CN107559997A - 空间卫生智能机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空间卫生智能机器人，包括：机器人壳体，其底部设有水平移动单元，水平移动单元存储有区域地图，水平移动单元上设有障碍物检测装置；施药单元；以及空间卫生智能识别系统，其集成在机器人壳体内，包括：监测预警装置、微生物监测单元、温湿度测量单元、二氧化碳测量单元、细颗粒物测量单元以及药液监测预警装置，监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据进行数据耦合得出耦合数据，通过该耦合数据与健康数据进行比对来评估空间卫生健康状态。该机器人智能化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种空间卫生智能机器人。
背景技术
空间卫生质量的好坏直接关系到人类的自身健康。空气是细菌、病毒传播的主要载体，一个人一天呼吸交换空气大约10立方米，随后会形成气溶胶长时间漂浮在空气中。空气中粒子携带病原菌形成微生物气溶胶可长时间悬浮在空气中，这些携带病菌粒子的大量存在直接导致局部空间卫生质量的劣化，进而会经空气传播引起相关疾病传染。
以流感为例，流感也称流行性感冒(Influenza)，是由流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病。自2009年4月在墨西哥爆发首例甲型H1N1流感以来，在很短时间内就已在世界各地迅速传播，普通咳嗽和打喷嚏均是该流感病毒的传播方式。在流感流行季节，有超过40％的学龄前儿童及30％的学龄儿童罹患流感。据相关研究，10岁之前的孩子在平均一年内至少发生3次流感，每年我国孩子因流感请假而损失的有效学习时间高达700万课时。政府机构工作人员也面临类似的情况。
当前政府、学校、家庭、酒店、医院等机构维持自身空间卫生质量，都是基于个人经验，依靠传统的、滞后的人工模式来完成相关空间卫生措施，不仅工作效率低，容易受各种因素影响，而且还面临对人员专业程度要求高且工作量大、成本高等难题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空间卫生智能机器人，智能化程度高。
为实现上述目的，本发明提供了一种空间卫生智能机器人，包括：机器人壳体，其底部设有水平移动单元，水平移动单元存储有区域地图，水平移动单元上设有障碍物检测装置；施药单元，其通过升降机构设置在机器人壳体上，施药单元包括储液罐、雾化泵和雾化喷头；以及空间卫生智能识别系统，其集成在机器人壳体内，空间卫生智能识别系统包括：监测预警装置，其包括数据统计分析单元；微生物监测单元，其用来实时采集空间范围内的微生物含量，并将该微生物含量数据传输给监测预警装置；温湿度测量单元，其用来实时采集空间范围内的温度和湿度参数，并将该温度和湿度参数传输给监测预警装置；二氧化碳测量单元，其用来实时采集空间范围内的二氧化碳浓度，并将该二氧化碳浓度数据传输给监测预警装置；细颗粒物测量单元，其用来实时采集空间范围内的细颗粒物浓度，并将该细颗粒物浓度数据传输给监测预警装置；以及药液监测预警装置，该药液监测预警装置用来检测储液罐内的药液浓度和活性数据并根据微生物含量数据确定雾化喷头的喷药速度；其中监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据进行数据耦合得出耦合数据，监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据处于稳定状态时耦合得出的耦合数据作为健康数据并储存，监测预警装置将实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的数据与健康数据进行比对来评估空间卫生健康状态。
优选地，监测预警装置将采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据异常于健康数据的异常数据作为空间卫生劣化的先兆特征并储存为历史数据，监测预警装置根据实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据与先兆特征比对来对空间卫生质量进行预警。
优选地，空间卫生智能识别系统还包括移动终端和云服务器，云服务器用来储存微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据，移动终端用来与监测预警装置和云服务器交换数据。
优选地，云服务器根据其储存的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据进行长期的数据分析来提高空间卫生智能识别系统的识别和预警精度。
优选地，水平移动单元内设置有GPS导航模块。
优选地，监测预警装置对微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据分别设定预警阈值，当监测预警装置实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据超过预警阈值时发出报警信号。
优选地，报警信号为声讯警报。
优选地，储液罐内设有雾气发生器、雾化粒径控制单元、液位传感器和温度传感器，雾化泵、雾气发生器、雾化粒径控制单元、液位传感器和温度传感器分别与数据统计分析单元电连接，雾化泵设置在储液罐和雾化喷头之间。
优选地，机器人壳体的侧壁上设有补液口，储液罐通过管道分别与雾化喷头和补液口连通。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：集成有空间卫生质量智能识别系统，智能化程度高，实现空间卫生机器人运行过程中的空间多参数、长期、连续、实时的全面运行大数据的采集和积累，能够同时进行多参数数据融合分析，使空间卫生机器人能够及时了解空间卫生的异常状态，可以对空间卫生健康状态做出准确的评估和预测，各功能采取模块化设计，生产成本低，组装、维修和调整非常方便。另外，可以在水平方向自行移动，根据静态环境数据、动态环境数据、避障检测到的数据来实时调整行走模块的运行路径，自动规避并避免碰撞。
附图说明
图1是根据本发明的空间卫生智能机器人的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，根据本发明具体实施方式的一种空间卫生智能机器人，包括机器人壳体9、施药单元以及空间卫生智能识别系统，机器人壳体9的底部设有水平移动单元，水平移动单元存储有区域地图，水平移动单元上设有障碍物检测装置。施药单元通过升降机构设置在机器人壳体9上，施药单元包括储液罐、雾化泵和雾化喷头。空间卫生智能识别系统集成在机器人壳体9内，空间卫生智能识别系统包括监测预警装置4、微生物监测单元6、温湿度测量单元1、二氧化碳测量单元2、细颗粒物测量单元3以及药液监测预警装置5，监测预警装置4分别和微生物监测单元6、温湿度测量单元1、二氧化碳测量单元2、细颗粒物测量单元3以及药液监测预警装置5电连接，监测预警装置4包括数据统计分析单元，相当于中央处理器，微生物监测单元6用来实时采集空间范围内的微生物含量，并将该微生物含量数据传输给监测预警装置4，温湿度测量单元1用来实时采集空间范围内的温度和湿度参数，并将该温度和湿度参数传输给监测预警装置4，二氧化碳测量单元2用来实时采集空间范围内的二氧化碳浓度，并将该二氧化碳浓度数据传输给监测预警装置4，细颗粒物测量单元3用来实时采集空间范围内的细颗粒物浓度，并将该细颗粒物浓度数据传输给监测预警装置4，该药液监测预警装置5用来检测储液罐内的药液浓度和活性数据并根据微生物含量数据确定雾化喷头的喷药速度。其中监测预警装置4将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据进行数据耦合得出耦合数据，监测预警装置将微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据处于稳定状态时耦合得出的耦合数据作为健康数据并储存，监测预警装置将实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的数据与健康数据进行比对来评估空间卫生健康状态。本实施例中，多参数融合分析可以通过FUZZY数据模型进行。
上述方案中，水平移动单元上的障碍物检测装置通过安装传感装置实现自动移动，根据已有的传感装置，可以以非接触和/或接触式在其行动空间内对周围环境进行检测。比如可以设置一种距离传感器，该距离传感器可以在设备处于静止时检测，例如距离值的变化可以推断出物体的变化，如碎玻璃，物体转移或推断出有新物体出现。该变化数据由指定的软件记录，该软件相应产生报警信号。该数据记录可基于设备本身在给定时间段内，例如五分钟或更长时间，乃至数小时，例如四或六小时，进行连续观察检测和存储数据。也可以设置比如超声波或红外线扫描仪的传感装置，通过与存储的区域地图相比确定周围环境的变化，特别是暂时的变化。优选地，区域地图可以是家庭房间、酒店房间、医院病房等各种应用场景的地图。
作为一种优选实施例，监测预警装置4将采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据异常于健康数据的异常数据作为空间卫生劣化的先兆特征并储存为历史数据，监测预警装置根据实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据与先兆特征比对来对空间卫生质量进行预警。本实施例中，可以采用灰色预测模型进行预警分析。
作为一种优选实施例，空间卫生智能识别系统还包括移动终端7和云服务器8，云服务器8用来储存微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据，移动终端用来与监测预警装置和云服务器交换数据。
作为一种优选实施例，云服务器8根据其储存的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据进行长期的数据分析来提高空间卫生智能识别系统的识别和预警精度。
作为一种优选实施例，水平移动单元内设置有GPS导航模块。通过GPS自动导航功能，可以自动寻找基站，并且在该基站上对机器人上的蓄电池进行充电，同步可以进行信息双向传输。在本方案中，机器人可以利用自身的供电装置，例如蓄电池，不依赖于外界供电运行，因此在报警装置功能方面即使供电停止也不会阻碍设备的活动。
作为一种优选实施例，监测预警装置4对微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据分别设定预警阈值，当监测预警装置实时采集的微生物含量数据、温度和湿度参数、二氧化碳浓度数据和细颗粒物浓度数据超过预警阈值时发出报警信号。本实施例中，机器人在检测到数据超过给定的预警阈值时，可以立即或者有时间延迟地触发警报。在这里，触发警报可以通过设备触发声音和/或视觉，和/或通过设备将报警信息无线地，例如通过无线电，转发给接收器。正是在这种关联下，但在原则上也可以规定，这样进行警报的转发，使设备自身上的这种报警活动是不可见的。例如，可以将一个静止的，最好是可携带但是架设在确定地点的信号装置与设备进行相关的有效连接，该信号装置可发出声音和/或视觉信号。
作为一种优选实施例，报警信号为声讯警报。
作为一种优选实施例，储液罐内设有雾气发生器、雾化粒径控制单元、液位传感器和温度传感器，雾化泵、雾气发生器、雾化粒径控制单元、液位传感器和温度传感器分别与数据统计分析单元电连接，雾化喷头设置在喷雾口处，雾化泵设置在储液罐和雾化喷头之间。
作为一种优选实施例，机器人壳体的的侧壁上设有补液口，储液罐通过管道分别与雾化喷头和补液口连通。
需要说明的是，本实施例的空间卫生智能机器人可以完成从20立方到20000立方，甚至更高的空间卫生任务。在具体使用时，可以同时或时间错开地执行空间卫生任务，相当于一个间歇性的过程：即，例如必要时通过设备相应的前进运动在第一个时间段内进行空间卫生任务，而在设备静止或者设备移动的第二个时间段内的待机任务，然后下一个时间段内继续执行空间卫生任务等。
综上，本实施例的空间卫生智能机器人，集成有空间卫生质量智能识别系统，智能化程度高，实现空间卫生机器人运行过程中的空间多参数、长期、连续、实时的全面运行大数据的采集和积累，能够同时进行多参数数据融合分析，使空间卫生机器人能够及时了解空间卫生的异常状态，并针对异常采取合理的处理措施，各功能采取模块化设计，生产成本低，组装、维修和调整非常方便。另外，可以在水平方向自行移动，根据静态环境数据、动态环境数据、避障检测到的数据来实时调整行走模块的运行路径，自动规避并避免碰撞。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种空间卫生智能机器人，其特征在于，包括：
机器人壳体，其底部设有水平移动单元，所述水平移动单元存储有区域地图，所述水平移动单元上设有障碍物检测装置；
施药单元，其通过升降机构设置在所述机器人壳体上，所述施药单元包括储液罐、雾化泵和雾化喷头；以及
空间卫生智能识别系统，其集成在所述机器人壳体内，所述空间卫生智能识别系统包括：
监测预警装置，其包括数据统计分析单元；
微生物监测单元，其用来实时采集空间范围内的微生物含量，并将该微生物含量数据传输给所述监测预警装置；
温湿度测量单元，其用来实时采集所述空间范围内的温度和湿度参数，并将该温度和湿度参数传输给所述监测预警装置；
二氧化碳测量单元，其用来实时采集所述空间范围内的二氧化碳浓度，并将该二氧化碳浓度数据传输给所述监测预警装置；
细颗粒物测量单元，其用来实时采集所述空间范围内的细颗粒物浓度，并将该细颗粒物浓度数据传输给所述监测预警装置；以及
药液监测预警装置，该药液监测预警装置用来检测所述储液罐内的药液浓度和活性数据并根据所述微生物含量数据确定所述雾化喷头的喷药速度；
其中所述监测预警装置将所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据进行数据耦合得出耦合数据，所述监测预警装置将所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据处于稳定状态时耦合得出的耦合数据作为健康数据并储存，所述监测预警装置将实时采集的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据耦合得出的数据与所述健康数据进行比对来评估空间卫生健康状态。
2.根据权利要求1所述的空间卫生智能机器人，其特征在于，所述监测预警装置将采集的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据异常于所述健康数据的异常数据作为空间卫生劣化的先兆特征并储存为历史数据，所述监测预警装置根据实时采集的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据耦合得出的耦合数据与所述先兆特征比对来对空间卫生质量进行预警。
3.根据权利要求2所述的空间卫生智能机器人，其特征在于，所述空间卫生智能识别系统还包括移动终端和云服务器，所述云服务器用来储存所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据，所述移动终端用来与所述监测预警装置和所述云服务器交换数据。
4.根据权利要求3所述的空间卫生智能机器人，其特征在于，所述云服务器根据其储存的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据以及对应的耦合数据进行长期的数据分析来提高所述空间卫生智能识别系统的识别和预警精度。
5.根据权利要求1所述的空间卫生智能机器人，其特征在于，所述水平移动单元内设置有GPS导航模块。
6.根据权利要求1所述的空间卫生智能机器人，其特征在于，所述监测预警装置对所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据分别设定预警阈值，当所述监测预警装置实时采集的所述微生物含量数据、所述温度和湿度参数、所述二氧化碳浓度数据和所述细颗粒物浓度数据超过所述预警阈值时发出报警信号。
7.根据权利要求6所述的空间卫生智能机器人，其特征在于，所述报警信号为声讯警报。
8.根据权利要求1所述的空间卫生智能机器人，其特征在于，所述储液罐内设有雾气发生器、雾化粒径控制单元、液位传感器和温度传感器，所述雾化泵、所述雾气发生器、所述雾化粒径控制单元、所述液位传感器和所述温度传感器分别与所述数据统计分析单元电连接，所述雾化泵设置在所述储液罐和所述雾化喷头之间。
9.根据权利要求8所述的空间卫生智能机器人，其特征在于，所述机器人壳体的侧壁上设有补液口，所述储液罐通过管道分别与所述雾化喷头和所述补液口连通。
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2017
- 2017-10-23 CN CN201710992210.7A patent/CN107559997A/zh active Pending
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20180109 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |