CN111594952A - 一种医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人 - Google Patents
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Abstract
一种医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是它包括：一机器人底盘（6），该机器人底盘（6）作为移动平台，它的下部安装有万向轮（7）和驱动轮（8），其内部安装有电池（17）和编码电机（16）；电池为编码电机供电，编码电机驱动驱动轮工作，驱动轮带动机器人底盘按设计的路径移动；一净化器本体（2）；一初效HEPA（14），一光量子发生器（13），该光量子发生器（13）安装有初效HEPA（14）上部的出风口处，它能产生253.7波段的紫外线，一轴流风机（12），一微生物传感器（11），一控制板（1），该控制板（1）是整个净化机器人的电气控制运行中心和一传感组件。本发明结构简单，噪音低，自动化水平高。
Description
技术领域
本发明涉及一种消杀技术，尤其是一种密闭环境空气消杀技术，具体地说昌一种医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人。
背景技术
医用空气净化器是指可以在医疗系统使用的医疗防疫级空气净化器，医用空气净化器是利用空气过滤系统不断地将外部的空间的气体通过进风口与过滤网和空气净化过滤器进行净化处理后，再放回到空气中，以达到保证空间空气洁净的效果，洁净屏出风口的洁净度可达到100级。
现有的医用空气净化器在运行时，是依靠风机吸入空气的，为了便于净化器能够吸入室内各处的空气，通常风机需要通过电机带动旋翼高速旋转，加速空气流动速度，才可实现大范围的空气净化，但是这样一来，风机运行时容易产生较大的噪音，影响病人的休息，不利于病人恢复健康，不仅如此，而且杀菌时间和杀菌效果没办法完全保证。同时按照目前市场上很多用高压静电杀菌消毒和等离子杀菌消毒的很多，往往容易出现电弧和臭氧较多，安全风险和臭氧危害比较严重，往往杀菌消毒随产品使用周期增长，效果下降明显，需要更换电极和定期更换收集板。但是紫外线对细菌、病毒的DNA及RNA具有强大破坏力，能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒，从而达到消毒灭菌成效，因此，相比传统的喷洒消毒液或臭氧杀菌，紫外线照射是一种安全高效的消毒杀菌方式，灯管衰减周期长，使用寿命长（8000小时以上），但是现有的紫外线消毒杀菌装置占用空间较大，安装方式单一，因此使用时不方便，在某些场景下不便于安装，不方便随时随地用于消毒杀菌。缺少智能化，紫外线消毒杀菌装置往往杀菌不均匀，有些时候单纯的在一个角落杀菌，容易出现局部杀菌彻底，有些地方基本没有杀到。
发明内容
本发明的目的是针对现有的医用空气净化器工作噪音大，消杀效果差的，自动化水平低的问题，设计一种医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人。
本发明的技术方案是：
一种医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是它包括：
一机器人底盘6，该机器人底盘6作为移动平台，它的下部安装有万向轮7和驱动轮8，其内部安装有电池17和编码电机16；电池为编码电机供电，编码电机驱动驱动轮工作，驱动轮带动机器人底盘按设计的路径移动；
一净化器本体2，该净化器本体2安装在机器人底盘6上，其下部设有进风口，
一初效HEPA14，该初效HEPA14安装在净化器本体2的下部，用于对从进风口进入的空气中的大颗粒杂质进行过滤；
一光量子发生器13，该光量子发生器13安装在初效HEPA14上部的出风口处，它能产生253.7波段的紫外线，所述紫外线能破坏微生物细菌的细胞壁或者病毒的蛋白质分子链结构，同时分解后的分子链及核酸通过量子击穿空气中的氧气，形成游离状态的高氧化性的分子团，能将分解后的断蛋白分子链及击断后的核酸分子链彻底分解成二氧化碳，二氧化氮，水和部分焦化后的粉末；
一轴流风机12，该轴流风机12安装在发量子发生器13的上部，用于产生负压，将环境空气吸入经过光量子发生器13消毒、杀菌后从净化器本体2的上部排出；
一微生物传感器11，该微生物传感器11用于检测机器人所处位置的病菌数量作为控制净化机器人是否需要移动的依据，它安装在净化器本体2中靠近微生物定位口4的位置附近；
一控制板1，该控制板1是整个净化机器人的电气控制运行中心，它安装在净化器本体2的上部；
一传感组件，该传感组件由安装在净化器本体2上的激光雷达18、安装在控制板1上的TOF光习行相机10、安装在净化器本体2下部靠近机器人底盘6处的超声雷达5和安装在机器人底盘6下部的红外防跌落传感器20组成，激光雷达18用于获取工作环境的平面图及障碍物分布情况，通过计算机芯片计算规划好工作路径，进行工作，TOF光飞行相机10能够及时的以红外光飞行计算方式获得实时障碍物情况以解决突然出现障碍物出现时，不能及时停止及转化工作路线的情况，超声雷达5和红外防跌落传感器20用于排除TOF光飞行相机10无法获得数据的盲区信号的获取，获得机器人四周的障碍物的数据，将这些数据经过计算器分析规划后，编辑成编码电机16能够识别的脉冲信号，从而控制驱动轮8按相应的运动轨迹运动到需要消毒杀菌或充电的位置。
所述的万向轮7为伸缩式成向轮。
所述的初效HEPA14的内侧安装有二氧化钛催化网板。
所述的机器人底盘6安装有自动充电口9，该自动充电口9能自动伸出插入电源插座中进行充电，充电结束后能自动拔出收回机器人底盘中。
所述的净化器本体2的四周均安装有超声雷达5。
所述的净化器本体2设有供激光雷达18获取工作环境的平面图及障碍物分布情况的传感器发射口3。
所述的净化器本体2的上部安装有一圈装饰用风道导光水晶19。
本发明的有益效果：
1.本发明可以实现医用病房进行杀菌除病毒。
2.本发明设计了移动机器人平台，解决了人工交叉感染风险。
3.本发明设计采用了病毒微生物定点分析器，能根据分享出病毒微生物聚集区，准确杀菌消毒。
4.本发明设计借鉴激光雷达建图壁障技术融合TOP光飞行实时避障技术，
5.采用全自动充电技术，不用担心因为充电人工干预问题。
6. 本发明结构简单，噪音低，自动化水平高。
附图说明
图1是本发明的正视外形图图。
图2是本发明的内部结构示意图。
图3是本发明的仰视图。
图4是本发明的俯视图。
图中：1-控制板；2-净化器本体；3-传感器发射口；4-微生物定位口；5-超声雷达；6-机器人底盘；7-万向轮；8-驱动轮；9-自动充电口；10- TOF光飞行相机；11-微生物传感器；12-轴流风机；13-光量子发生器；14-初效HEPA；15-伸缩万向轮；16-编码电机；17-电池；18-激光雷达；19-风道导光水晶；20-红外防跌落传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-4所示。
一种医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，它包括：
一机器人底盘6，该机器人底盘6作为移动平台，它的下部安装有万向轮7（可伸缩式结构，可直接从市场购置或定制）和驱动轮8，其内部安装有电池17和编码电机16（常规编码技术即可实现，或根据说明书进行编码）；电池为编码电机供电，编码电机驱动驱动轮工作，驱动轮带动机器人底盘按设计的路径移动；所述的机器人底盘6安装有自动充电口9，该自动充电口9能自动伸出插入电源插座中进行充电，充电结束后能自动拔出收回机器人底盘中。
一净化器本体2，该净化器本体2安装在机器人底盘6上，其下部设有进风口，所述的净化器本体2设有供激光雷达18获取工作环境的平面图及障碍物分布情况的传感器发射口3。如图1，2。所述的净化器本体2的上部安装有一圈装饰用风道导光水晶19，如图4所示。
一初效HEPA14，该初效HEPA14（是一种常规的过滤装置，可直接从市场购置）安装在净化器本体2的下部，用于对从进风口进入的空气中的大颗粒杂质进行过滤；初效HEPA14的内侧还可安装二氧化钛催化网板以增加灭杀效果；
一光量子发生器13，该光量子发生器13（是一种成熟产品，可直接从市场购置能发射特定波段紫外光的紫光灯加以实现）安装在初效HEPA14上部的出风口处，它能产生253.7波段的紫外线，所述紫外线能破坏微生物细菌的细胞壁或者病毒的蛋白质分子链结构，同时分解后的分子链及核酸通过量子击穿空气中的氧气，形成游离状态的高氧化性的分子团，能将分解后的断蛋白分子链及击断后的核酸分子链彻底分解成二氧化碳，二氧化氮，水和部分焦化后的粉末；
一轴流风机12，该轴流风机12安装在发量子发生器13的上部，用于产生负压，将环境空气吸入经过光量子发生器13消毒、杀菌后从净化器本体2的上部排出；
一微生物传感器11，该微生物传感器11（可直接从市场购置）用于检测机器人所处位置的病菌数量作为控制净化机器人是否需要移动的依据，它安装在净化器本体2中靠近微生物定位口4的位置附近；
一控制板1，该控制板1是整个净化机器人的电气控制运行中心，它安装在净化器本体2的上部；
一传感组件，该传感组件由安装在净化器本体2上的激光雷达18、安装在控制板1上的TOF光习行相机10、安装在净化器本体2下部靠近机器人底盘6处的超声雷达5和安装在机器人底盘6下部的红外防跌落传感器20（图3）组成，激光雷达18用于获取工作环境的平面图及障碍物分布情况，通过计算机芯片计算规划好工作路径，进行工作，TOF光飞行相机10能够及时的以红外光飞行计算方式获得实时障碍物情况以解决突然出现障碍物出现时，不能及时停止及转化工作路线的情况，四周布置的超声雷达5和红外防跌落传感器20用于排除TOF光飞行相机10无法获得数据的盲区信号的获取，获得机器人四周的障碍物的数据，将这些数据经过计算器分析规划后，编辑成编码电机16能够识别的脉冲信号，从而控制驱动轮8按相应的运动轨迹运动到需要消毒杀菌或充电的位置。
本发明的工作原理是：利用光量子净化技术产生的高强度的253.7波段的紫外线，将病房产生异味和病毒及细菌通过内循环模式，将异味和病毒及细菌分解完，解决隔离病房人工杀菌消毒交叉感染风险，同时对于单纯空气净化器净化不彻底的问题。而且可以做到小风量，低噪音（工作时噪音低于48分贝），主要得益于机器人移动平台，能够近距离收受空气，不用大风力去循环空气。
本发明的净化模块是通过轴流风机12形成如图2流动，空气依次经过初效HEPA14仅过滤大颗粒位置如泥沙，纸屑等，其次在初效HEPA14的内壁上粘贴一层二氧化钛催化网板（催化作用），同时通过初效HEPA14使流经的风速均匀低速，均匀空气经过光量子发生器13（自主研发的高强度的253.7波段的紫外线灯管），通过量子能量先破坏微生物细菌的细胞壁或者病毒的蛋白质分子链结构，同时分解后的分子链及核酸通过量子击穿空气中的氧气，形成游离状态的高氧化性的分子团，能将分解后的断蛋白分子链及击断后的核酸分子链彻底分解成二氧化碳，二氧化氮，水和部分焦化后的粉末。使病房达到医用无菌的环境，保证医护人员的健康安全。
本发明的移动机器人模块使用了激光雷达技术和红外光飞行技术，当机器开始工作时，通过激光雷达18获取工作环境的平面图及障碍物分布情况，通过计算机芯片计算规划好工作路径，进行工作，但是这样不能解决当突然障碍物出现时，不能及时停止及转化工作路线的情况，此时头部的TOF光飞行相机10能够及时的以红外光飞行计算方式获得实时障碍物情况，再配合机身四周的超声雷达5和底部的红外防跌落传感器20排除TOF光飞行相机无法获得数据的盲区，这样就能获得机器四周的障碍物的数据，将这些数据经过计算器分析规划后，编辑成编码电机16能够识别的脉冲信号，从而达到控制驱动轮8达到相应的运动轨迹；当电池17处于电量不足时，计算机根据起始点充电桩的位置和计算期间经过的路径自动规划好返回充电路径，避免当电量耗尽时无法工作；当电量充足时，又会根据停止工作时的位置点数据，规划好再次工作起始的路径。全面解决病房及隔离区杀菌消毒工作，防止工作人员的交叉感染。其微生物传感器11主要是根据检测空气中细菌微生物的量，根据微生物的量机器人系统会计算杀菌消毒的时间，当微生物传感器11染菌密度低于4.5个/cm³，机器人才会移动进入下一个目标区域执行工作，因为本发明是移动机器人平台搭建的，能够近距离接受含细菌病毒的空气，所以可以实现小风量低噪音（低于48分贝）的工作，这样不但可以确保杀菌环境都洁净度达到10。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是它包括：
一机器人底盘（6），该机器人底盘（6）作为移动平台，它的下部安装有万向轮（7）和驱动轮（8），其内部安装有电池（17）和编码电机（16）；电池为编码电机供电，编码电机驱动驱动轮工作，驱动轮带动机器人底盘按设计的路径移动；
一净化器本体（2），该净化器本体（2）安装在机器人底盘（6）上，其下部设有进风口，
一初效HEPA（14），该初效HEPA（14）安装在净化器本体（2）的下部，用于对从进风口进入的空气中的大颗粒杂质进行过滤；
一光量子发生器（13），该光量子发生器（13）安装在初效HEPA（14）上部的出风口处，它能产生253.7波段的紫外线，所述紫外线能破坏微生物细菌的细胞壁或者病毒的蛋白质分子链结构，同时分解后的分子链及核酸通过量子击穿空气中的氧气，形成游离状态的高氧化性的分子团，能将分解后的断蛋白分子链及击断后的核酸分子链彻底分解成二氧化碳，二氧化氮，水和部分焦化后的粉末；
一轴流风机（12），该轴流风机（12）安装在发量子发生器（13）的上部，用于产生负压，将环境空气吸入经过光量子发生器（13）消毒、杀菌后从净化器本体（2）的上部排出；
一微生物传感器（11），该微生物传感器（11）用于检测机器人所处位置的病菌数量作为控制净化机器人是否需要移动的依据，它安装在净化器本体（2）中靠近微生物定位口（4）的位置附近；
一控制板（1），该控制板（1）是整个净化机器人的电气控制运行中心，它安装在净化器本体（2）的上部；
一传感组件，该传感组件由安装在净化器本体（2）上的激光雷达（18）、安装在控制板（1）上的TOF光习行相机（10）、安装在净化器本体（2）下部靠近机器人底盘（6）处的超声雷达（5）和安装在机器人底盘（6）下部的红外防跌落传感器（20）组成，激光雷达（18）用于获取工作环境的平面图及障碍物分布情况，通过计算机芯片计算规划好工作路径，进行工作，TOF光飞行相机10能够及时的以红外光飞行计算方式获得实时障碍物情况以解决突然出现障碍物出现时，不能及时停止及转化工作路线的情况，超声雷达（5）和红外防跌落传感器（20）用于排除TOF光飞行相机（10）无法获得数据的盲区信号的获取，获得机器人四周的障碍物的数据，将这些数据经过计算器分析规划后，编辑成编码电机（16）能够识别的脉冲信号，从而控制驱动轮（8）按相应的运动轨迹运动到需要消毒杀菌或充电的位置。
2.根据权利要求1所述的医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是所述的万向轮（7）为伸缩式成向轮。
3.根据权利要求1所述的医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是所述的初效HEPA（14）的内侧安装有二氧化钛催化网板。
4.根据权利要求1所述的医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是所述的机器人底盘（6）安装有自动充电口（9），该自动充电口（9）能自动伸出插入电源插座中进行充电，充电结束后能自动拔出收回机器人底盘中。
5.根据权利要求1所述的医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是所述的净化器本体（2）的四周均安装有超声雷达（5）。
6.根据权利要求1所述的医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是所述的净化器本体（2）设有供激光雷达（18）获取工作环境的平面图及障碍物分布情况的传感器发射口（3）。
7.根据权利要求1所述的医用光量子防病毒细菌交叉感染智能净化机器人，其特征是所述的净化器本体（2）的上部安装有一圈装饰用风道导光水晶（19）。
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