CN112716368A - 基于超快激光的地面杀毒除尘系统及地面杀毒除尘机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于超快激光的地面杀毒除尘系统，包括：超快激光器；传输光路子系统，沿光路传播方向位于所述超快激光器的下游；扫描子系统，沿光路传播方向位于所述传输光路子系统的下游；其中，所述传输光路子系统能够将所述超快激光器发射的超快激光光束引导至所述扫描子系统中，所述扫描子系统将射入其中的所述超快激光光束聚焦，并在空间内扫描，以进行杀毒；吸尘子系统，用于将所述扫描子系统扫描过的区域进行吸尘处理。本发明提供的基于超快激光的地面杀毒除尘系统，通过将超快激光光束引导至扫描子系统，对地面区域进行高速扫描，从而能同时对地面中的病菌、病毒、以及微小沉积颗粒进行杀毒净化，实现了有人在线消杀。

Description

基于超快激光的地面杀毒除尘系统及地面杀毒除尘机器人

技术领域

本发明涉及地面杀毒除尘技术领域，尤其涉及一种基于超快激光的地面杀毒除尘系统及一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人。

背景技术

医院、火车站、飞机场候机厅、大型室内体育馆、以及酒店、家庭室内等公共和私人场所，人员活动频繁，各种细菌和病毒滋生、寄存、繁殖，他们与人体的分泌物等结合在一起使地面附着大量各种病原体、菌落，造成各种疾病和传染病感染甚至交叉感染，影响人们的身体健康。特别的，在酒店、医院等场所，如果消毒不及时彻底，会使地面存在大量病毒细菌，造成传染性疾病的爆发。

现阶段一般采用喷洒化学消毒药剂和使用高强度紫外线的方法对地面或物体表面进行杀毒。喷洒化学消毒药剂在现阶段的地面杀毒中应用最为广泛，这种方法技术成熟，但是喷洒的化学药剂对人体的呼吸道有刺激作用，对处于此环境的人员的身体健康造成一定的影响，而且长期使用化学药剂杀毒会有一定的药物残留，对环境造成破坏。使用一定强度紫外线的杀毒方法，是近期医院等要求严格杀毒的场所使用的一种新方法，这种方法是使用一定强度的紫外线扫过地面，破环细菌病毒等的蛋白质结构，从而达到杀毒的效果，杀毒效果较好，但是因为紫外线会对人体产生危害，所以如果使用高强度的紫外线杀毒，需要在无人的条件下对地面杀毒；如果使用低强度的紫外线杀毒，需要杀毒时间较长，并且杀毒效果不佳。

基于此，提供一种地面杀毒除尘系统，既能对地面进行有效杀毒、除尘，还能防止对人体造成危害，成为大势所趋。

发明内容

本发明提供一种基于超快激光的地面杀毒除尘系统及一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，用以解决现有技术中杀毒方法对人体造成危害的缺陷，实现有人在线消杀，同时进行除尘处理。

本发明提供一种基于超快激光的地面杀毒除尘系统，包括：超快激光器；传输光路子系统，沿光路传播方向位于所述超快激光器的下游；扫描子系统，沿光路传播方向位于所述传输光路子系统的下游；其中，所述传输光路子系统能够将所述超快激光器发射的超快激光光束引导至所述扫描子系统中，所述扫描子系统将射入其中的所述超快激光光束聚焦，并在空间内扫描，以进行杀毒；吸尘子系统，用于将所述扫描子系统扫描过的区域进行吸尘处理。

根据本发明提供的一种基于超快激光的地面杀毒除尘系统，所述传输光路子系统包括：扩束器、准直器、隔离器以及反射镜中的至少一个，其中，所述扩束器，用于减小所述超快激光光束的发散角；所述准直器，用于将所述超快激光光束进行准直；所述隔离器，用于阻挡反射光线进入所述超快激光子系统；所述反射镜，用于改变所述超快激光光束的传播方向。

根据本发明提供的一种基于超快激光的地面杀毒除尘系统，所述扫描子系统包括：高速扫描器，沿光路传播方向位于所述扫描子系统的下游；场镜，沿光路传播方向位于所述高速扫描器的下游，用于将射入所述高速扫描器中的所述超快激光光束聚焦；其中，所述高速扫描器用于带动聚焦后的所述超快激光光束在空间内进行扫描，以在目标区域形成高脉冲能量分布区域。

本发明还提供一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，包括如上所述的基于超快激光的地面杀毒除尘系统；壳体，所述地面杀毒除尘系统安装在所述壳体内。

根据本发明提供的一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，所述吸尘子系统包括：吸尘进气口，开设在所述壳体的底板上；存储仓，安装在所述壳体内，并与所述吸尘进气口连接。

根据本发明提供的一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，还包括行走机构，所述行走机构安装在所述壳体的底板上。

根据本发明提供的一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，所述行走机构包括：至少一个前轮，安装在所述进气口的一侧；一对后轮，安装在所述进气口的另一侧。

根据本发明提供的一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，还包括控制模块，安装在所述壳体内，并与所述地面杀毒除尘系统和所述行走机构电连接。

根据本发明提供的一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，还包括参数设置面板，设置在所述壳体的顶板上，并与所述地面杀毒除尘系统电连接。

根据本发明提供的一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，还包括激光扫描口，设置在所述壳体的底板上。

本发明提供的基于超快激光的地面杀毒除尘系统，通过将超快激光光束引导至扫描子系统，对地面区域进行高速扫描，从而能同时对地面中的病菌、病毒、以及微小沉积颗粒进行杀毒净化，实现了有人在线消杀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，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是本发明提供的基于超快激光的地面杀毒除尘系统的杀毒原理图；

图2是本发明提供的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人的俯视图；

图3是本发明提供的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人的仰视图；

附图标记：

1：超快激光器； 2：反射镜； 3：高速扫描器；

4：场镜； 5：吸尘子系统； 101：控制开关；

102：参数设置面板； 103：吸尘进气口； 104：控制模块；

105：激光扫描口； 106：前轮； 107：后轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

下面结合图1-图3描述本发明的基于超快激光的地面杀毒除尘系统及基于超快激光的地面杀毒除尘机器人。

在本发明的一个实施例中，基于超快激光的地面杀毒除尘系统包括：超快激光器1、传输光路子系统、扫描子系统以及吸尘子系统5。具体来说，如图1所示，超快激光器1用于发出超快激光光束，超快激光光束在传输光路子系统的引导下，将呈高斯分布的激光光束射入扫描子系统中。激光光束在扫描子系统中聚焦后在空间内高速扫描，聚焦后在目标区域形成高脉冲能量的空间分布区域，以将该区域内的病毒杀死，同时，将该区域内的灰尘进行吸尘处理。

进一步地，超快激光器1发出的超快激光光束经过扫描子系统后，在地面局部形成高脉冲能量分布的区域，该目标区域内的细菌或者病毒，当超快激光照射时，可使其蛋白质变性或者凝固甚至气化而死亡，当该目标区域内有微小昆虫时，通过超快激光光束照射可使其死亡，吸尘子系统5可同时将昆虫清理，该目标区域内的微小颗粒，也可使其被超快激光光束击碎甚至直接气化，进而达到除尘净化的目的。

进一步地，在本发明的一个实施例中，传输光路子系统根据具体设置方式可以包括反射镜2、准直器等其他元器件。

进一步地，在本发明的一个实施例中，可选地，超快激光模块1为光纤超快激光模块。超快激光光束为：中心波长为小于等于2100nm的超快激光，脉冲宽度小于800fs，平均功率小于等于100W，单个脉冲能量大于1微焦，重复频率范围为0.2～5MHz，脉冲峰值功率大于12MW。

可以理解的是：以上所列举的超快激光光束的性能仅仅是一个示意性的例子，根据实际杀毒场所，还可对超快激光光束的性能进行其他设定。

本发明提供的基于超快激光的地面杀毒除尘系统，通过将超快激光光束引导至扫描子系统，对地面区域进行高速扫描，从而能同时对地面中的病菌、病毒、以及微小沉积颗粒进行杀毒净化，实现了有人在线消杀。

在本发明的一个实施例中，传输光路子系统包括：扩束器，准直器、隔离器和反射镜2。具体来说，扩束器用于将超快激光光束的直径变大，同时减小超快激光光束的发散角，以利于超快激光光束聚焦至物体表面。准直器用于将射入准直器中的发散的超快激光光束进行准直，使其成为平行光束。隔离器用于阻挡反射光线进入超快激光器1中。反射镜2用于改变超快激光光束的传播方向，以使超快激光光束射入扫描子系统中。

需要说明的是：以上所列举的仅仅是传输光路子系统的一个实施例，根据具体光路传播路径和需求，传输光路子系统可以有多种设置方式，其所包括的元器件也不局限于本发明实施例所列举的范围。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，扫描子系统包括：高速扫描器3和场镜4。具体来说，超快激光器1发出的超快激光光束在反射镜2的作用下，射入高速扫描器3中，由场镜4聚焦后在高速扫描器3的带动下在空间内高速扫描，以在焦点附近地面区域形成高脉冲能量分布区域，该高脉冲能量分布区域可将地面中的病菌、病毒、以及微小沉积颗粒进行有人在线消杀净化，不会对人体或者环境造成不良影响。

进一步地，在本发明的一个实施例中，高速扫描器3可以为高速扫描振镜或者高速转镜。

如图2和图3所示，本发明实施例还提供了一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，包括壳体和基于超快激光的地面杀毒除尘系统，该地面杀毒除尘系统安装在壳体内。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，吸尘子系统5包括吸尘进气口103和存储仓。具体来说，吸尘进气口103开设在壳体的底板上，存储仓安装在壳体内，并与该吸尘进气口103连接。吸尘进气口103用于吸尘、过滤空气，存储仓用于将吸尘进气口103吸附进来的物质进行存储。

进一步地，在本发明的一个实施例中，地面杀毒除尘机器人还包括行走机构。行走机构安装在壳体的底板上，具体来说，行走机构包括前轮106和后轮107，其中，前轮106和后轮107分别安装在吸尘进气口103的两侧。在本发明的一个实施例中，可选地，前轮106为一个，主要起导向作用，后轮107为两个，主要起驱动作用。

需要说明的是：根据地面杀毒除尘机器人的具体尺寸可在其底板上安装多个前轮106和后轮107，如在底板上安装2个前轮106，2个后轮107，或者多轮布置，且前轮106和后轮107的作用也不局限于导向或者驱动，其可以设置2个前轮106，2个后轮107，该4个轮子均起驱动作用。

如图2和图3所示，在本发明的一个实施例中，地面杀毒除尘机器人还包括控制开关101、参数设置面板102、控制模块104和激光扫描口105。具体来说，控制开关101设置在壳体的顶板上，用于控制地面杀毒除尘机器人的启停；参数设置面板102设置在壳体的顶板上，用于设置地面杀毒除尘系统的参数；控制模块104安装在壳体内，并与地面杀毒除尘系统和行走机构电连接，以控制地面杀毒除尘系统和行走机构同步工作，同时，控制模块104还具有定位、安全报警灯数据处理和安全功能；激光扫描口105设置在壳体的底板上，以在地面杀毒除尘机器人行走过程中对地面进行扫描杀毒。

进一步地，在本实施例中，地面杀毒除尘机器人还包括电源模块，用于给超快激光器1、行走机构、控制模块104和高速扫描器3等供电。

进一步地，在本实施例中，地面杀毒除尘机器人还包括传感器模块，用于提供整机装置与环境的交互，包括探测距离、定位、开关和设置超快激光器1以及其他模块等。

本发明实施例提供的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，由于超快激光的极高脉冲能量，和较小的平均输出功率，不同于现有使用高强度紫外线杀毒的方法，极大的提高了能量的利用效率，达到了节能的目的；同时，借助于模块化设计，节省了成本；并且本发明实施例提供的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人结构简单，使用寿命长、效率更高、更安全。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于超快激光的地面杀毒除尘系统，其特征在于，包括：

超快激光器；

传输光路子系统，沿光路传播方向位于所述超快激光器的下游；

扫描子系统，沿光路传播方向位于所述传输光路子系统的下游；

其中，所述传输光路子系统能够将所述超快激光器发射的超快激光光束引导至所述扫描子系统中，所述扫描子系统将射入其中的所述超快激光光束聚焦，并在空间内扫描，以进行杀毒；

吸尘子系统，用于将所述扫描子系统扫描过的区域进行吸尘处理。

2.根据权利要求1所述的基于超快激光的地面杀毒除尘系统，其特征在于，所述传输光路子系统包括：扩束器、准直器、隔离器以及反射镜中的至少一个，其中，

所述扩束器，用于减小所述超快激光光束的发散角；

所述准直器，用于将所述超快激光光束进行准直；

所述隔离器，用于阻挡反射光线进入所述超快激光子系统；

所述反射镜，用于改变所述超快激光光束的传播方向。

3.根据权利要求1所述的基于超快激光的地面杀毒除尘系统，其特征在于，所述扫描子系统包括：

高速扫描器，沿光路传播方向位于所述扫描子系统的下游；

场镜，沿光路传播方向位于所述高速扫描器的下游，用于将射入所述高速扫描器中的所述超快激光光束聚焦；

其中，所述高速扫描器用于带动聚焦后的所述超快激光光束在空间内进行扫描，以在目标区域形成高脉冲能量分布区域。

4.一种基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，其特征在于，包括权利要求1-3中任一项所述的基于超快激光的地面杀毒除尘系统；

壳体，所述地面杀毒除尘系统安装在所述壳体内。

5.根据权利要求4所述的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，其特征在于，所述吸尘子系统包括：

吸尘进气口，开设在所述壳体的底板上；

存储仓，安装在所述壳体内，并与所述吸尘进气口连接。

6.根据权利要求5所述的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，其特征在于，还包括行走机构，所述行走机构安装在所述壳体的底板上。

7.根据权利要求6所述的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，其特征在于，所述行走机构包括：

至少一个前轮，安装在所述进气口的一侧；

一对后轮，安装在所述进气口的另一侧。

8.根据权利要求6所述的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，其特征在于，还包括控制模块，安装在所述壳体内，并与所述地面杀毒除尘系统和所述行走机构电连接。

9.根据权利要求4所述的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，其特征在于，还包括参数设置面板，设置在所述壳体的顶板上，并与所述地面杀毒除尘系统电连接。

10.根据权利要求4所述的基于超快激光的地面杀毒除尘机器人，其特征在于，还包括激光扫描口，设置在所述壳体的底板上。

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