L；设定两个空气湿度标准值为U和I，其中U<I，以及一个判定值M；

步骤3：将细菌传感器获取的值A和两个细菌标准值进行比较，若|A-Q|<P，则判定细菌值合格；若|A-Q|>P，则将A值和W进行比较，若|A-W|<P,则判定细菌质量为中，若|A-W|>P，则判定细菌质量为差；将灰尘颗粒传感器获取的值B和两个灰尘标准值进行比较，若|B-R|<L，则判定灰尘值合格；若|B-R|>L，则将B值和T进行比较，若|B-T|<L,则判定灰尘质量为中，若|B-T|>P，则判定细菌质量为差；将空气湿度传感器获取的值C和两个灰尘标准值进行比较，若|C-U|<M，则判定灰尘值合格；若|C-U|>M，则将B值和T进行比较，若|C-I|<M,则判定灰尘质量为中，若|C-I|>M，则判定细菌质量为差；

步骤4：控制系统根据比较结果，控制消毒机器人到指定的位置对室内环境进行消毒处理；若接收到的比较结果为家庭室内细菌质量为中，则喷洒中等剂量的消毒液对室内进行消毒；若接收到的比较结果为家庭室内细菌质量为差，则喷洒高等剂量的消毒液对室内进行消毒。

进一步的，所述控制系统控制消毒机器人运行的方法包括以下步骤：

步骤1：控制系统发送控制命令给消毒机器人，消毒机器人接收到控制系统的控制命令后，根据定位系统和室内定位系统的数据通信，实现对现有位置的定位；

步骤2：然后根据现有的位置，定位系统发送控制命令给中央处理器，中央处理器根据定位结果和目标位置，控制驱动系统驱动机器人前往目标位置。

进一步的，所述室内定位系统的定位方法包括以下步骤：

步骤1：设定某个压力传感单元种的四个压力传感器分别为： QUOTE ,QUOTE ；

步骤2：设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ; 设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；

步骤3：当小车在该平面运行过程中，会产生一个垂直于平面的压力，设该压力为：QUOTE ；

步骤4：设置 QUOTE 在四个传感器点处的分力分别为： QUOTE ；

步骤5：通过如下公式，可以计算得出力F的实际位置，从而实现定位：

QUOTE ;

QUOTE ；

QUOTE 。

采用以上技术方案，本发明产生了以下有益效果：

1、智能化：本发明的室内消毒系统，通过室内消毒机器人自动寻路和传感器组自动获取的室内环境数据信息，进而控制机器人运动，自动进行消毒，智能化程度高。

2、定位精准：本发明采用室内传感器的空间定位方法对机器人的位置进行实时定位，定位极其精准，保证了机器人在运行过程中的准确性。

3、控制准确：本发明对传感器获取的各种室内环境数据信息都进行了预处理，通过处理规则再对机器人进行控制，降低了对室内环境进行误判的可能性，保证了控制的准确性。

附图说明

图1是本发明的一种智能家居室内消毒系统及方法的系统结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明实施例1中提供了一种智能家居室内消毒系统及方法，系统结构如图1所示：

一种智能家居室内消毒系统，其特征在于，所述系统包括：消毒机器人、传感器组、室内定位系统和控制系统；所述消毒机器人分别信号连接于室内定位系统和控制系统；所述控制系统分别信号连接于传感器组和消毒机器人。

进一步的，所述消毒机器人包括：机器人外部硬件结构部分、用于驱动机器人运动的驱动系统、用于和室内定位系统进行通信进而进行定位的定位系统、用于控制机器人运行的中央处理器和用于喷洒消毒水的喷洒装置；所述中央处理器分别信号连接于喷洒装置、室内定位系统和驱动系统。

进一步的，所述室内定位系统由16个压力传感器、4块刚性玻璃板和数据传输单元组成，分为4个压力传感单元；所述传感器为轮辐式压力传感器；所述传感器自身集成有电桥，对外有4条引线，分别为电源适配器线、电源接地线、信号输入线和信号输出线；所述传感器还具有放大器。

进一步的，所述压力传感单元由1块刚性玻璃板和4个压力传感器；所述4个压力传感器分别位于对应刚性玻璃板的四角处。

进一步的，所述传感器组包括：细菌传感器、灰尘颗粒传感器和空气湿度传感器；所述细菌传感器，用于监测家庭室内环境中的细菌参数值；所述灰尘颗粒传感器，用于监测家庭室内环境中的灰尘颗粒参数值；所述空气湿度传感器，用于监测家庭室内的空气湿度。

本发明实施例2中提供了一种智能家居室内消毒系统的方法：

一种智能家居室内消毒系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：细菌传感器、灰尘颗粒传感器以及空气湿度传感器开始工作，每隔3个小时对家庭室内的环境参数进行监测和获取，获取的细菌传感器值为记录为A、获取的灰尘颗粒传感器的值记录为B、获取的空气湿度传感器的值记录为C；将获取的三个值发送至控制系统进行比较判断；

步骤2：在控制系统中设定两个细菌标准值为Q和W，其中Q<W，以及一个判定值P；设定两个灰尘标准值为R和T其中R<T，以及一个判定值L；设定两个空气湿度标准值为U和I，其中U<I，以及一个判定值M；

步骤3：将细菌传感器获取的值A和两个细菌标准值进行比较，若|A-Q|<P，则判定细菌值合格；若|A-Q|>P，则将A值和W进行比较，若|A-W|<P,则判定细菌质量为中，若|A-W|>P，则判定细菌质量为差；将灰尘颗粒传感器获取的值B和两个灰尘标准值进行比较，若|B-R|<L，则判定灰尘值合格；若|B-R|>L，则将B值和T进行比较，若|B-T|<L,则判定灰尘质量为中，若|B-T|>P，则判定细菌质量为差；将空气湿度传感器获取的值C和两个灰尘标准值进行比较，若|C-U|<M，则判定灰尘值合格；若|C-U|>M，则将B值和T进行比较，若|C-I|<M,则判定灰尘质量为中，若|C-I|>M，则判定细菌质量为差；

步骤4：控制系统根据比较结果，控制消毒机器人到指定的位置对室内环境进行消毒处理；若接收到的比较结果为家庭室内细菌质量为中，则喷洒中等剂量的消毒液对室内进行消毒；若接收到的比较结果为家庭室内细菌质量为差，则喷洒高等剂量的消毒液对室内进行消毒。

进一步的，所述控制系统控制消毒机器人运行的方法包括以下步骤：

步骤1：控制系统发送控制命令给消毒机器人，消毒机器人接收到控制系统的控制命令后，根据定位系统和室内定位系统的数据通信，实现对现有位置的定位；

步骤2：然后根据现有的位置，定位系统发送控制命令给中央处理器，中央处理器根据定位结果和目标位置，控制驱动系统驱动机器人前往目标位置。

进一步的，所述室内定位系统的定位方法包括以下步骤：

步骤1：设定某个压力传感单元种的四个压力传感器分别为： QUOTE , QUOTE ；

步骤2：设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ; 设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；

步骤3：当小车在该平面运行过程中，会产生一个垂直于平面的压力，设该压力为：QUOTE ；

步骤4：设置 QUOTE 在四个传感器点处的分力分别为： QUOTE ；

步骤5：通过如下公式，可以计算得出力F的实际位置，从而实现定位：

QUOTE ;

QUOTE ；

QUOTE 。

本发明实施例3中提供了一种智能家居室内消毒系统及方法，系统结构图如图1所示：

一种智能家居室内消毒系统，其特征在于，所述系统包括：消毒机器人、传感器组、室内定位系统和控制系统；所述消毒机器人分别信号连接于室内定位系统和控制系统；所述控制系统分别信号连接于传感器组和消毒机器人。

进一步的，所述消毒机器人包括：机器人外部硬件结构部分、用于驱动机器人运动的驱动系统、用于和室内定位系统进行通信进而进行定位的定位系统、用于控制机器人运行的中央处理器和用于喷洒消毒水的喷洒装置；所述中央处理器分别信号连接于喷洒装置、室内定位系统和驱动系统。

进一步的，所述室内定位系统由16个压力传感器、4块刚性玻璃板和数据传输单元组成，分为4个压力传感单元；所述传感器为轮辐式压力传感器；所述传感器自身集成有电桥，对外有4条引线，分别为电源适配器线、电源接地线、信号输入线和信号输出线；所述传感器还具有放大器。

进一步的，所述压力传感单元由1块刚性玻璃板和4个压力传感器；所述4个压力传感器分别位于对应刚性玻璃板的四角处。

进一步的，所述传感器组包括：细菌传感器、灰尘颗粒传感器和空气湿度传感器；所述细菌传感器，用于监测家庭室内环境中的细菌参数值；所述灰尘颗粒传感器，用于监测家庭室内环境中的灰尘颗粒参数值；所述空气湿度传感器，用于监测家庭室内的空气湿度。

一种智能家居室内消毒系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：细菌传感器、灰尘颗粒传感器以及空气湿度传感器开始工作，每隔3个小时对家庭室内的环境参数进行监测和获取，获取的细菌传感器值为记录为A、获取的灰尘颗粒传感器的值记录为B、获取的空气湿度传感器的值记录为C；将获取的三个值发送至控制系统进行比较判断；

步骤2：在控制系统中设定两个细菌标准值为Q和W，其中Q<W，以及一个判定值P；设定两个灰尘标准值为R和T其中R<T，以及一个判定值L；设定两个空气湿度标准值为U和I，其中U<I，以及一个判定值M；

步骤3：将细菌传感器获取的值A和两个细菌标准值进行比较，若|A-Q|<P，则判定细菌值合格；若|A-Q|>P，则将A值和W进行比较，若|A-W|<P,则判定细菌质量为中，若|A-W|>P，则判定细菌质量为差；将灰尘颗粒传感器获取的值B和两个灰尘标准值进行比较，若|B-R|<L，则判定灰尘值合格；若|B-R|>L，则将B值和T进行比较，若|B-T|<L,则判定灰尘质量为中，若|B-T|>P，则判定细菌质量为差；将空气湿度传感器获取的值C和两个灰尘标准值进行比较，若|C-U|<M，则判定灰尘值合格；若|C-U|>M，则将B值和T进行比较，若|C-I|<M,则判定灰尘质量为中，若|C-I|>M，则判定细菌质量为差；

步骤4：控制系统根据比较结果，控制消毒机器人到指定的位置对室内环境进行消毒处理；若接收到的比较结果为家庭室内细菌质量为中，则喷洒中等剂量的消毒液对室内进行消毒；若接收到的比较结果为家庭室内细菌质量为差，则喷洒高等剂量的消毒液对室内进行消毒。

进一步的，所述控制系统控制消毒机器人运行的方法包括以下步骤：

步骤1：控制系统发送控制命令给消毒机器人，消毒机器人接收到控制系统的控制命令后，根据定位系统和室内定位系统的数据通信，实现对现有位置的定位；

步骤2：然后根据现有的位置，定位系统发送控制命令给中央处理器，中央处理器根据定位结果和目标位置，控制驱动系统驱动机器人前往目标位置。

进一步的，所述室内定位系统的定位方法包括以下步骤：

步骤1：设定某个压力传感单元种的四个压力传感器分别为： QUOTE , QUOTE ；

步骤2：设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ; 设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；设定 QUOTE 在压力传感单元的平面中的二维坐标为： QUOTE ；

步骤3：当小车在该平面运行过程中，会产生一个垂直于平面的压力，设该压力为：QUOTE ；

步骤4：设置 QUOTE 在四个传感器点处的分力分别为： QUOTE ；

步骤5：通过如下公式，可以计算得出力F的实际位置，从而实现定位：

QUOTE ;

QUOTE ；

QUOTE 。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种智能家居室内消毒系统，其特征在于，所述系统包括：消毒机器人、传感器组、室内定位系统和控制系统；所述消毒机器人分别信号连接于室内定位系统和控制系统；所述控制系统分别信号连接于传感器组和消毒机器人。

2.如权利要求1所述的智能家居室内消毒系统，其特征在于，所述消毒机器人包括：机器人外部硬件结构部分、用于驱动机器人运动的驱动系统、用于和室内定位系统进行通信进而进行定位的定位系统、用于控制机器人运行的中央处理器和用于喷洒消毒水的喷洒装置；所述中央处理器分别信号连接于喷洒装置、室内定位系统和驱动系统。

3.如权利要求2所述的智能家居室内消毒系统，其特征在于，所述室内定位系统由16个压力传感器、4块刚性玻璃板和数据传输单元组成，分为4个压力传感单元；所述传感器为轮辐式压力传感器；所述传感器自身集成有电桥，对外有4条引线，分别为电源适配器线、电源接地线、信号输入线和信号输出线；所述传感器还具有放大器。

4.如权利要求3所述的智能家居室内消毒系统，其特征在于，所述压力传感单元由1块刚性玻璃板和4个压力传感器；所述4个压力传感器分别位于对应刚性玻璃板的四角处。

5.如权利要求4所述的智能家居室内消毒系统，其特征在于，所述传感器组包括：细菌传感器、灰尘颗粒传感器和空气湿度传感器；所述细菌传感器，用于监测家庭室内环境中的细菌参数值；所述灰尘颗粒传感器，用于监测家庭室内环境中的灰尘颗粒参数值；所述空气湿度传感器，用于监测家庭室内的空气湿度。

6.一种基于权利要求1至5之一所述的智能家居室内消毒系统的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：细菌传感器、灰尘颗粒传感器以及空气湿度传感器开始工作，每隔3个小时对家庭室内的环境参数进行监测和获取，获取的细菌传感器值为记录为A、获取的灰尘颗粒传感器的值记录为B、获取的空气湿度传感器的值记录为C；将获取的三个值发送至控制系统进行比较判断；

步骤2：在控制系统中设定两个细菌标准值为Q和W，其中Q<W，以及一个判定值P；设定两个灰尘标准值为R和T其中R<T，以及一个判定值L；设定两个空气湿度标准值为U和I，其中U<I，以及一个判定值M；

步骤3：将细菌传感器获取的值A和两个细菌标准值进行比较，若|A-Q|<P，则判定细菌值合格；若|A-Q|>P，则将A值和W进行比较，若|A-W|<P,则判定细菌质量为中，若|A-W|>P，则判定细菌质量为差；将灰尘颗粒传感器获取的值B和两个灰尘标准值进行比较，若|B-R|<L，则判定灰尘值合格；若|B-R|>L，则将B值和T进行比较，若|B-T|<L,则判定灰尘质量为中，若|B-T|>P，则判定细菌质量为差；将空气湿度传感器获取的值C和两个灰尘标准值进行比较，若|C-U|<M，则判定灰尘值合格；若|C-U|>M，则将B值和T进行比较，若|C-I|<M,则判定灰尘质量为中，若|C-I|>M，则判定细菌质量为差；

步骤4：控制系统根据比较结果，控制消毒机器人到指定的位置对室内环境进行消毒处理；若接收到的比较结果为家庭室内细菌质量为中，则喷洒中等剂量的消毒液对室内进行消毒；若接收到的比较结果为家庭室内细菌质量为差，则喷洒高等剂量的消毒液对室内进行消毒。

7.如权利要求6所述的智能家居室内消毒方法，其特征在于，所述控制系统控制消毒机器人运行的方法包括以下步骤：

步骤1：控制系统发送控制命令给消毒机器人，消毒机器人接收到控制系统的控制命令后，根据定位系统和室内定位系统的数据通信，实现对现有位置的定位；

步骤2：然后根据现有的位置，定位系统发送控制命令给中央处理器，中央处理器根据定位结果和目标位置，控制驱动系统驱动机器人前往目标位置。

8.如权利要求7所述的智能家居室内消毒方法，其特征在于，所述室内定位系统的定位方法包括以下步骤：

步骤1：设定某个压力传感单元种的四个压力传感器分别为：,；

步骤2：设定在压力传感单元的平面中的二维坐标为：; 设定在压力传感单元的平面中的二维坐标为：；设定在压力传感单元的平面中的二维坐标为：；设定在压力传感单元的平面中的二维坐标为：；

步骤3：当小车在该平面运行过程中，会产生一个垂直于平面的压力，设该压力为：；

步骤4：设置在四个传感器点处的分力分别为：；

步骤5：通过如下公式，可以计算得出力F的实际位置，从而实现定位：

;

；

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