CN111467520A - 一种智能3d紫外线消杀机及消杀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能3D紫外线消杀机及消杀方法，其中，智能3D紫外线消杀机，包括机架，机架上设有行走驱动组件，电源，紫外光源组件，传感器组件，及控制组件；机架的顶部为平面，平面上设有可旋转的壳体，壳体与控制组件连接，传感器组件包括人体感应传感器和激光传感器；人体感应传感器和激光传感器分别设于壳体的侧面。本发明通过人体感应传感器感知到消杀机周边有活物时关闭部分或全部紫外线光源，防止紫外线辐射工作人员的皮肤或眼睛进而造成身体伤害，保证了使用环境中的工作人员安全，激光传感器进行测距，获取地图，从而可以规划制定行走路线，还可以规避障碍物，提高了消杀效率。

Description

一种智能3D紫外线消杀机及消杀方法

技术领域

本发明涉及紫外线消杀技术领域，更具体地说是指一种智能3D紫外线消杀机及消杀方法。

背景技术

对于机场、商场、医院、学校以及一些较大的公共场合，场地的杀菌消毒一直以来都是相关机构难以处理的问题；现有的通用手段往往是喷洒消毒液，这会加重工作人员负担，并且容易有遗漏，当有些区域内在无工作人员时，使用紫外线杀菌光源进行病毒的消杀，当前，在公共场合使用的紫外线光源，都是冷阴极紫外光源，这种光源功率普遍很小，从几瓦到几十瓦，紫外线强度为均小于100uw/cm²，甚至10uw/cm²以下，要真正达到对细菌病毒的消杀效果需要近距离照射几十分钟，实际操作效果极其有限，同时具有安全隐患，常有紫外线光源没有及时关闭，造成现场人员受到辐射伤害的报道，因此，无法满足需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种智能3D紫外线消杀机及消杀方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种智能3D紫外线消杀机，包括机架，所述机架上设有行走驱动组件，电源，紫外光源组件，传感器组件，及控制组件；所述行走驱动组件，紫外光源组件，及传感器组件均与所述控制组件连接，所述控制组件与电源连接；所述机架的顶部为平面，平面上设有可旋转的壳体，所述壳体与控制组件连接，所述传感器组件包括人体感应传感器和激光传感器；所述人体感应传感器和激光传感器分别设于所述壳体的侧面。

其进一步技术方案为：所述壳体外还罩设有一透明罩，所述透明罩的下部连接于机架的顶部。

其进一步技术方案为：所述壳体为方型，所述壳体的上端还设有运行指示灯，所述运行指示灯与所述控制组件连接。

其进一步技术方案为：所述机架为五棱椎型，所述机架的其中一个侧面还设有人机界面，所述人机界面与所述控制组件连接；所述紫外光源组件包括结构相同的五个紫外线光源，所述机架的另外四个侧面分别设有一个紫外线光源，所述机架的底部设有最后一个紫外线光源。

其进一步技术方案为：所述紫外线光源的外侧还设有防护网。

其进一步技术方案为：所述行走驱动组件包括行走主动轮、行走从动轮、主动轮行走驱动马达、及主动轮转向驱动马达；所述行走主动轮和行走从动轮设于机架的底部，所述主动轮行走驱动马达，及主动轮转向驱动马达与所述行走主动轮传动联接，所述主动轮行走驱动马达，及主动轮转向驱动马达与所述控制组件连接。

其进一步技术方案为：所述行走主动轮设于所述机架的前端，所述行走从动轮的数量为2个，分别设于所述机架的后端两侧。

其进一步技术方案为：所述传感器组件还包括防跌倒传感器，陀螺仪传感器，及位置传感器；所述防跌倒传感器的数量为2个，分别设于所述机架底部的两侧边沿；所述位置传感器和陀螺仪传感器集成于所述控制组件上。

其进一步技术方案为：所述控制组件上还集成有紫外光源电源板、行走马达驱动板、及控制主板；所述机架上还设有充电接口，所述充电接口与所述电源连接。

一种智能3D紫外线消杀机的消杀方法，包括以下步骤：

上电初始化，驱动壳体旋转，激光传感器360°实时获取地图数据；

根据地图数据，绘制工作环境的地面地图，并进行定位、制定行走路线；

判断当前电源的电量是否低于30％；

若不低于30％，人体感应传感器360°工作，获取人体感应传感器的反馈信号；

根据反馈信号，开启侧面无活物的紫外线光源和底部紫外线光源，关闭侧面有活物的紫外线光源，并按制定行走路线进行前进；

采集防跌倒传感器的传递信号；

根据传递信号，进行规避，规避后回至制定行走路线，继续进行消杀，直至结束；

若低于30％，则在人机界面发出警告，并自动寻找充电器进行充电，充满电后，并返回步骤“判断当前电源的电量是否低于30％”。

本发明与现有技术相比的有益效果是：通过人体感应传感器感知到消杀机周边有活物时关闭部分或全部紫外线光源，防止紫外线辐射工作人员的皮肤或眼睛进而造成身体伤害，保证了使用环境中的工作人员安全，激光传感器进行测距，获取地图，从而可以规划制定行走路线，还可以规避障碍物，提高了消杀效率，实用性强，能够更好地满足需求。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种智能3D紫外线消杀机的结构图一；

图2为本发明一种智能3D紫外线消杀机的结构图二；

图3为本发明一种智能3D紫外线消杀机的结构图三；

图4为本发明一种智能3D紫外线消杀机的结构图四；

图5为本发明一种智能3D紫外线消杀机的消杀方法的流程示意图。

具体实施方式

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如无特别说明，本文中的“/”代表含义为“或”。

如图1至图5所示的具体实施例，其中，如图1至图4所示，本发明公开了一种智能3D紫外线消杀机，包括机架10，所述机架10上设有行走驱动组件20，电源30，紫外光源组件40，传感器组件50，及控制组件60；所述行走驱动组件20，紫外光源组件40，及传感器组件50均与所述控制组件60连接，所述控制组件60与电源30连接；所述机架10的顶部为平面，平面上设有可旋转的壳体70，所述壳体70与控制组件60连接，所述传感器组件50包括人体感应传感器51和激光传感器52；所述人体感应传感器51和激光传感器52分别设于所述壳体70的侧面。

具体地，如图1所示，所述壳体70外还罩设有一透明罩11，所述透明罩11的下部连接于机架10的顶部，用于保护各类传感器及其他元件。

具体地，如图2所示，所述壳体70为方型，所述壳体70的上端还设有运行指示灯80，所述运行指示灯80与所述控制组件60连接，当消杀机处于运行过程中，点亮运行指示灯，提示周边人员正处于运行状态，及时进行避让。

具体地，如图1至图4所示，所述机架10为五棱椎型，有五个侧面，节约空间，所述机架10的其中一个侧面还设有人机界面90，所述人机界面90与所述控制组件60连接，作为操作人员与控制组件60的对话交互的媒介，可以读取和设置控制组件60的参数信息；所述紫外光源组件40包括结构相同的五个紫外线光源41，所述机架10的另外四个侧面分别设有一个紫外线光源41，所述机架10的底部设有最后一个紫外线光源41，侧面的紫外线光源41向四周空间辐射，对四周空间进行消毒，底部的紫外线光源41，向地面辐射，对地面进行紫外线消毒，组合构成了3D空间紫外线消毒。

其中，所述紫外线光源41的外侧还设有防护网100，用于保护紫外线光源41免受撞击损坏。在人机界面90的上方还设有通风孔，下方还设有散热孔。

具体地，如图3至图4所示，所述行走驱动组件20包括行走主动轮21、行走从动轮22、主动轮行走驱动马达23、及主动轮转向驱动马达24；所述行走主动轮21和行走从动轮22设于机架10的底部，所述主动轮行走驱动马达23，及主动轮转向驱动马达24与所述行走主动轮21传动联接，所述主动轮行走驱动马达23，及主动轮转向驱动马达24与所述控制组件60连接；主动轮行走驱动马达23为行走主动轮21提供动力，主动轮转向驱动马达24为行走主动轮21改变行走方向提供动力。

其中，所述行走主动轮21设于所述机架的前端，所述行走从动轮22的数量为2个，分别设于所述机架10的后端两侧，使得消杀机运行更加平稳。

其中，所述传感器组件50还包括防跌倒传感器53，陀螺仪传感器54，及位置传感器55；所述防跌倒传感器53的数量为2个，分别设于所述机架10底部的两侧边沿；所述位置传感器55和陀螺仪传感器54集成于所述控制组件60上，防跌倒传感器53用于检测机架10底部到地面的距离，主要用于检测在消杀机行进过程中，是否有向下的台阶，是否有深坑，防止消杀机进入后跌倒损坏；陀螺仪传感器54用于测量消杀机在行进过程中的运行状态，当检测到消杀机行进时偏离了预设轨道后，将会对行进方向进行修正，防止行进方向偏离预设，位置传感器55用于消杀机的定位。

其中，所述控制组件60上还集成有紫外光源电源板61、行走马达驱动板62、及控制主板63，紫外光源电源板61用于为紫外线光源41提供电源，恒流控制，执行控制主板63发出的光源开关命令和功率调节命令；行走马达驱动板62用于为行走马达提供电源，包括行走驱动和转向驱动，执行控制主板63发出的驱动命令，包括开关命令和速度命令；控制主板63用于收集传感器组件60的传感信息，分析传感器数据，并据此发出正确的执行命令，驱动消杀机行走或停止，打开或关闭紫外线光源41等操作，控制主,60还采集电源30的电池容量信息，并作出是否寻找充电消杀机充电的决定，当消杀机运行过程中，点亮运行指示灯80，提示周边人员本消杀机处于运行状态；所述机架10上还设有充电接口110，所述充电接口110与所述电源30连接，其中，在本实施例中，电源30为电池组件，内部搭载锂电池或镍氢电池，设置电池容量检测电路，电池容量检测电路与控制主板63连接，当电池馈电时，发送信号给控制主板63，控制主板63控制消杀机在人机界面90中发出警告并根据设置决定是否自动寻找充电器对电源进行充电。

其中，在本实施例中，人体感应传感器51与激光传感器52一同设置在机架10顶部的一壳体70内，壳体70可以受控制主板63的控制按照一定的角速度进行旋转，使传感器可以无死角的对消杀机周围环境进行感应，人体感应传感器51用于感应周围是否有人或其他动物，当机架侧面紫外线光源41开启时，若感应到某一方向有人或其他动物，则关闭能够辐射到这个方向的紫外线光源41，当人或其他动物消失后，重新开启被关闭的紫外线光源41；激光传感器52与人体感应传感器51一同设置在机架10顶部的一壳体70内，壳体70可以受控制主板63的控制按照一定的角速度进行旋转，使激光传感器52可以无死角的对消杀机周围环境进行感应，激光传感器52为测距传感器，用于感测消杀机所在场合的底面尺寸，同时感应是否有障碍物，控制主,63根据激光传感器52在不同旋转角度下测量的数据，进行工作地图的绘制，并规划行走路径，当消杀机在行进过程中，感测到行进方向有障碍物出现时，则会改变行进路线，达到躲避障碍的效果。

在本发明中，紫外线光源41为高辐射强度的UVLED，波长254nm，或使用大功率的254nm汞灯，将紫外线光源的辐射强度提高到100mw/cm²以上，数据显示，当紫外线强度达到30mw/cm²时，可以在0.3s的时间内将流感病毒杀死，这便达到了理想的消杀效果，提高了紫外线消毒的效率；经过验证，波长范围在200-280nm的紫外线对细菌、病毒及芽孢均有很好的消杀作用，经过这个波长范围的紫外线辐射后，细菌、病毒及芽孢的DNA会受到损伤和损坏，进而至死，这个至死过程是：经过紫外线照射后，细菌、病毒及芽孢的DNA的键和链会断裂，发生交联反应并形成光化学产物，从而使细菌、病毒及芽孢等微生物失去活性，不能再进行自身的复制，达到了微生物的消杀作用，由于紫外线光源在杀菌的应用波段为200-280nm范围，本范围在能够杀菌的过程中，对人体皮肤和眼睛的伤害是很明显的，本发明可以在安全的状态下进行全方位的无死角进行杀菌作业。本发明可以应用场合到以下场合：医院、学校、幼儿园、感染区等公共场所。

其中，如图5所示，本发明中还公开了一种智能3D紫外线消杀机的消杀方法，包括以下步骤：

S1，上电初始化，驱动壳体旋转，激光传感器360°实时获取地图数据；

其中，当上电初始化，消杀机开始运行时，点亮运行指示灯。

S2，根据地图数据，绘制工作环境的地面地图，并进行定位、制定行走路线；

S3，判断当前电源的电量是否低于30％；

S4，若不低于30％，人体感应传感器360°工作，获取人体感应传感器的反馈信号；

S5，根据反馈信号，开启侧面无活物的紫外线光源和底部紫外线光源，关闭侧面有活物的紫外线光源，并按制定行走路线进行前进；

其中，当人体感应传感器检测到人或其他动物消失后，重新开启被关闭的紫外线光源；

S6，采集防跌倒传感器的传递信号；

其中，传递信号包括前方有坑，有无跌倒的可能，阻碍物或台阶等。

S7，根据传递信号，进行规避，规避后回至制定行走路线，继续进行消杀，直至结束；

S8，若低于30％，则在人机界面发出警告，并自动寻找充电器进行充电，充满电后，并返回步骤S3。

其中，在工作的特定地方，设置有专用的充电器，可对消杀机进行充电。

其中，在本实施例中，还可以通过人机界面对消杀机进行设定，包括消杀路线，时间周期，消杀次数等。

本发明通过人体感应传感器感知到消杀机周边有活物时关闭部分或全部紫外线光源，防止紫外线辐射工作人员的皮肤或眼睛进而造成身体伤害，保证了使用环境中的工作人员安全，激光传感器进行测距，获取地图，从而可以规划制定行走路线，还可以规避障碍物，提高了消杀效率，实用性强，能够更好地满足需求。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，包括机架，所述机架上设有行走驱动组件，电源，紫外光源组件，传感器组件，及控制组件；所述行走驱动组件，紫外光源组件，及传感器组件均与所述控制组件连接，所述控制组件与电源连接；所述机架的顶部为平面，平面上设有可旋转的壳体，所述壳体与控制组件连接，所述传感器组件包括人体感应传感器和激光传感器；所述人体感应传感器和激光传感器分别设于所述壳体的侧面。

2.根据权利要求1所述的一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，所述壳体外还罩设有一透明罩，所述透明罩的下部连接于机架的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，所述壳体为方型，所述壳体的上端还设有运行指示灯，所述运行指示灯与所述控制组件连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，所述机架为五棱椎型，所述机架的其中一个侧面还设有人机界面，所述人机界面与所述控制组件连接；所述紫外光源组件包括结构相同的五个紫外线光源，所述机架的另外四个侧面分别设有一个紫外线光源，所述机架的底部设有最后一个紫外线光源。

5.根据权利要求4所述的一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，所述紫外线光源的外侧还设有防护网。

6.根据权利要求4所述的一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，所述行走驱动组件包括行走主动轮、行走从动轮、主动轮行走驱动马达、及主动轮转向驱动马达；所述行走主动轮和行走从动轮设于机架的底部，所述主动轮行走驱动马达，及主动轮转向驱动马达与所述行走主动轮传动联接，所述主动轮行走驱动马达，及主动轮转向驱动马达与所述控制组件连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，所述行走主动轮设于所述机架的前端，所述行走从动轮的数量为2个，分别设于所述机架的后端两侧。

8.根据权利要求7所述的一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，所述传感器组件还包括防跌倒传感器，陀螺仪传感器，及位置传感器；所述防跌倒传感器的数量为2个，分别设于所述机架底部的两侧边沿；所述位置传感器和陀螺仪传感器集成于所述控制组件上。

9.根据权利要求8所述的一种智能3D紫外线消杀机，其特征在于，所述控制组件上还集成有紫外光源电源板、行走马达驱动板、及控制主板；所述机架上还设有充电接口，所述充电接口与所述电源连接。

10.一种智能3D紫外线消杀机的消杀方法，其特征在于，包括以下步骤：

上电初始化，驱动壳体旋转，激光传感器360°实时获取地图数据；

根据地图数据，绘制工作环境的地面地图，并进行定位、制定行走路线；

判断当前电源的电量是否低于30％；

若不低于30％，人体感应传感器360°工作，获取人体感应传感器的反馈信号；

根据反馈信号，开启侧面无活物的紫外线光源和底部紫外线光源，关闭侧面有活物的紫外线光源，并按制定行走路线进行前进；

采集防跌倒传感器的传递信号；

根据传递信号，进行规避，规避后回至制定行走路线，继续进行消杀，直至结束；

若低于30％，则在人机界面发出警告，并自动寻找充电器进行充电，充满电后，并返回步骤“判断当前电源的电量是否低于30％”。

Images