CN111558068B - 一种防疫机器人 - Google Patents

Abstract

本申请适用于机器人技术领域，提供了一种防疫机器人，包括机器人本体和安装在机器人本体上的机械臂，在所述机器人本体上设置有消毒液箱、增压泵、传感单元和移动装置，在所述机械臂末端设置有擦拭头，在所述机械臂上设置有导管，其中：所述消毒液箱通过增压泵连接导管的第一端，所述导管的第二端与擦拭头相连；所述传感单元用于检测场景中的待擦拭物的位置；所述移动装置用于驱动机器人移动；所述机械臂用于根据所检测到的待擦拭物的位置，调整擦拭头的位置。由于擦拭后不容易在被擦拭物表面留下水珠，挥发速度更快，消毒效率更高，且可同时完成对被擦拭物的清洁操作。

Description

一种防疫机器人

技术领域

本申请属于机器人技术领域，尤其涉及一种防疫机器人。

背景技术

在传染性病毒流行的时候，为了保障社会公共安全，提高人们生活和工作的安全度，通常会采用防疫机器人对生活环境或工作环境进行消毒处理。比如，对办公场所的桌子、座位进行消毒，使得办公人员减少与病毒接触的可能性。

目前防疫机器人的消毒方式通常采用喷淋方式。将含氯的消毒液喷淋在物体表面。由于喷淋在物体表面的水珠挥发慢，需要水珠挥发后才能够使用被喷淋物体，消毒效率不高。

发明内容

本申请实施例提供了一种防疫机器人，可以解决目前的防疫机器人由于喷淋方式消毒时，喷淋在物体表面的水珠挥发慢，且含有刺激性气味，需要水珠挥发和气味消除后，才允许人员进入，使得消毒效率不高的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种防疫机器人，所述防疫机器人包括机器人本体和安装在机器人本体上的机械臂，在所述机器人本体上设置有消毒液箱、增压泵、传感单元和移动装置，在所述机械臂末端设置有擦拭头，在所述机械臂上设置有导管，其中：

所述消毒液箱通过增压泵连接导管的第一端，所述导管的第二端与擦拭头相连；

所述传感单元用于检测场景中的待擦拭物的位置；

所述移动装置用于驱动机器人移动；

所述机械臂用于根据所检测到的待擦拭物的位置，调整擦拭头的位置。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述传感单元包括激光雷达和激光发射器，所述激光发射器用于向待擦拭物发射激光，所述激光雷达用于接收经过反射后的激光，确定待擦拭物的位置。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述激光发射器包括第一激光发射器和第二激光发射器，所述激光雷达接收所述第一激光发射器发射的激光识别擦拭头相对于机器人本体的位置，所述激光雷达接收所述第二激光发射器向待擦拭物发射后所反射的激光，结合所述擦拭头相对于机器人本体的位置，识别待擦拭物相对于擦拭头的位置。

结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述第一激光发射器设置在擦拭头位置第一测距激光器，所述第一测距激光发射器向设置在机器人本体上的激光雷达发射第一激光，所述激光雷达根据接收所述第一激光的时间，以及所述第一激光的发射时间，确定擦拭头的位置。

结合第一方面的第二种可能实现方式或第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述第一激光发射器包括设置在激光雷达处的第二测距激光器，所述第二测距激光器向擦拭头位置设置的反射板发射第二激光，所述激光雷达接收所述反射板反射的第二激光确定所述擦拭头的位置。

结合第一方面的第四种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述不同反光性能区域构成的图案包括反射镜区域、黑色区域、白色区域中一种或者多种。

结合第一方面，在第一方面的第七种可能实现方式中，所述擦拭头包括压头，以及用于安装擦拭材料的第一转轴和第二转轴，所述压头设置在所述第一转轴和第二转轴中部，且可通过所述机械臂调整所述压头相对于第一转轴和第二转轴的位置。

结合第一方面的第七种可能实现方式，在第一方面的第八种可能实现方式中，所述第一转轴为擦拭材料释放转轴，所述第二转轴为擦拭材料回卷转轴，当所述压头与被擦拭物接触时，控制所述第二转轴回卷。

结合第一方面的第八种可能实现方式，在第一方面的第九种可能实现方式中，所述擦拭材料为无纺布。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：机器人机械臂上的传感单元可以检测被擦拭物的位置，调整机械臂的位置，使得机械臂末端的擦拭头可以用于擦拭待擦拭物，通过设置在机器人本体的消毒箱和增压泵，且导管与所述增压泵相加，可以将消毒液泵送至擦拭头，由擦拭头对待擦拭物进行擦拭的同时，消毒液可对待擦拭物进行消毒。由于擦拭后不容易在被擦拭物表面留下水珠，挥发速度更快，消毒效率更高，且可同时完成对被擦拭物的清洁操作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供的一种防疫机器人结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的一种激光信号传播示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种反射板图案示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种擦拭头工作状态示意图；

图5是本申请另一实施例提供的又一擦拭头工作状态示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

如图1所示，本申请实施例所述防疫机器人，可以包括机器人本体1和安装在机器人本体1上的机械臂2，在所述机器人本体上1设置有消毒液箱11、增压泵12、传感单元13和移动装置14，在所述机械臂2末端设置有擦拭头21，在所述机械臂2上设置有导管22，其中：

所述消毒液箱11通过增压泵12连接导管22的第一端，所述导管22的第二端与擦拭头21相连；

所述传感单元13用于检测场景中的待擦拭物的位置；

所述移动装置14用于驱动机器人移动；

所述机械臂用于根据所检测到的待擦拭物的位置，调整擦拭头21的位置。

其中，所述机器人本体1可以防疫机器人的工作场景，确定机器人本体1的形状、高度等设计参数。为便于防疫机器人能够有效的添加或更换消毒液，在所述机器人本体1上还可以开设消毒液添加口，或者在所述机器人本体1上开设消毒液箱11更换窗口。

在打开机器人本体1上所设置的更换窗口时，可以将机器人本体1内部所设置的消毒液箱11取出，并可将添加了消毒液的消毒液箱11放入机器人本体1，或者将更换的消毒液箱11放入机器人本体1。所述更换窗口可以设置在机器人本体1的侧面，也可以设置在机器人本体1的上表部。为降低防疫机器人重心，所述消毒液箱11可设置在机器人本体1的底部，便于提高机器人行走的稳定性。

所述消毒液箱11内所盛放的消毒液，可以为酒精消毒液。比如，所述消毒液可以为深度为75％的酒精。当所述防疫机器人使用酒精消毒液擦拭物体时，由于酒精具有挥发快的特性，因而使得物体表面能够更快的挥发，减少使用防疫机器人消毒后的物体的等待时间，提高消毒效率。当然，不局限于此，其它可具有消毒功效的液体均可以添加至所述消毒液箱11中，由防疫机器人自动执行消毒操作。

在所述消毒液箱11内可设置液位检测装置，可通过机器人本体1上所设置的显示屏或指示灯播放所检测到的液位，或者通过机器人本体内所设置的扬声器，播报消毒液箱11内的液位。当液位检测装置检测到消毒液箱内的液体低于预先设定的液位时，可发出更换消毒液箱11的提醒，或者也可以由机器人定位系统自动导航至自动添加消毒液位置，或者自动导航至更换消毒液箱位置，自动更换消毒液箱11。

所述增压泵12的进水口与所述消毒液箱11相连，所述增压泵12的出水口连接所述导管22的第一端。使得消毒液箱11内的常压的消毒液能够快速的泵入导管22，并通过导管到达擦拭头，通过擦拭头对被擦拭物进行消毒。所述增压泵12的开闭可以根据防疫机器人的工作状态来确定。比如，在检测到擦拭头21处于擦拭状态时，开启所增压泵12，当检测到擦拭头21处于空闲状态时，关闭所述增压泵12。所述擦拭头21的工作状态，可以通过设置在擦拭头上的压力传感器所采集的压力大小来确定，或者，也可以根据待擦拭物与擦拭头21之间的距离来确定。比如，当待擦拭物与擦拭头21之间的距离小于预定值，则开启增压泵12。在可能的实现方式中，所述增压泵12可以根据擦拭头21的湿度来调节增压泵的功率的大小，从而使得擦拭头可以保持工作人员所期望的湿度，更为可靠的完成杀毒操作。

所述传感单元13用于检测场景中的待擦拭物的位置。在一种实现方式中，所述传感单元13可以图像传感器。比如，可以通过深度摄像头和彩色图像摄像头采集现场图像，通过彩色摄像头采集的图像，可以对图像中的物体进行识别，确定所识别的物体在图像中的位置，通过深度摄像头采集的深度图像，确定物体与机器人之间的相对位置。

为了提高待擦拭物的定位精度，在一种实现方式中，所述传感单元13可以包括激光发射器和激光接收器。所述激光接收器可以为激光雷达，可用于接收一定平面范围内所存在的激光信号。

通过激光发射器向待擦拭物发送激光信号，通过激光雷达接收由待擦拭物表面反射所述激光信号，根据所发射的激光信号和接收的激光信号之间的时间差，确定激光所传送的距离，根据所计算的距离确定待擦拭物与机器人之间的相对位置。

在一种实现方式中，如图2所示，确定待擦拭物体的激光发射器包括第一激光发射器和第二激光发射器。所述第一激光发射器可以与激光雷达一起设置在擦拭头位置或机器人本体1。

通过第一激光发射器发射的激光可以确定机器人本体1相对于擦拭头21的位置。通过第二激光发射器发射的激光，可以确定待擦拭物相对于机器人本体1的位置。结合擦拭头21相对于机器人本体的位置，以及待擦拭物相对于机器人本体1的位置，可以确定待擦拭物相对于擦拭头21的位置。

当第一激光发射器为设置在机器人本体内1的第一测距激光发射器1301时，可在机械臂安装擦拭头21的位置设置反射板203，通过反射板203将第一测距激光发射器1301所发射的第一激光反射至激光雷达1302处，如图2所示的L3光路。通过第一激光的发射时间和接收时间所确定的行程，即为机器人本体1与擦拭头21的机械臂距离的两倍。所述机械臂距离为机械臂的长度，可通过在机械臂中设置光传导通路，比如光传导纤维的方式，传送由激光发射器所发射的、或由其它物体反射的激光信号。

为了便于更为准确的识别擦拭头21的位置，所述反射板203可以包括由不同反光性能区域构成的图案。比如图3所示，所述反射板203可以包括反射镜区域2031、白色区域2032和黑色区域2033，当然不局限于此，还可以包括其它颜色区域所构成的反射板的图案。由于反射板上的不同区域的反光性能不同，因而通过激光雷达接收由反射板203所反射的不同区域的亮度也会不同，从而能够更为有效的识别由第一测距激光发射器1301所发射第一激光。

当第一激光发射器为设置在擦拭头21位置的第二测距激光发射器2011时，通过第二测距激光发射器2011向机器人本体1处的激光雷达1302发射第二激光信号，如图2中的L2光路。根据第二激光信号的发送时间和接收时间，可以计算得到擦拭头21相对于机器人本体1之间的距离。

所述第二激光发射器设置在所述擦拭头21的位置，可向待擦拭物发射第三激光，通过待擦拭物反射后，经由机械臂上所设置的反光镜反射至激光雷达处，如图2中的L1光路。从而根据所述第三激光的发射时间和接收时间，计算得到擦拭头21与机器人本体1之间的距离、两倍擦拭头与待擦拭物之间的距离之和。结合第一激光发射器所检测得到的擦拭头21与机器人本体1之间的距离，即可得到待擦拭物体相对于擦拭头21的位置。根据该相对位置，即可控制擦拭头对所述待擦拭物进行消毒擦拭。

由于第二激光器202与第二测距激光发射器2011均设置在擦拭头位置，因此，所述第二激光器202与第二测距激光发射器2011可以为同一激光器。

本申请所述防疫机器人的移动装置14，可以为轮式移动装置。通过轮式移动装置，可以平稳在消毒场景中移动，可便于对场景中的不同位置的待擦拭物进行消毒擦拭。在可能的实现方式中，当轮式驱动装置不便于在场景中移动时，所述移动装置14也可以为双足驱动装置等。

所述擦拭头21用于对待擦拭物进行擦拭。为了提高消毒的安全性，如图1所示，所述擦拭头21包括压头211，以及用于安装擦拭材料212的第一转轴213和第二转轴214，所述压头211设置在所述第一转轴213和第二转轴214中部，且可通过所述机械臂2调整所述压头211相对于第一转轴213和第二转轴214的位置。

在所述第一转轴213和第二转轴214上安装有擦拭材料，比如安装有无纺布时，通过机械臂可以改变所述压头211的位置，使得压头211向下挤压，且控制第一转轴213和第二转轴214之间的转动力，使安装在第一转轴213和第二转轴214上擦拭材料绷紧，使得擦拭材料与待擦拭物表面充分接触，提高消毒效率。

在可能的实现方式中，所述第一转轴213为擦拭材料释放转轴，所述第二转轴214为擦拭材料回卷转轴，当所述压头211与被擦拭物接触时，防疫机器人控制所述第二转轴回卷，从而使得擦拭材料能够绷紧。在一种实现方式中，所述释放转轴的旋转速度小于所述回卷转轴的旋转速度，从而能够保持擦拭材料为绷紧状态。

在可能的实现方式中，所述释放转轴和回卷转轴可以根据擦拭过程不断的切换，从而能够有效的完成大面积区域的擦拭消毒工作。

另外，本申请还可以对待擦拭物的表面进行检测，比如通过多个点相对于擦拭头21的距离，确定擦拭物表面的形状或摆放位置。或者也可以根据深度传感器检测待擦拭物表面。根据所检测到的形状或摆放位置，控制机械臂调整所述擦拭头21的位置。如图4所示，当检测到的待擦拭物为水平面时，可以通过机械臂2向压头211施加竖直向下的压力，使得擦拭材料212绷紧平直的与被擦拭物表面接触。当检测到待擦拭物为斜面时，如图5所示，可以控制机械2臂旋转至与待擦拭物表面垂直的角度，控制压头211向擦拭材料212施加压力，对待擦拭物表面进行有效的擦拭消毒。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防疫机器人，其特征在于，所述防疫机器人包括机器人本体和安装在机器人本体上的机械臂，在所述机器人本体上设置有消毒液箱、增压泵、传感单元和移动装置，在所述机械臂末端设置有擦拭头，在所述机械臂上设置有导管，其中：

所述消毒液箱通过增压泵连接导管的第一端，所述导管的第二端与擦拭头相连，使得消毒液箱内的常压的消毒液能够快速的泵入导管，并通过导管到达擦拭头，通过擦拭头对待擦拭物进行消毒；

所述传感单元用于检测场景中的待擦拭物的位置；

所述移动装置用于驱动机器人移动；

所述机械臂用于根据所检测到的待擦拭物的位置，调整擦拭头的位置；

所述擦拭头包括压头，以及用于安装擦拭材料的第一转轴和第二转轴，所述压头设置在所述第一转轴和第二转轴中部，且可通过所述机械臂调整所述压头相对于第一转轴和第二转轴的位置。

2.如权利要求1所述的防疫机器人，其特征在于，所述传感单元包括激光雷达和激光发射器，所述激光发射器用于向待擦拭物发射激光，所述激光雷达用于接收经过反射后的激光，确定待擦拭物的位置。

3.根据权利要求2所述的防疫机器人，其特征在于，所述激光发射器包括第一激光发射器和第二激光发射器，所述激光雷达接收所述第一激光发射器发射的激光识别擦拭头相对于机器人本体的位置，所述激光雷达接收所述第二激光发射器向待擦拭物发射后所反射的激光，结合所述擦拭头相对于机器人本体的位置，识别待擦拭物相对于擦拭头的位置。

4.根据权利要求3所述的防疫机器人，其特征在于，所述第一激光发射器设置在擦拭头位置第一测距激光器，所述第一测距激光发射器向设置在机器人本体上的激光雷达发射第一激光，所述激光雷达根据接收所述第一激光的时间，以及所述第一激光的发射时间，确定擦拭头的位置。

5.根据权利要求3或4所述的防疫机器人，其特征在于，所述第一激光发射器包括设置在激光雷达处的第二测距激光器，所述第二测距激光器向擦拭头位置设置的反射板发射第二激光，所述激光雷达接收所述反射板反射的第二激光确定所述擦拭头的位置。

6.根据权利要求5所述的防疫机器人，其特征在于，所述反射板包括由不同反光性能区域构成的图案。

7.根据权利要求6所述的防疫机器人，其特征在于，所述不同反光性能区域构成的图案包括反射镜区域、黑色区域、白色区域中一种或者多种。

8.根据权利要求1所述的防疫机器人，其特征在于，所述第一转轴为擦拭材料释放转轴，所述第二转轴为擦拭材料回卷转轴，当所述压头与被擦拭物接触时，防疫机器人控制所述第二转轴回卷。

9.根据权利要求8所述的防疫机器人，其特征在于，所述擦拭材料为无纺布。

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