CN111562017A - 包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人 - Google Patents

包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN111562017A
CN111562017A CN202010552723.8A CN202010552723A CN111562017A CN 111562017 A CN111562017 A CN 111562017A CN 202010552723 A CN202010552723 A CN 202010552723A CN 111562017 A CN111562017 A CN 111562017A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
human body
body temperature
sensor
temperature sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010552723.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘辛军
姜淞文
孟齐志
谢福贵
东旭光
宫昭
邵琦
梅斌
刘魁
吕春哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yantai Qingkejia Robot Joint Research Institute Co ltd
Tsinghua University
Original Assignee
Yantai Qingkejia Robot Joint Research Institute Co ltd
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yantai Qingkejia Robot Joint Research Institute Co ltd, Tsinghua University filed Critical Yantai Qingkejia Robot Joint Research Institute Co ltd
Priority to CN202010552723.8A priority Critical patent/CN111562017A/zh
Publication of CN111562017A publication Critical patent/CN111562017A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0022Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
    • G01J5/0025Living bodies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/061Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/064Ambient temperature sensor; Housing temperature sensor; Constructional details thereof
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/068Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling parameters other than temperature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/20Clinical contact thermometers for use with humans or animals
    • G01K13/223Infrared clinical thermometers, e.g. tympanic
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J2005/0092Temperature by averaging, e.g. by scan
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
    • G01J5/061Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity by controlling the temperature of the apparatus or parts thereof, e.g. using cooling means or thermostats
    • G01J2005/063Heating; Thermostating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人,机器人包括主体结构、测温模块和环境适应性控温和测温方法,测温模块包括接近传感器、人体温度传感器、环境温度传感器、环境湿度传感器和控制器,所述各类传感器分别用于检测被测对象位置、人体温度、环境温度和环境湿度;上述控制器负责综合处理各传感器所检测的信息并通过环境适应性控温和测温方法得出最终的人体温度测量结果;通过实施本发明方案,保证人体温度筛查机器人具有较强的环境适应性和测温准确度。

Description

包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人
技术领域
本发明涉及人体温度测量技术领域,特别涉及一种包含环境适应性控温和 测温方法的人体温度筛查机器人。
背景技术
人体温度测量有接触式和非接触式两种,接触式的以体温计为代表,非接 触式的主要有红外激光测量仪和热成像仪两种。非接触式的主要原理是利用光 电器件检测人体皮肤释放出的红外光线强度以确定人体温度,采用非接触式测 量方法可以有效避免因为人体温度测量环节造成的病原体传播。
非接触式人体温度检测仪器的光电器件的主要作用是将人体皮肤红外光线 强度信号转化成电信号输出给处理器,处理器将读到的电信号“翻译”成温度 数字并显示。然而光电器件输出的电信号不仅受到被检测人体红外光线强度的 影响,而且受环境温度、湿度、风力、光强等诸多因素的影响,在不同测温环 境中,检测同一红外强度的物体,光电器件输出的电信号不同,这造成了处理 器“翻译”出的温度信息有较大的偏差,相关领域急需环境适应性测温算法处 理不同测温环境下测温准确性问题。
发明内容
为了解决上述红外器件测量人体温度不准确的问题,本发明提出一种包含 环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人,包括主体结构、测温模 块,所述测温模块安装在主体结构上。
机器人主体结构可以是立式、便携式、桌面式等多种样式,用于安装测温 模块并配合实现人体体温筛查功能。主体结构包括:屏幕、机身、屏幕固定立 柱、指示灯、支座、球关节、身份证读卡器、工作证读卡器、刷卡区面板、读 码器、喇叭、网络通讯模组天线、操作面板、电源开关键、音量调节键、档位 旋钮、USB插座、蜂鸣器、光强传感器、风速传感器、把手和电源接口。
测温模块包括:壳体、接近开关、人体温度传感器,控制器、本体温度传 感器、环境温度传感器、环境湿度传感器和温度控制单元。其中,所述接近开 关用于检测被测对象位置信息,所述人体温度传感器设置多个,测量值取平均 用于读取被测对象的温度信息,所述本体温度传感器用于读取人体温度传感器 的温度,所述环境温度传感器用于读取环境温度,所述环境湿度传感器用于读 取环境湿度;所述控制器控制温度控制单元对人体温度传感器的本体温度进行 控制并使用环境温度传感器、环境湿度传感器、光强传感器和风速传感器的信 息对人体温度传感器测得的人体温度信息进行补偿。
进一步地,测温模块中的温度控制单元包括导热模块、温度调节器、热交 换器和风扇。所述温度控制单元和温度调节器位于壳体上,且温度调节器一侧 设有热交换器,另一侧通过壳体与导热模块一侧连接,所述导热模块另一侧分 别与人体温度传感器和本体温度传感器连接,所述风扇位于热交换器上。
本发明还公开了一种环境适应性控温方法,控制器、本体温度传感器、导 热模块、温度调节器、热交换器以及风扇构成一个闭环温度控制系统;人体温 度传感器测量人体温度时的工作温度范围为[tmin,tmax],控制器通过本体温度传 感器读取人体温度传感器的温度;当本体温度传感器读取到的数值小于等于tmin时,控制器控制温度调节器对导热模块加热,将热量传递给人体温度传感器以 提高其工作温度,直到本体温度传感器读取到的温度值达到大于tmin的某值时停 止对导热模块加热;当本体温度传感器读取到人体温度传感器的温度大于等于 tmax时,温度调节器对导热模块进行制冷,导热模块将热量从人体温度传感器 传导到制冷模块,制冷模块将热量通过热交换器传递给空气实现人体温度传感 器的降温,直到本体温度传感器数值达到小于tmax的某值为止。
本发明还公开了一种环境适应性测温方法,包括从脉搏区表皮温度到腋下 温度的映射模型、以及应对不同测温环境做出的温度补偿模型;
针对不同的环境温度Ta,补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方 程,补偿后的函数为:
T=Tw 4(ATa 2+BTa+C)+Tw 3(DTa 2+ETa+F)+Tw 2(GTa 2+HTa+I)+ (JTa+K)+L
针对不同的环境湿度Th,补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方 程,补偿后的函数为:
T=[Tw(MTh 2+NTh+P)]4(ATa 2+BTa+C)+[Tw(MTh 2+NTh+P)]3 (DTa 2+ETa+F)+[Tw(MTh 2+NTh+P)]2(GTa 2+HTa+I) +[Tw(MTh 2+NTh+P)](JTa+K)+L
进一步地,环境适应性测温方法还包括针对不同的环境风速Td(Td>
p m/s),补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方程,补偿后的函数为:
Figure RE-GDA0002585029110000031
进一步地,环境适应性测温方法还包括针对不同的光照强度Ts,补偿由手 腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方程,补偿后的函数为:
Figure BDA0002543092100000041
上式中未注明字母均为模型参数。
技术效果:环境温度、环境湿度、环境风速和光照强度对人体表皮温度影 响大,是非接触式体温测量中不可忽视的重要因素,通过实施本发明技术方 案,可有效保证人体温度筛查机器人具有较强的环境适应性和测温准确度。
附图说明
图1为本发明实施例一中人体温度筛查机器人的外形结构图之一;
图2为本发明实施例一中人体温度筛查机器人的外形结构图之二;
图3为本发明实施例一中测温模块视图之一;
图4为本发明实施例一中测温模块的剖面图;
图5为本发明实施例二中人体温度筛查机器人的外形结构图;
图6为本发明实施例三中人体温度筛查机器人的外形结构图;
图7为本发明实施例四中人体温度筛查机器人的外形结构图。
附图标记说明如下:
主体结构(I):屏幕(1-1)、机身(1-2)、屏幕固定立柱(1-3)、指示 灯(1-4)、支座(1-5)、球关节(1-6)、身份证读卡器(1-7)、工作证读卡器 (1-8)、刷卡区面板(1-9)、读码器(1-10)、喇叭(1-11)、网络通讯模组天 线(1-12)、操作面板(1-13)、电源开关键(1-14)、音量调节键(1-15)、档 位旋钮(1-16)、USB插座(1-17)、蜂鸣器(1-18)、光强传感器(1-19)、风速传感器(1-20)、把手(1-21)、电源接口(1-22)、手柄(3-1)、电池座 (3-2)、缆线(3-3)、挂柱(3-4)、顶棚(3-5)。
测温模块(II):壳体(2-1)、接近开关(2-2)、人体温度传感器(2- 3),控制器(2-4)、本体温度传感器(2-5)、环境温度传感器(2-6)、环境湿 度传感器(2-7)和温度控制单元(2-8)。其中,温度控制单元(2-8)包括导 热模块(2-8-1)、温度调节器(2-8-2)、热交换器(2-8-3)和风扇(2-8- 4)。
具体实施例
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本 说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然,所描述的实 施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外 不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同 观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是, 在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明 中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
实施例一
本实施例如图1-图4所示,本发明的包含环境适应性控温和测温方法的人 体温度筛查机器人为立式结构,可应用于办公楼、学校、银行、商场、场馆、 住宅小区、写字楼、餐厅、酒店、考场、医院分诊台、火车站、航站楼、公共 汽车站、地铁站等场合处,用于人员体温筛查。
为了解决现有非接触式人体测温器测量不准的问题,本发明公开了一种包 含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人。如图1-图4所示,包括 主体结构I、测温模块II,所述测温模块II安装在主体结构I上;
所述机器人主体结构I,如图1和图2所示,包括:屏幕1-1、机身1-2、 屏幕固定立柱1-3、指示灯1-4、支座1-5、球关节1-6、身份证读卡器1-7、 工作证读卡器1-8、刷卡区面板1-9、读码器1-10、喇叭1-11、网络通讯模组 天线1-12、操作面板1-13、电源开关键1-14、音量调节键1-15、档位旋钮1- 16、USB插座1-17、蜂鸣器1-18、光强传感器1-19、风速传感器1-20、把手 1-21和电源接口1-22。其中,屏幕1-1设置在机身1-2的顶部,通过转动关 节连接在屏幕固定立柱1-3上,屏幕固定立柱1-3与机身1-2固定连接;两个 指示灯1-4分别安装在机身1-2的两个侧边,用于指示体温筛查结果,绿色表 示体温检测结果正常,红色表示体温检测结果异常;支座1-5置于机身1-2中 部,支座1-5支撑有球关节1-6,关节球用以连接测温模块使得测温模块的朝 向可以任意调节;身份证读卡器1-7和工作证读卡器1-8安装在刷卡区面板1- 9上,用以读取被测人员的身份证和工作证信息;机身1-2的侧面安装有读码器1-10,可以读取健康码信息;喇叭1-11设置在屏幕1-1的下方,具备语音 播报功能,可以播报机器人当前的工作状态以及被测人员的体温;网络通讯模 组天线1-12采用磁吸底座吸附在机身1-2顶部,用于收发各类数据;机身1- 2背部设置有操作面板1-13,其上有电源开关键1-14、音量调节键1-15、档 位旋钮1-16、USB插座1-17以及蜂鸣器1-18,电源开关键1-14用于机器人接 通外接电源,音量调节键1-15用于调节喇叭(1-11)的音量;档位旋钮1-16 用于开关网络通讯模组功能,决定是否联网共享测温数据;USB插座1-17用于 连接存储设备并存储测温数据;蜂鸣器1-18配合指示灯1-4用于指示体温筛 查结果,蜂鸣器报警表示体温检测结果异常;支座1-5安装位置的下方设置有 光强传感器1-19和风速传感器1-20,可以感知当前环境的光强和风速;把手 1-21安装在机身1-2两侧,用于搬运机器人;电源接口1-22置于机身1-2背 部下端,用于连接外部电源。
所述机器人测温模块II,如图3和图4所示,包括:壳体2-1、接近开关 2-2、人体温度传感器2-3,控制器2-4、本体温度传感器2-5、环境温度传感 器2-6、环境湿度传感器2-7和温度控制单元2-8。其中,所述接近开关2-2 用于检测被测对象位置信息,所述人体温度传感器2-3设置多个,测量值取平 均用于读取被测对象的温度信息,所述本体温度传感器2-5用于读取人体温度 传感器2-3的温度,所述环境温度传感器2-6用于读取环境温度,所述环境湿 度传感器2-7用于读取环境湿度;所述控制器2-4控制温度控制单元2-8对人 体温度传感器2-3的本体温度进行控制并使用环境温度传感器2-6、环境湿度 传感器2-7、光强传感器1-19和风速传感器1-20的信息对人体温度传感器2- 3测得的人体温度信息进行补偿。
所述测温模块II中的温度控制单元2-8包括导热模块2-8-1、温度调节器 2-8-2、热交换器2-8-3和风扇2-8-4。所述温度控制单元2-8和温度调节器 2-8-2位于壳体2-1上,且温度调节器2-8-2一侧设有热交换器2-8-3,另一 侧通过壳体2-1与导热模块2-8-1一侧连接,所述导热模块2-8-1另一侧分别 与人体温度传感器2-3和本体温度传感器2-5连接,所述风扇2-8-4位于热交 换器2-8-3上。
本发明还公开了一种环境适应性控温方法,其特征在于,所述控制器2- 4、本体温度传感器2-5、导热模块2-8-1、温度调节器2-8-2、热交换器2-8- 3以及风扇2-8-4构成一个闭环温度控制系统;人体温度传感器2-3测量人体 温度时的工作温度范围为[tmin,tmax],控制器2-4通过本体温度传感器2-5读取 人体温度传感器2-3的温度;当本体温度传感器2-5读取到的数值小于等于tmin时,控制器2-4控制温度调节器2-8-2对导热模块2-8-1加热,将热量传递给 人体温度传感器2-3以提高其工作温度,直到本体温度传感器2-5读取到的温度值达到大于tmin的某值时停止对导热模块2-8-1加热;当本体温度传感器2-5 读取到人体温度传感器2-3的温度大于等于tmax时,温度调节器2-8-2对导热 模块2-8-1进行制冷,导热模块2-8-1将热量从人体温度传感器2-3传导到制 冷模块,制冷模块将热量通过热交换器2-8-3传递给空气实现人体温度传感器 2-3的降温,直到本体温度传感器2-5数值达到小于tmax的某值为止。
本发明还公开了一种环境适应性测温方法,其特征在于,包括从脉搏区表 皮温度到腋下温度的映射模型、以及应对不同测温环境做出的温度补偿模型;
针对不同的环境温度Ta,补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方 程,补偿后的函数为:
T
=Tw 4(ATa 2+BTa+C)+Tw 3(DTa 2+ETa+F)+Tw 2(GTa 2+HTa+I)+ (JTa+K)+L
上式中未注明字母均为模型参数。
针对不同的环境湿度Th,补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方 程,补偿后的函数为:
T
=[Tw(MTh 2+NTh+P)]4(ATa 2+BTa+C)+[Tw(MTh 2+NTh+P)]3 (DTa 2+ETa+F)+[Tw(MTh 2+NTh+P)]2(GTa 2+HTa+I) +[Tw(MTh 2+NTh+P)](JTa+K)+L
上式中未注明字母均为模型参数。
所述的环境适应性测温方法,其特征在于,还包括针对不同的环境风速Td (Td>pm/s),补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方程,补偿后的函 数为:
Figure RE-GDA0002585029110000091
上式中未注明字母均为模型参数。
所述的环境适应性测温方法,其特征在于,还包括针对不同的光照强度Ts,补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方程,补偿后的函数为:
Figure BDA0002543092100000092
上式中未注明字母均为模型参数。
本发明的包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人具备开机 证件信息采集、体温测量、身份核查、信息保存、信息传输等功能。机器人开 机:机器人使用前需接好电源线,之后按下电源开关按键,待机器人初始化完 成后,机器人将播报相关开机信息,当机器人检测并连接到网络时,机器人将 播报相关网络连接信息。此时机器人处于待测体温状态,等待人员测温。证件 信息采集:行人将居民身份证或工作证(学生证)贴近刷卡区面板,或将“健 康码”贴近机身读码器。获取相关信息后,机器人将语音播放“请测温”,此 时行人可以在显示屏上看到自己的身份信息。体温测量:测温前可用手将测温 模块转动至合适的方向。行人将裸露的手腕脉搏区伸出,正面对着测温模块, 将脉搏区放置于测温模块末端下方一定距离之内,使红外光束照射到脉搏区, 听到“滴”声后完成测温,此时机器人将语音播放测温结果,并在显示屏上显 示温度值。身份核查:当识别的证件信息与数据库中信息一致时,机器人将播 报“已报备”,当识别的证件信息与数据库中信息不一致时,机器人将播报 “没有报备”。当所测体温低于最低允许值时,行人将听到播报“检测结果低,请稍候再测”,此时认为行人的手腕温度不正常;当所测体温在正常范围 内时,行人将听到机器人播报温度数值,温度状态提示灯将变为绿色;当所测 体温高于最高允许值时,行人将听到播报“检测结果高”及警报声,温度状态 提示灯变为红色,此时由现场工作人员酌情处理。信息保存与传输:如果要在 机器人上保存数据,需要开机之前在USB插座插入存储设备;如果要上传数 据,需要配置云端服务器,并与机器人建立通讯。默认状态下,当机器人成功 读取身份信息和获得有效体温后,会保存或上传身份信息和体温。
实施例二
本实施例如图5所示,本发明的包含环境适应性控温和测温方法的人体温 度筛查机器人机身为立式结构,包括手柄(3-1)、缆线(3-3)、挂柱(3-4)、 顶棚(3-5),可作为手持式测温设备应用于办公楼、学校、银行、商场、场 馆、住宅小区、写字楼、餐厅、酒店、考场、医院分诊台、火车站、航站楼、 公共汽车站、地铁站等入口通道处,用于人员体温筛查。
实施例三
本实施例如图6所示,本发明的包含环境适应性控温和测温方法的人体温 度筛查机器人机身为便携式结构,包括手柄(3-1)、电池座(3-2),可作为便 携式手持测温设备应用于办公楼、学校、银行、商场、场馆、住宅小区、写字 楼、餐厅、酒店、考场、医院分诊台、火车站、航站楼、公共汽车站、地铁站 等入口通道处,用于人员体温筛查。
实施例四
本实施例如图7所示,本发明的包含环境适应性控温和测温方法的人体温 度筛查机器人机身为桌面式结构,可置于各类服务台应用于办公楼、学校、银 行、商场、场馆、住宅小区、写字楼、餐厅、酒店、考场、医院分诊台、火车 站、航站楼、公共汽车站、地铁站等入口通道处,用于人员体温筛查。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位 或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简 化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的 方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。在本发明中,除非另有明 确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接 触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个, 例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本发明中,除非另有明确的 规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解, 例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接, 也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相 连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的 限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式,并不用于限制本发明,对于本领域的技 术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,不经过创造性劳动所作的任何修 改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种人体温度筛查机器人,其特征在于,包括主体结构(I)、测温模块(II),所述测温模块(II)安装在主体结构(I)上;
所述机器人测温模块(II)包括:壳体(2-1)、接近开关(2-2)、人体温度传感器(2-3)、控制器(2-4)、本体温度传感器(2-5)、环境温度传感器(2-6)、环境湿度传感器(2-7)和温度控制单元(2-8),其中,所述接近开关(2-2)用于检测被测对象位置信息,所述人体温度传感器(2-3)设置多个,测量值取平均用于读取被测对象的温度信息,所述本体温度传感器(2-5)用于读取人体温度传感器(2-3)的温度,所述环境温度传感器(2-6)用于读取环境温度,所述环境湿度传感器(2-7)用于读取环境湿度;所述控制器(2-4)控制温度控制单元(2-8)对人体温度传感器(2-3)的本体温度进行控制并使用环境温度传感器(2-6)、环境湿度传感器(2-7)、光强传感器(1-19)和风速传感器(1-20)的信息对人体温度传感器(2-3)测得的人体温度信息进行补偿。
2.根据权利要求1所述的人体温度筛查机器人,其特征在于,所述主体结构(I)包括:屏幕(1-1)、机身(1-2)、屏幕固定立柱(1-3)、指示灯(1-4)、支座(1-5)、球关节(1-6)、身份证读卡器(1-7)、工作证读卡器(1-8)、刷卡区面板(1-9)、读码器(1-10)、喇叭(1-11)、网络通讯模组天线(1-12)、操作面板(1-13)、电源开关键(1-14)、音量调节键(1-15)、档位旋钮(1-16)、USB插座(1-17)、蜂鸣器(1-18)、光强传感器(1-19)、风速传感器(1-20)、把手(1-21)和电源接口(1-22),其中,屏幕(1-1)通过转动关节连接在屏幕固定立柱(1-3)上,屏幕固定立柱(1-3)与机身(1-2)固定连接;指示灯(1-4)分别安装在机身(1-2)的两侧,用于指示体温筛查结果;支座(1-5)置于机身(1-2)中部,支座(1-5)支撑有球关节(1-6),关节球用以连接测温模块;身份证读卡器(1-7)和工作证读卡器(1-8)安装在刷卡区面板(1-9)上,用以读取被测人员的身份证和工作证信息;机身(1-2)侧面安装有读码器(1-10),用以读取健康码信息;喇叭(1-11)设置在屏幕(1-1)的下方,用以实现语音播报功能;网络通讯模组天线(1-12)采用磁吸底座吸附在机身(1-2)顶部,用于收发各类数据;机身(1-2)背部设置有操作面板(1-13),其上有电源开关键(1-14)、音量调节键(1-15)、档位旋钮(1-16)、USB插座(1-17)以及蜂鸣器(1-18),电源开关键(1-14)用于机器人接通外接电源,音量调节键(1-15)用于调节喇叭(1-11)的音量;档位旋钮(1-16)用于开关网络通讯模组功能;USB插座(1-17)用于连接存储设备;蜂鸣器(1-18)配合指示灯(1-4)用于指示体温筛查结果;支座(1-5)安装位置的下方设置有光强传感器(1-19)和风速传感器(1-20),用以感知当前环境的光强和风速;把手(1-21)安装在机身(1-2)两侧,用于搬运机器人;电源接口(1-22)置于机身(1-2)背部下端,用于连接外部电源。
3.根据权利要求1所述的人体温度筛查机器人,其特征在于,所述测温模块(II)中的温度控制单元(2-8)包括导热模块(2-8-1)、温度调节器(2-8-2)、热交换器(2-8-3)和风扇(2-8-4),所述温度控制单元(2-8)和温度调节器(2-8-2)位于壳体(2-1)上,且温度调节器(2-8-2)一侧设有热交换器(2-8-3),另一侧通过壳体(2-1)与导热模块(2-8-1)一侧连接,所述导热模块(2-8-1)另一侧分别与人体温度传感器(2-3)和本体温度传感器(2-5)连接,所述风扇(2-8-4)位于热交换器(2-8-3)上。
4.一种环境适应性控温方法,其特征在于,所述控制器(2-4)、本体温度传感器(2-5)、导热模块(2-8-1)、温度调节器(2-8-2)、热交换器(2-8- 3)以及风扇(2-8-4)构成一个闭环温度控制系统;人体温度传感器(2-3)测量人体温度时的工作温度范围为[tmin,tmax],控制器(2-4)通过本体温度传感器(2-5)读取人体温度传感器(2-3)的温度;当本体温度传感器(2-5)读取到的数值小于等于tmin时,控制器(2-4)控制温度调节器(2-8-2)对导热模块(2-8-1)加热,将热量传递给人体温度传感器(2-3)以提高其工作温度,直到本体温度传感器(2-5)读取到的温度值达到大于tmin的某值时停止对导热模块(2-8-1)加热;当本体温度传感器(2-5)读取到人体温度传感器(2-3)的温度大于等于tmax时,温度调节器(2-8-2)对导热模块(2-8-1)进行制冷,导热模块(2-8-1)将热量从人体温度传感器(2-3)传导到制冷模块,制冷模块将热量通过热交换器(2-8-3)传递给空气实现人体温度传感器(2-3)的降温,直到本体温度传感器(2-5)数值达到小于tmax的某值为止。
5.一种环境适应性测温方法,其特征在于,包括从脉搏区表皮温度到腋下温度的映射模型、以及应对不同测温环境做出的温度补偿模型;
针对不同的环境温度Ta,补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方程,补偿后的函数为:
T=Tw 4(ATa 2+BTa+C)+Tw 3(DTa 2+ETa+F)+Tw 2(GTa 2+HTa+I)+(JTa+K)+L
上式中未注明字母均为模型参数;
针对不同的环境湿度Th,补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方程,补偿后的函数为:
T=[Tw(MTh 2+NTh+P)]4(ATa 2+BTa+C)+[Tw(MTh 2+NTh+P)]3(DTa 2+ETa+F)+[Tw(MTh 2+NTh+P)]2(GTa 2+HTa+I)+[Tw(MTh 2+NTh+P)](JTa+K)+L
上式中未注明字母均为模型参数。
6.根据权利要5所述的环境适应性测温方法,其特征在于,还包括针对不同的环境风速Td(Td>p m/s),补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方程,补偿后的函数为:
Figure RE-FDA0002585029100000041
上式中未注明字母均为模型参数。
7.根据权利要6所述的环境适应性测温方法,其特征在于,还包括针对不同的光照强度Ts,补偿由手腕测试温度Tw到腋下体温T的映射方程,补偿后的函数为:
Figure FDA0002543092090000042
上式中未注明字母均为模型参数。
CN202010552723.8A 2020-06-17 2020-06-17 包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人 Pending CN111562017A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010552723.8A CN111562017A (zh) 2020-06-17 2020-06-17 包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010552723.8A CN111562017A (zh) 2020-06-17 2020-06-17 包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111562017A true CN111562017A (zh) 2020-08-21

Family

ID=72072684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010552723.8A Pending CN111562017A (zh) 2020-06-17 2020-06-17 包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111562017A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112649104A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 朱寿燕 一种体感温度测量方法、系统及介质
CN113456025A (zh) * 2021-06-08 2021-10-01 合肥磐芯电子有限公司 一种基于单片机的人体状态信息采集装置
CN113628569A (zh) * 2021-08-11 2021-11-09 浙江大树标牌有限公司 一种具有体温检测功能的多功能公交站牌
CN114719991A (zh) * 2022-04-08 2022-07-08 山东三宏信息科技有限公司 一种基于环境温度校正的测温装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054311A (zh) * 1990-02-23 1991-09-04 株式会社岛津制作所 付里叶变换红外分光计的探测器
CN1287267A (zh) * 1999-09-03 2001-03-14 布劳恩有限公司 温度稳定的红外线传感器和使用这种传感器的温度计
CN103479339A (zh) * 2013-09-29 2014-01-01 中华人民共和国南京出入境检验检疫局 一种红外体温监测自动校准方法及校准系统
CN109375665A (zh) * 2018-11-29 2019-02-22 西安爱生无人机技术有限公司 控温系统及方法
CN110398290A (zh) * 2019-09-02 2019-11-01 上海商皓电子科技有限公司 自恒温红外温度传感器及应用其的产品
CN111122013A (zh) * 2020-03-02 2020-05-08 清华大学 一种人体温度自动测量机器人及测量方法
CN111152240A (zh) * 2020-03-02 2020-05-15 清华大学 一种摇臂式人体温度自动测量机器人及测量方法
CN111189559A (zh) * 2020-03-02 2020-05-22 清华大学 一种非接触式手腕脉搏部位温度采集设备和测量方法
CN111351583A (zh) * 2020-03-24 2020-06-30 广州尚衡信息科技有限公司 红外测温的温度修正方法及红外热成像仪

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1054311A (zh) * 1990-02-23 1991-09-04 株式会社岛津制作所 付里叶变换红外分光计的探测器
CN1287267A (zh) * 1999-09-03 2001-03-14 布劳恩有限公司 温度稳定的红外线传感器和使用这种传感器的温度计
CN103479339A (zh) * 2013-09-29 2014-01-01 中华人民共和国南京出入境检验检疫局 一种红外体温监测自动校准方法及校准系统
CN109375665A (zh) * 2018-11-29 2019-02-22 西安爱生无人机技术有限公司 控温系统及方法
CN110398290A (zh) * 2019-09-02 2019-11-01 上海商皓电子科技有限公司 自恒温红外温度传感器及应用其的产品
CN111122013A (zh) * 2020-03-02 2020-05-08 清华大学 一种人体温度自动测量机器人及测量方法
CN111152240A (zh) * 2020-03-02 2020-05-15 清华大学 一种摇臂式人体温度自动测量机器人及测量方法
CN111189559A (zh) * 2020-03-02 2020-05-22 清华大学 一种非接触式手腕脉搏部位温度采集设备和测量方法
CN111351583A (zh) * 2020-03-24 2020-06-30 广州尚衡信息科技有限公司 红外测温的温度修正方法及红外热成像仪

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112649104A (zh) * 2020-12-22 2021-04-13 朱寿燕 一种体感温度测量方法、系统及介质
CN112649104B (zh) * 2020-12-22 2023-05-05 朱寿燕 一种体感温度测量方法、系统及介质
CN113456025A (zh) * 2021-06-08 2021-10-01 合肥磐芯电子有限公司 一种基于单片机的人体状态信息采集装置
CN113456025B (zh) * 2021-06-08 2024-05-24 合肥磐芯电子有限公司 一种基于单片机的人体状态信息采集装置
CN113628569A (zh) * 2021-08-11 2021-11-09 浙江大树标牌有限公司 一种具有体温检测功能的多功能公交站牌
CN113628569B (zh) * 2021-08-11 2023-01-24 浙江大树标牌有限公司 一种具有体温检测功能的多功能公交站牌
CN114719991A (zh) * 2022-04-08 2022-07-08 山东三宏信息科技有限公司 一种基于环境温度校正的测温装置
CN114719991B (zh) * 2022-04-08 2022-12-13 山东三宏信息科技有限公司 一种基于环境温度校正的测温装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111562017A (zh) 包含环境适应性控温和测温方法的人体温度筛查机器人
CN106687933B (zh) 用于紧急出口的系统和方法及监测系统
CN205539278U (zh) 一种电气设备红外检测系统
CN103228212B (zh) 用于身高测量的装置
NL2020198B1 (en) Intelligent Household Appliance for Collecting and Displaying User Healthy Information
CN111811661A (zh) 一种温度补偿测温方法及温度补偿测温装置
KR102236490B1 (ko) 비대면 온도 감지 장치 및 비대면 온도 감지 방법
KR20160003402U (ko) 센서를 이용한 등신대 디스플레이 및 그 등신대의 통신시스템
CN111358444A (zh) 一种测温门测温方法、电子设备和计算机可读存储介质
CN111458042B (zh) 人体温度测量装置及非接触式测量方法、温度控制方法
CN104749963B (zh) 一种基于智能手机的多功能居室节能检查仪的检查方法
CN213338868U (zh) 一种人脸识别红外测温门
CN214200377U (zh) 一种智能非接触式红外热成像人体测温及触控一体化设备
JP2014075755A (ja) 認証システム
CN111537078A (zh) 一种便捷测温与身份记录的信息管理系统及方法
CN212059109U (zh) 一种测温门
CN211783914U (zh) 便携式红外体温快速筛检装置
JP3231551U (ja) 赤外線型体温計
CN114373243A (zh) 一种手持式综合带电在线巡检装置
KR20180085959A (ko) 수배전반용 안전 관리 장치
CN106199290A (zh) 综合检测仪
CN206411687U (zh) 一种人性化智能家居人脸识别装置
CN207635080U (zh) 智能台灯
CN113532650A (zh) 一种具有红外测体温装置的防疫终端
KR101827133B1 (ko) 에너지 하베스팅 센서모듈을 이용한 쇼케이스 및 이를 이용한 쇼케이스 온도 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200821

RJ01 Rejection of invention patent application after publication