CN107441527B - 一种床用自动消毒的机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种床用自动消毒的机器人装置，包括机器人本体与轨道，轨道位于床体上面，机器人本体可沿轨道往复或循环运动；机器人本体包括电源、电机、行走轮、转向轮和消毒灯，电源通过电线与电机连接，电机驱动行走轮转动，机器人本体在行走至转弯处时通过转向轮进行转向，消毒灯内置于机器人本体内。本发明可应用于医院、学校、养老院、家庭、宾馆里的床体杀菌消毒中，可以批量化操作，节约时间，杀菌消毒的效率较高，并且该装置为床体的外部部件，无需对床体进行改造，其制造成本较低，方便携带和使用，较为便利，采用低压直流电，基本上不存在使用的安全隐患，有效避免了床体、床单或被褥细菌滋生而引发的传染性疾病等问题。
Description
技术领域
本发明涉及床上消毒技术领域，尤其涉及一种床用自动消毒的机器人装置。
背景技术
床具、被褥等床上用品在用久后，就要尽量的避免细菌的繁殖，尤其是医院、养老院的环境特殊，更需要进行消毒来避免细菌滋生而引发的传染性疾病等问题，传统的消毒方法一般是通过阳光照晒，或者采用消毒液进行清洗。这种方法比较麻烦，费时费力，不利于批量处理，同时也会造成二次污染。
近年来，出现可以解决上述问题的技术，但是，这些技术基本都是围绕着在床体本身增加消毒装置，例如：中国专利申请号CN201420664727.5公开的一种新型自动消毒床罩，中国专利申请号CN201510839919.4公开的一种全自动床消毒器，这些专利技术方案都是通过改造床体本身来达到自动消毒的目的，然而改造床体需要增加一些机械结构，本身花费的成本较高，在制造工艺上比较繁琐，并且在后续的使用上，由于需要外接220V的电源，存在人体接触后触电的可能性，无形中出现了使用的安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了构思不同的一种床用自动消毒的机器人装置，无需在床体本身上改进，而是外部增加自动消毒机器人，达到方便消毒、低成本、无安全隐患的目的。
本发明采用的技术手段如下：一种床用自动消毒的机器人装置，包括机器人本体与轨道，所述轨道位于床体上面，所述机器人本体可沿所述轨道往复或循环运动；
所述机器人本体包括电源、电机、行走轮、转向轮和消毒灯，所述电源通过电线与电机连接，所述电机驱动所述行走轮转动，所述机器人本体在行走至转弯处时通过转向轮进行转向，所述消毒灯内置于所述机器人本体内。
优选地，还包括轨迹布，所述轨迹布可铺在床体上面，所述轨迹布设有若干个网栅孔，所述轨道设在所述轨迹布的表面上。
优选地，所述轨道为磁性轨道或光学轨道，所述机器人本体为AGV小车，所述AGV小车可以自动识别指定的磁性轨道或光学轨道进行行驶。
优选地，所述轨道为色标轨道，所述机器人本体还包括自动识别色标运动系统，所述自动识别色标运动系统包括颜色传感模块、PLC控制模块和转向驱动模块；
所述颜色传感模块用于识别检测色标轨道上的颜色，从而使所述机器人本体在PLC控制模块的控制下沿着色标轨道运动；
所述PLC控制模块与所述颜色传感模块连接，所述PLC控制模块用于接收所述颜色传感模块输出的信号；
所述转向驱动模块与所述PLC控制模块连接，所述PLC控制模块依据接收到颜色传感模块输出的信号来向所述转向驱动模块发出驱动所述转向轮进行转向的指令。
优选地，所述颜色传感模块为两个颜色传感器，两个颜色传感器分别位于所述机器人本体的左右端，两个颜色传感器之间的距离与所述色标轨道的宽度相当；
当右端的颜色传感器检测到色标轨道上的颜色，且当左端的颜色传感器检测不到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块接收到信号后，所述PLC控制模块向所述转向驱动模块发出右转的指令；
当左端的颜色传感器检测到色标轨道上的颜色，且当右端的颜色传感器检测不到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块接收到信号后，所述PLC控制模块向所述转向驱动模块发出左转的指令；
当左右端的颜色传感器均检测到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块接收到信号后，所述PLC控制模块向所述转向驱动模块发出保持转向的指令。
优选地，所述自动识别色标运动系统还包括往返停止模块，所述往返停止模块与所述PLC控制模块连接；
所述往返停止模块用于控制所述机器人本体返回运动；
当左右端的颜色传感器均检测不到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块向往返停止模块发出让机器人本体返回运动的指令；
当机器人本体返回运动后，左右端的颜色传感器仍检测不到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块向往返停止模块发出让机器人本体停止运动的指令。
优选地，所述自动识别色标运动系统还包括障碍检测模块和语音播放模块，所述障碍检测模块和所述语音播放模块分别与所述PLC控制模块连接；
所述障碍检测模块用于检测所述机器人本体运动过程中的障碍物；
所述语音播放模块用于播放机器人工作过程中正常或非正常的语音提示；
当障碍检测模块没有检测到障碍物时，所述PLC控制模块接收到无障碍物信号后，所述PLC控制模块向所述语音播放模块发出播报正常语音的指令；
当障碍检测模块检测到障碍物时，所述PLC控制模块接收到有障碍物信号后，所述PLC控制模块向所述语音播放模块发出播报非正常语音的指令。
优选地，所述机器人本体还包括音乐播放器，所述音乐播放器用于所述机器人本体在工作或非工作过程中播放音乐。
优选地，所述机器人本体表面设有若干个吸尘孔，所述机器人本体内设有储尘盒，所述储尘盒处设有吸尘风机。
优选地，所述消毒灯为紫外线灯。
采用本发明所提供的一种床用自动消毒的机器人装置，可应用于医院、学校、养老院、家庭、宾馆里的床体杀菌消毒中，其具有较好的操作性，使用时铺设好轨道然后开启机器人本体进行工作即可，可以批量化操作，节约时间，杀菌消毒的效率较高，并且该装置为床体的外部部件，无需对床体进行改造，其制造成本较低，方便携带和使用，较为便利，采用低压直流电，基本上不存在使用的安全隐患，有效避免了床体、床单或被褥细菌滋生而引发的传染性疾病等问题。
附图说明
图1为本发明中机器人本体的结构示意图；
图2为本发明实施例1中滑槽轨道的结构示意图；
图3为本发明实施例3中轨迹布的结构示意图；
图4为本发明中自动识别色标运动系统的硬件结构示意图；
图5为本发明中自动识别色标运动系统的工作流程图；
图6为本发明中封闭式轨道的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1和图2所示，一种床用自动消毒的机器人装置，包括机器人本体1与轨道2，轨道2位于床体上面，机器人本体1可沿轨道2往复运动，这里可以通过电机反转来实现返回运动；本实施例中，轨道2可以采用机械式的滑槽轨道2，在需要消毒时，将滑槽轨道2直接铺设在床体、床单或被褥表面上，滑槽轨道2的可以铺设为环形状或者弯弧形，尽可能地做到均匀有序地铺在床体、床单或被褥表面，铺在然后将机器人本体1置于滑槽轨道2上开始工作。由于床体大小不一，有1.0m、1.2m、1.5m、1.8m等规格不同的床体，甚至在医院、学校、养老院、家庭、宾馆等地方还会有规格不同的床体，机器人本体1在运动轨迹上难以设定一个保守的范围，假如在不设置轨道2的条件下，设定机器人本体1的运动轨迹范围足够小的话，可以保证机器人本体1不会掉落下床体，但又无法达到杀菌消毒效果；要确保杀菌消毒工作可以布满整个床体，那么机器人本体1在床体上工作时很容易掉下床，因此申请人通过设置一个轨道2来解决这一问题，使得机器人本体1可以适应大小不一的床体，并且在工作过程中不会掉下床体。
如图1所示，机器人本体1包括电源(图中未示出)、电机(图中未示出)、行走轮11、转向轮12和消毒灯13，电源通过电线与电机连接，电源可以采用12V或24V或36V的低压蓄电池，电量使用完毕后可以通过220V的电源进行充电，消毒灯13为紫外线灯13，紫外线灯13内置于机器人本体1内，紫外线灯13为36V低压的安全灯管，不存在触电的安全隐患，电源给电机供电，电机驱动行走轮11转动，行走轮11设置为左右两个，使得行走轮11在预定的滑槽轨道2内运动，机器人本体1在行走至转弯处时通过转向轮12进行转向，转向轮12设置为前后两个，往返运动均可以进行转向。本实施例中，滑槽轨道2可以自动引导转向轮12进行转向，在机器人本体1底表面设有若干个吸尘孔14，可以吸附床体、床单或被褥表面的头发和灰尘等。在机器人本体1沿着滑槽轨道2运动的过程中，紫外线灯13产生的光线可以透过吸尘孔14在床体、床单或被褥表面进行杀菌消毒，滑槽轨道2铺设均匀，其杀菌消毒的效果更佳，紫外线灯13的工作温度在25℃～40℃之间，紫外线灯13属于冷光源，不存在散热问题，具有较好的杀菌消毒功能，并且工作温度适宜，不会出现温度过高而烫伤使用人员的问题。紫外线灯13一般被密闭安装在金属材料罩内，仅仅留出几毫米宽的狭长光缝朝下对着床单，执行消毒任务。在具体使用时可以通过遥控装置进行远程操作，甚至通过手机界面，远程自动控制：启动、消毒、关闭，从而避免了操作人员近距离使用时会对人体产生伤害的问题。为了达到更佳的吸尘效果，必要时，机器人本体1内可以设有储尘盒15，并在储尘盒15处设有吸尘风机(图中未示出)，在杀菌消毒的同时，也可以将床体、床单或被褥表面的头发和灰尘等吸附至储尘盒15中，储尘盒15储满后可以卸下来清理，清理后在装回去即可。本发明的一种床用自动消毒的机器人装置可应用于医院、学校、养老院、家庭、宾馆里的床体杀菌消毒中，其具有较好的操作性，使用时铺设好轨道然后开启机器人本体1进行工作即可，可以批量化操作，节约时间，杀菌消毒的效率较高，并且该装置为床体的外部部件，无需对床体进行改造，其制造成本较低，方便携带和使用，较为便利，采用低压直流电，基本上不存在使用的安全隐患，有效避免了床体、床单或被褥细菌滋生而引发的传染性疾病等问题。
在本实施例中，还需要说明是，机器人本体1的运动方式可以是往复运动，即需要开口式的轨道2来匹配。如图6所示，当轨道2是封闭式的循环轨道2时，则机器人本体1的运动方式即为多次循环运动。
实施例2
一种床用自动消毒的机器人装置，包括机器人本体1、轨道2和轨迹布3，轨迹布3可铺在床体上面，轨迹布3的大小与床体大小相当即可，因此，轨迹布3可以有1.0m、1.2m、1.5m、1.8m等多种大小不一的规格，轨迹布3设有若干个网栅孔31，轨道2设在轨迹布3的表面上。如图2所示，本实施例中，机器人本体1即为AGV小车，轨道2为磁性轨道2，即由磁铁层涂成的轨道2，磁性轨道2即为AGV小车的导引，AGV小车可沿磁性轨道2往复或循环运动。AGV是(Automated Guided Vehicle)的缩写，意即“自动导引运输车”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV小车的自动控制技术目前为较成熟的现有技术，这里不再展开阐述。其具有高度自动化、充电自动化、协调美观、方便快捷等优点。因此，只需在AGV小车内设置有消毒灯13，再配合轨迹布3上预留的网栅孔31，就可以轻松地实现运动过程中进行杀菌消毒。当然在基于AGV技术的前提下，本实施例中的磁性轨道2也可以采用光学轨道2来替代。
实施例3
如图1和图3所示，一种床用自动消毒的机器人装置，包括机器人本体1、轨道2和轨迹布3，轨迹布3可铺在床体上面，轨迹布3的大小与床体大小相当即可，因此，轨迹布3可以有1.0m、1.2m、1.5m、1.8m等多种大小不一的规格，轨迹布3设有若干个网栅孔31，轨道2设在轨迹布3的表面上。本实施例中，轨道2为色标轨道2，即由颜色涂成的轨道2，机器人本体1可沿色标轨道2往复运动。
如图1所示，机器人本体1包括电源(图中未示出)、电机(图中未示出)、行走轮11、转向轮12和消毒灯13，电源通过电线与电机连接，电源可以采用36V的低压蓄电池，电量使用完毕后可以通过220V的电源进行充电，消毒灯13为紫外线灯13，紫外线灯13内置于机器人本体1内，紫外线灯13为36V低压的安全灯管，不存在触电的安全隐患，电源给电机供电，电机驱动行走轮11转动，行走轮11设置为左右两个，机器人本体1在行走至转弯处时通过转向轮12进行转向，转向轮12设置为前后两个，往返运动均可以进行转向，在机器人本体1底表面设有若干个吸尘孔14。在机器人本体1沿着色标轨道2运动的过程中，紫外线灯13产生的光线可以透过吸尘孔14在床体、床单或被褥表面进行杀菌消毒，色标轨道2铺设均匀，其杀菌消毒的效果更佳，紫外线灯13的工作温度在25℃～40℃之间，具有较好的杀菌消毒功能，并且工作温度适宜，不会出现温度过高而烫伤使用人员的问题。为了达到更佳的吸尘效果，必要时，机器人本体1内可以设有储尘盒15，并在储尘盒15处设有吸尘风机(图中未示出)，在杀菌消毒的同时，也可以将床体、床单或被褥表面的头发和灰尘等吸附至储尘盒15中，储尘盒15储满后可以卸下来清理，清理后在装回去即可。本实施例中，机器人本体1还包括自动识别色标运动系统4，通过自动识别色标运动系统4来实现机器人本体1自动识别色标轨道2，并在运动过程中自动调节转向轮12，使得机器人本体1可以沿着色标轨道2进行运动，其结构如下：
如图4所示，自动识别色标运动系统4包括颜色传感模块41、PLC控制模块42和转向驱动模块43。颜色传感模块41用于识别检测色标轨道2上的颜色，从而使机器人本体1在PLC控制模块42的控制下沿着色标轨道2运动。PLC控制模块42与颜色传感模块41连接，PLC控制模块42用于接收颜色传感模块41输出的信号。转向驱动模块43与PLC控制模块42连接，PLC控制模块42依据接收到颜色传感模块41输出的信号来向转向驱动模块43发出驱动转向轮12进行转向的指令。
一般来说，颜色传感模块41为两个颜色传感器，两个颜色传感器分别位于机器人本体1的左右端，两个颜色传感器之间的距离与色标轨道2的宽度相当；如图5所示，其具体的工作程序原理如下：
当右端的颜色传感器检测到色标轨道2上的颜色，且当左端的颜色传感器检测不到色标轨道2上的颜色信号时，PLC控制模块42接收到信号后，PLC控制模块42向转向驱动模块43发出右转的指令，使得机器人本体1的转向轮12在前进方向上右转，机器人本体1进入到色标轨道2中，不会完全脱离色标轨道2。
当左端的颜色传感器检测到色标轨道2上的颜色，且当右端的颜色传感器检测不到色标轨道2上的颜色信号时，PLC控制模块42接收到信号后，PLC控制模块42向转向驱动模块43发出左转的指令，使得机器人本体1的转向轮12在前进方向上左转，机器人本体1进入到色标轨道2中，不会完全脱离色标轨道2。
当左右端的颜色传感器均检测到色标轨道2上的颜色信号时，PLC控制模块42接收到信号后，PLC控制模块42向转向驱动模块43发出保持转向的指令，使得机器人本体1保持在正在前进的方向上，机器人本体1在色标轨道2上继续前进。
这里需要说明的是，当机器人本体1运动至色标轨道2末端时，可以进行自动往返，上述执行模块只设置了转向驱动模块43，也可以增加往返停止模块44，用来控制机器人本体1返回和停止运动，当左右端的颜色传感器均检测不到色标轨道2上的颜色信号时，PLC控制模块42向往返停止模块44发出让机器人本体1返回运动的指令，可以通过机器人本体1掉头来实现，或者通过电机反转来实现返回运动，保证机器人本体1不会掉落下床体。还有另外一种可能性是，当机器人本体1返回运动后，左右端的颜色传感器仍检测不到色标轨道2上的颜色信号时，所述PLC控制模块42向往返停止模块44发出让机器人本体1停止运动的指令。这样即可以有效地避免了机器人本体在没有颜色处运动时会出现无限次返回运动的问题。
由上述可知，通过自动识别色标运动系统4可以使机器人本体1在既定的色标轨道2上往复运动，进行有效地杀菌消毒，在运动过程中，机器人本体1不会掉落下床体，适用于医院、学校、养老院、家庭、宾馆里的床体杀菌消毒中，使用时将轨迹布3铺设在床上即可使用，其具有较好的操作性，可以批量化操作，节约时间，杀菌消毒的效率较高，并且该装置为床体的外部部件，无需对床体进行改造，其制造成本较低，方便携带和使用，较为便利，采用低压直流电，基本上不存在使用的安全隐患，有效避免了床体、床单或被褥细菌滋生而引发的传染性疾病等问题。
实施例4
如图4所示，在实施例3的基础上，自动识别色标运动系统4还包括障碍检测模块45和语音播放模块46，障碍检测模块45和语音播放模块46分别与PLC控制模块42连接；障碍检测模块45用于检测机器人本体1运动过程中的障碍物；语音播放模块46用于播放机器人本体1工作过程中正常或非正常的语音提示；
当障碍检测模块45没有检测到障碍物时，PLC控制模42接收到无障碍物信号后，PLC控制模块42向语音播放模块46发出播报正常语音的指令，例如：正常语音可以播报“主人，我正在工作中”、“主人，感谢您使用我”等具有趣味性的语音，让使用者随时知晓机器人本体1处于正常的工作状态。
当障碍检测模块45检测到障碍物时，PLC控制模块42接收到有障碍物信号后，PLC控制模块42向语音播放模块46发出播报非正常语音的指令。例如：非正常的语音可以播报“主人、发现故障啦”、“主人，我走不动啦”等等，让使用者随时知晓机器人本体1处于非正常的工作状态。
实施例5
如图4所示，在实施例3的基础上，机器人本体1还包括音乐播放器(图中未示出)，音乐播放模块用于机器人本体1在工作或非工作过程中播放音乐，使得工作过程变得生动有趣。
综上所述，采用本发明所提供的一种床用自动消毒的机器人装置，可应用于医院、学校、养老院、家庭、宾馆里的床体杀菌消毒中，其具有较好的操作性，使用时铺设好轨道2然后开启机器人本体1进行工作即可，可以批量化操作，节约时间，杀菌消毒的效率较高，并且该装置为床体的外部部件，无需对床体进行改造，其制造成本较低，方便携带和使用，较为便利，采用低压直流电，基本上不存在使用的安全隐患，有效避免了床体、床单或被褥细菌滋生而引发的传染性疾病等问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种床用自动消毒的机器人装置，其特征在于，包括机器人本体与轨道，所述轨道位于床体上面，所述机器人本体可沿所述轨道往复或循环运动；
所述机器人本体包括电源、电机、行走轮、转向轮和消毒灯，所述电源通过电线与电机连接，所述电机驱动所述行走轮转动，所述机器人本体在行走至转弯处时通过转向轮进行转向，所述消毒灯内置于所述机器人本体内；
还包括轨迹布，所述轨迹布可铺在床体上面，所述轨迹布设有若干个网栅孔，所述轨道设在所述轨迹布的表面上；其中：
所述轨道为光学轨道，所述机器人本体为AGV小车，所述AGV小车可以自动识别指定的光学轨道进行行驶；或者：
所述轨道为色标轨道，所述机器人本体还包括自动识别色标运动系统，所述自动识别色标运动系统包括颜色传感模块、PLC控制模块和转向驱动模块；
所述颜色传感模块用于识别检测色标轨道上的颜色，从而使所述机器人本体在PLC控制模块的控制下沿着色标轨道运动；
所述PLC控制模块与所述颜色传感模块连接，所述PLC控制模块用于接收所述颜色传感模块输出的信号；
所述转向驱动模块与所述PLC控制模块连接，所述PLC控制模块依据接收到颜色传感模块输出的信号来向所述转向驱动模块发出驱动所述转向轮进行转向的指令。
2.根据权利要求1所述的床用自动消毒的机器人装置，其特征在于，所述颜色传感模块为两个颜色传感器，两个颜色传感器分别位于所述机器人本体的左右端，两个颜色传感器之间的距离与所述色标轨道的宽度相当；
当右端的颜色传感器检测到色标轨道上的颜色，且当左端的颜色传感器检测不到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块接收到信号后，所述PLC控制模块向所述转向驱动模块发出右转的指令；
当左端的颜色传感器检测到色标轨道上的颜色，且当右端的颜色传感器检测不到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块接收到信号后，所述PLC控制模块向所述转向驱动模块发出左转的指令；
当左右端的颜色传感器均检测到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块接收到信号后，所述PLC控制模块向所述转向驱动模块发出保持转向的指令。
3.根据权利要求2所述的床用自动消毒的机器人装置，其特征在于，所述自动识别色标运动系统还包括往返停止模块，所述往返停止模块与所述PLC控制模块连接；
所述往返停止模块用于控制所述机器人本体返回运动；
当左右端的颜色传感器均检测不到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块向往返停止模块发出让机器人本体返回运动的指令；
当机器人本体返回运动后，左右端的颜色传感器仍检测不到色标轨道上的颜色信号时，所述PLC控制模块向往返停止模块发出让机器人本体停止运动的指令。
4.根据权利要求3所述的床用自动消毒的机器人装置，其特征在于，所述自动识别色标运动系统还包括障碍检测模块和语音播放模块，所述障碍检测模块和所述语音播放模块分别与所述PLC控制模块连接；
所述障碍检测模块用于检测所述机器人本体运动过程中的障碍物；
所述语音播放模块用于播放机器人工作过程中正常或非正常的语音提示；
当障碍检测模块没有检测到障碍物时，所述PLC控制模块接收到无障碍物信号后，所述PLC控制模块向所述语音播放模块发出播报正常语音的指令；
当障碍检测模块检测到障碍物时，所述PLC控制模块接收到有障碍物信号后，所述PLC控制模块向所述语音播放模块发出播报非正常语音的指令。
5.根据权利要求3所述的床用自动消毒的机器人装置，其特征在于，所述机器人本体还包括音乐播放器，所述音乐播放器用于所述机器人本体在工作或非工作过程中播放音乐。
6.根据权利要求1~5任一项所述的床用自动消毒的机器人装置，其特征在于，所述机器人本体表面设有若干个吸尘孔，所述机器人本体内设有储尘盒，所述储尘盒处设有吸尘风机。
7.根据权利要求1~5任一项所述的床用自动消毒的机器人装置，其特征在于，所述消毒灯为紫外线灯。
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