CN113082265A - 一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法 - Google Patents

一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113082265A
CN113082265A CN202110368418.8A CN202110368418A CN113082265A CN 113082265 A CN113082265 A CN 113082265A CN 202110368418 A CN202110368418 A CN 202110368418A CN 113082265 A CN113082265 A CN 113082265A
Authority
CN
China
Prior art keywords
robot
water pump
control system
electromagnetic valve
wheel
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
CN202110368418.8A
Other languages
English (en)
Inventor
许家紫
王群京
李国丽
刘国华
文彦
韩琪玥
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.)
Anhui University
Original Assignee
Anhui 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 Anhui University filed Critical Anhui University
Priority to CN202110368418.8A priority Critical patent/CN113082265A/zh
Publication of CN113082265A publication Critical patent/CN113082265A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/22—Phase substances, e.g. smokes, aerosols or sprayed or atomised substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/24—Apparatus using programmed or automatic operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/26—Accessories or devices or components used for biocidal treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/14—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using sprayed or atomised substances including air-liquid contact processes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/14—Means for controlling sterilisation processes, data processing, presentation and storage means, e.g. sensors, controllers, programs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/15—Biocide distribution means, e.g. nozzles, pumps, manifolds, fans, baffles, sprayers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00—Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10—Apparatus features
    • A61L2202/16—Mobile applications, e.g. portable devices, trailers, devices mounted on vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00—Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10—Apparatus features
    • A61L2209/11—Apparatus for controlling air treatment
    • A61L2209/111—Sensor means, e.g. motion, brightness, scent, contaminant sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法，包括轮式底盘、储液桶和喷雾系统；轮式底盘包括前轮转向系统、后轮驱动系统、避障导航系统、控制系统、电池、照明灯、双向语音对讲系统和报警器；双向语音对讲系统可实现双向语音对讲和智能循环播报，报警器在避障导航系统检测到有障碍物且无法避开时进行报警提示。利用直线电机实现前轮转向，差速电机实现后轮驱动，显著提高机器人的控制性和稳定性，同时适应室内外多场景；避障导航系统实现机器人对不同场景的自主避障和路径规划；同时设置多方位多个喷雾系统，喷洒覆盖范围广，配合电磁阀实现不同目标位置的精准杀菌消杀，避免重复喷洒的浪费。

Description

一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法
技术领域
本发明涉及智能机器人，具体涉及一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法。
背景技术
近年来，全球传染性疫情频繁发生，严重影响了人民生命安全、社会正常秩序和经济稳定发展。公共场所人员密集且流动性大，是我们进行疫情防控的主要目标，特别是医院，火车站，商场，校园等场所，若环境消杀不彻底将造成巨大的社会危害。目前，各大场所的消杀还是以人工作业为主，不仅效率低，成本大，还容易对消杀人员造成身体损伤。
目前，市面上已经出现多款消杀防疫型机器人，可以替代人工执行消杀防疫工作。中国专利文献CN111283652A公开了以履带式底盘为移动平台的消杀防疫机器人，可以在控制系统的控制下自动导航、自动喷洒药物，无需人工进行喷洒；中国专利文献CN202020260195.4公开了以驱动轮加万向轮为轮式移动平台的消杀机器人，具备智能寻路、自动控制、自动避障的智能化特点，同时能够进行人工设置、远程遥控和自我消杀。
现有技术的不足在于：采用履带式底盘的消杀防疫机器人，其底盘的质量大，转弯半径大，机器人的灵活度不高，仅适用于室外或较大场所，应用受限；采用驱动轮加万向轮为轮式移动平台的消杀防疫机器人，万向轮灵活度过高，不便于控制，负载较小，需要频繁更换消杀水，多适用于室内场景。同时现有消杀机器人的雾化喷嘴位置是相对固定的，不间断喷洒，喷洒范围受限，还容易造成喷洒面积的重复，效率低，浪费严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：克服现有技术的不足，本发明提供一种轮式智能消杀机器人，该机器人控制性和稳定性优越，负载能力大，避障能力强，可以实现路径规划和高效精准杀菌消杀，适应室内外多场景。
本发明采用的技术方案为：一种轮式智能消杀机器人，包括轮式底盘、储液桶和喷雾系统；其中，轮式底盘包括前轮转向系统、后轮驱动系统、避障导航系统、控制系统、电池、照明灯、双向语音对讲系统和报警器；所述照明灯、双向语音对讲系统和报警器均设置在轮式底盘的前端，双向语音对讲系统可实现双向语音对讲和智能循环播报，报警器在避障导航系统检测到有障碍物且无法避开时进行报警提示；
所述前轮转向系统和后轮驱动系统用于消杀机器人的运转行进；
所述避障导航系统是由多个超声波传感器和激光雷达组成，超声波传感器分布在轮式底盘的前后左右，实现车体外360°范围内障碍物探测，当机器人遇到障碍时，超声波传感器会触发信号并反馈到控制系统，控制系统根据障碍物信息自行调整行进路线，保证机器人有效避障；激光雷达设置在储液桶的上方，位于机器人的最顶端，利用激光雷达和算法实现三维建图，多点导航和路径规划；
所述控制系统分为上层控制系统和下层控制系统，上层控制系统用于接收超声波传感器、激光雷达、角度位移传感器、旋转编码器和液位传感器分别所探测的路径信息、转角、转速信息和液位信息，并结合探测的数据信息进行数据计算，下层控制系统用于发送指令控制直线电机，差速电机，水泵和电磁阀；
所述前轮转向系统包括前桥总成、车桥固定架、直线电机和角度位移传感器，前桥总成通过车桥固定架固定在轮式底盘的底部；直线电机通过铰接件与前桥总成连接，通过直线电机的往复运动拉动前轮进行转向；角度位移传感器设置在前轮转动轴上，实时监测前轮转向的角度，并传输给控制系统；
所述后轮驱动系统包括后桥总成、车桥固定架、差速电机和旋转编码器，后桥总成通过车桥固定架固定在轮式底盘的底部；差速电机焊接在后桥总成上，通过差速电机将动力传输到后轮；旋转编码器设置在差速电机的转动轴上，实时监测后轮的转速，并传输给控制系统；
所述储液桶放置在轮式底盘上方，内部设置有隔板，可有效减少机器人行驶过程中消毒液的波动，增加轮式智能消杀机器人的稳定性；储液桶侧面设置有上中下若干个液位传感器，实时监测储液桶内部消毒液的液位，当液位到达最低阈值时，控制系统向用户发出低液位提醒同时停止水泵工作，及时补充消毒液；储液桶侧下方设置有出水口，出水口与水泵进水口连通；
所述喷雾系统包括水泵、电磁阀和雾化喷头，水泵的进水口与储液桶的出水口连通，水泵的出水口与电磁阀的进水口连通，电磁阀的出水口与雾化喷头连通；所述雾化喷头在轮式底盘的侧方和后方可设置有若干组，依据机器人的大小和消杀面积，也可以设置为三、四、五或者其他数量；所述雾化喷头是万向喷头，可自由旋转至所需要的角度，增大喷洒面积；
所述水泵受控于控制系统，通过控制水泵的电压大小调节雾化喷头的出水量和喷射距离的远近；所述电磁阀的数量与雾化喷头的数量一致，一对一调控，通过控制电磁阀的开合控制雾化喷头是否喷射，实现不同目标位置的精准杀菌消毒，避免重复喷洒的浪费，当雾化喷嘴的数目为四个时，可以控制一个雾化喷嘴的喷射方向对准预定目标的中心，其它三个雾化喷嘴关闭；
一种轮式智能消杀机器人在空旷场景下实现自动喷雾消杀的方法，利用所述的轮式智能消杀机器人，实现过程如下：
步骤一：将空旷场景定义X,Y方向，测量并输入场地大小X,Y的数值，并根据场地大小设置机器人螺旋式行进的间距D；
步骤二：将机器人停放在起点位置，保证车头方向与Y方向一致；
步骤三：若X＝n，Y＝m，且m,n＞2D，则机器人打开水泵和电磁阀，按照螺旋线行进路线进行喷雾消杀，机器人每次缩小距离为2D，当Xn，Yn均小于D时，关闭水泵及电磁阀，机器人按照最小距离返回原点；
步骤四：若X＝0，Y＝n，则机器人打开水泵和电磁阀，按照指定速度匀速前进，到达终点后原地旋转180°直线返回原点，关闭水泵及电磁阀；
步骤五：若X＝n，Y＝0，则机器人打开水泵和电磁阀，原地旋转90°，按照指定速度匀速前进，到达终点后原地旋转180°直线返回原点，关闭水泵及电磁阀；
步骤六：机器人进行过程中，避障导航系统始终开启，当超声波传感器检测机器人一侧或两侧有障碍物时，利用激光雷达三维建图，自动规划避障路线，避障后自动回归原路线；当超声波传感器检测到至少三侧均有障碍，无法自动避障，则报警器发出报警，人工进行障碍排除，障碍排除后回归原路线。
本发明的有益效果为：
(1)本发明所述的轮式智能消杀机器人底盘利用直线电机实现前轮转向，差速电机实现后轮驱动，显著提高机器人的控制性和稳定性；同时该底盘负载大，转弯半径小，可同时适应室内外多场景；
(2)本发明在底盘的前后左右均设置超声波传感器，顶端设置有激光雷达，配合控制系统和算法，实时传输障碍信息，可实现自主避障和路径规划；
(3)本发明设置多方位多个喷雾系统，喷洒覆盖范围广，同时配合电磁阀实现不同目标位置的精准杀菌消杀，避免重复喷洒的浪费。
附图说明
图1为一种轮式智能消杀机器人的整体结构示意图，其中，1为轮式底盘，2为储液桶，3为喷雾系统，4为前轮转向系统，5为后轮驱动系统，11为照明灯，12为双向语音对讲系统，13为报警器，61为超声波传感器，62为激光雷达；
图2为一种轮式智能消杀机器人底盘的内部结构示意图，其中，4为前轮转向系统，5为后轮驱动系统，7为控制系统，8为电池；
图3为一种轮式智能消杀机器人底盘轮系结构示意图，其中，41为前桥总成，42为车桥固定架，43为直线电机，44为角度位移传感器，51为后桥总成，52为差速电机，53为旋转编码器；
图4为一种轮式智能消杀机器人的储液桶结构示意图，其中，21为液位传感器，22为出水口；
图5为一种轮式智能消杀机器人的喷雾系统结构示意图，其中，31为水泵，32为电磁阀，33为雾化喷头；
图6为一种轮式智能消杀机器人的路径规划实施例；
图7为一种轮式智能消杀机器人的路径规划实施例控制原理，其中，图7(a)为空旷场景为方形的路径规划，图7(b)为空旷场景为同向直线的路径规划，图7(c)为空旷场景为侧向直线的路径规划。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本发明。
如图1，2所示，本发明的一种轮式智能消杀机器人，包括：轮式底盘1、储液桶2和喷雾系统3；其中，轮式底盘1包括前轮转向系统4、后轮驱动系统5、避障导航系统6、控制系统7、电池8、照明灯11、双向语音对讲系统12和报警器13；所述照明灯11、双向语音对讲系统12和报警器13均设置在轮式底盘1的前端，双向语音对讲系统12可实现双向语音对讲和智能循环播报，报警器13在避障导航系统6检测到有障碍物且无法避开时进行报警提示。
所述前轮转向系统4和后轮驱动系统5用于消杀机器人的运转行进；
所述避障导航系统6是由多个超声波传感器61和激光雷达62组成，超声波传感器61分布在轮式底盘1的前后左右，实现车体外360°，半径5米(探测半径不限定于5米，根据传感器设定)范围内障碍物探测，当机器人遇到障碍时，超声波传感器61会触发信号并反馈到控制系统7，控制系统7根据障碍物信息自行调整行进路线，保证机器人有效避障；激光雷达62设置在储液桶2的上方，位于机器人的最顶端，利用激光雷达62和算法(例如基于神经网络的PID控制算法)实现三维建图，多点导航和路径规划。
所述控制系统7分为上层控制系统和下层控制系统，上层控制系统用于接收超声波传感器61、激光雷达62、角度位移传感器44、旋转编码器53和液位传感器21分别所探测的路径信息、转角、转速信息和液位信息，并结合探测的数据信息进行数据计算，下层控制系统用于发送指令控制直线电机43，差速电机52，水泵31和电磁阀32。
如图3所示，所述前轮转向系统4包括前桥总成41、车桥固定架42、直线电机43和角度位移传感器44，前桥总成41通过车桥固定架42固定在轮式底盘1的底部；直线电机43通过铰接件与前桥总成41连接，通过直线电机43的往复运动拉动前轮进行转向；角度位移传感器44设置在前轮转动轴上，实时监测前轮转向的角度，并传输给控制系统7；
所述后轮驱动系统5包括后桥总成51、车桥固定架42、差速电机52和旋转编码器53，后桥总成51通过车桥固定架42固定在轮式底盘1的底部；差速电机52焊接在后桥总成51上，通过差速电机52将动力传输到后轮；旋转编码器53设置在差速电机52的转动轴上，实时监测后轮的转速，并传输给控制系统7；
如图4所示，所述储液桶2放置在轮式底盘1上方，内部设置有隔板，可有效减少机器人行驶过程中消毒液的波动，增加轮式智能消杀机器人的稳定性；储液桶2侧面设置有上中下三个液位传感器21(液位传感器的数量不限定为3，根据储液桶大小设定不同数值)，实时监测储液桶2内部消毒液的液位，当液位到达最低阈值时，控制系统7向用户发出低液位提醒同时停止水泵31工作，及时补充消毒液；储液桶2侧下方设置有出水口22，出水口22与水泵31进水口连通。
如图5所示，所述喷雾系统3包括水泵31、电磁阀32和雾化喷头33，水泵31的进水口与储液桶2的出水口22连通，水泵31的出水口与电磁阀32的进水口连通，电磁阀32的出水口与雾化喷头33连通；所述雾化喷头33在轮式底盘1的侧方和后方可设置有若干组，依据机器人的大小和消杀面积，也可以设置为三、四、五或者其他数量；所述雾化喷头33是万向喷头，可自由旋转至所需要的角度，增大喷洒面积。
所述水泵31受控于控制系统7，通过控制水泵31的电压大小调节雾化喷头33的出水量和喷射距离的远近；所述电磁阀32的数量与雾化喷头33的数量一致，一对一调控，通过控制电磁阀32的开合控制雾化喷头33是否喷射，实现不同目标位置的精准杀菌消毒，避免重复喷洒的浪费。比如，当雾化喷嘴33的数目为四个时，可以控制一个雾化喷嘴33的喷射方向对准预定目标的中心，其它三个雾化喷嘴33关闭。
参照图6，在一具体实施例中，所述轮式智能消杀机器人在空旷场景下实现自动喷雾消杀的方法，实现过程如下：
步骤一：将空旷场景定义X,Y方向，测量并输入场地大小X,Y的数值，并根据场地大小设置机器人螺旋式行进的间距D；
步骤二：将机器人停放在起点位置，保证车头方向与Y方向一致；
步骤三：若X＝n，Y＝m，且m,n＞2D，则机器人打开水泵和电磁阀，按照图7a)螺旋线行进路线进行喷雾消杀，机器人每次缩小距离为2D，当Xn，Yn均小于D时，关闭水泵及电磁阀，机器人按照最小距离返回原点；
步骤四：若X＝0，Y＝n，则机器人打开水泵和电磁阀，按照指定速度匀速前进，到达终点后原地旋转180°直线返回原点，关闭水泵及电磁阀，行进路线参照图7b)；
步骤五：若X＝n，Y＝0，则机器人打开水泵和电磁阀，原地旋转90°，按照指定速度匀速前进，到达终点后原地旋转180°直线返回原点，关闭水泵及电磁阀，行进路线参照图7c)；
步骤六：机器人进行过程中，避障导航系统6始终开启，当超声波传感器61检测机器人一侧或两侧有障碍物时，利用激光雷达62三维建图，自动规划避障路线，避障后自动回归原路线；当超声波传感器61检测到至少三侧均有障碍，无法自动避障，则报警器13发出报警，人工进行障碍排除，障碍排除后回归原路线。

Claims (2)

1.一种轮式智能消杀机器人，其特征在于：包括轮式底盘(1)、储液桶(2)和喷雾系统(3)；其中，轮式底盘(1)包括前轮转向系统(4)、后轮驱动系统(5)、避障导航系统(6)、控制系统(7)、电池(8)、照明灯(11)、双向语音对讲系统(12)和报警器(13)；所述照明灯(11)、双向语音对讲系统(12)和报警器(13)均设置在轮式底盘(1)的前端，双向语音对讲系统(12)可实现双向语音对讲和智能循环播报，报警器(13)在避障导航系统(6)检测到有障碍物且无法避开时进行报警提示；
所述前轮转向系统(4)和后轮驱动系统(5)用于消杀机器人的运转行进；
所述避障导航系统(6)是由多个超声波传感器(61)和激光雷达(62)组成，超声波传感器(61)分布在轮式底盘(1)的前后左右，实现车体外360°范围内障碍物探测，当机器人遇到障碍时，超声波传感器(61)会触发信号并反馈到控制系统(7)，控制系统(7)根据障碍物信息自行调整行进路线，保证机器人有效避障；激光雷达(62)设置在储液桶(2)的上方，位于机器人的最顶端，利用激光雷达(62)和算法实现三维建图，多点导航和路径规划；
所述控制系统(7)分为上层控制系统和下层控制系统，上层控制系统用于接收超声波传感器(61)、激光雷达(62)、角度位移传感器(44)、旋转编码器(53)和液位传感器(21)分别所探测的路径信息、转角、转速信息和液位信息，并结合探测的数据信息进行数据计算，下层控制系统用于发送指令控制直线电机(43)，差速电机(52)，水泵(31)和电磁阀(32)；
所述前轮转向系统(4)包括前桥总成(41)、车桥固定架(42)、直线电机(43)和角度位移传感器(44)，前桥总成(41)通过车桥固定架(42)固定在轮式底盘(1)的底部；直线电机(43)通过铰接件与前桥总成(41)连接，通过直线电机(43)的往复运动拉动前轮进行转向；角度位移传感器(44)设置在前轮转动轴上，实时监测前轮转向的角度，并传输给控制系统(7)；
所述后轮驱动系统(5)包括后桥总成(51)、车桥固定架(42)、差速电机(52)和旋转编码器(53)，后桥总成(51)通过车桥固定架(42)固定在轮式底盘(1)的底部；差速电机(52)焊接在后桥总成(51)上，通过差速电机(52)将动力传输到后轮；旋转编码器(53)设置在差速电机(52)的转动轴上，实时监测后轮的转速，并传输给控制系统(7)；
所述储液桶(2)放置在轮式底盘(1)上方，内部设置有隔板，可有效减少机器人行驶过程中消毒液的波动，增加轮式智能消杀机器人的稳定性；储液桶(2)侧面设置有上中下若干个液位传感器(21)，实时监测储液桶(2)内部消毒液的液位，当液位到达最低阈值时，控制系统(7)向用户发出低液位提醒同时停止水泵(31)工作，及时补充消毒液；储液桶(2)侧下方设置有出水口(22)，出水口(22)与水泵(31)进水口连通；
所述喷雾系统(3)包括水泵(31)、电磁阀(32)和雾化喷头(33)，水泵(31)的进水口与储液桶(2)的出水口(22)连通，水泵(31)的出水口与电磁阀(32)的进水口连通，电磁阀(32)的出水口与雾化喷头(33)连通；所述雾化喷头(33)在轮式底盘(1)的侧方和后方可设置有若干组，依据机器人的大小和消杀面积，也可以设置为三、四、五或者其他数量；所述雾化喷头(33)是万向喷头，可自由旋转至所需要的角度，增大喷洒面积；
所述水泵(31)受控于控制系统(7)，通过控制水泵(31)的电压大小调节雾化喷头(33)的出水量和喷射距离的远近；所述电磁阀(32)的数量与雾化喷头(33)的数量一致，一对一调控，通过控制电磁阀(32)的开合控制雾化喷头(33)是否喷射，实现不同目标位置的精准杀菌消毒，避免重复喷洒的浪费，当雾化喷嘴(33)的数目为四个时，可以控制一个雾化喷嘴(33)的喷射方向对准预定目标的中心，其它三个雾化喷嘴(33)关闭。
2.一种轮式智能消杀机器人在空旷场景下实现自动喷雾消杀的方法，利用权利要求1所述的轮式智能消杀机器人，其特征在于：实现过程如下：
步骤一：将空旷场景定义X,Y方向，测量并输入场地大小X,Y的数值，并根据场地大小设置机器人螺旋式行进的间距D；
步骤二：将机器人停放在起点位置，保证车头方向与Y方向一致；
步骤三：若X＝n，Y＝m，且m,n＞2D，则机器人打开水泵和电磁阀，按照螺旋线行进路线进行喷雾消杀，机器人每次缩小距离为2D，当Xn，Yn均小于D时，关闭水泵及电磁阀，机器人按照最小距离返回原点；
步骤四：若X＝0，Y＝n，则机器人打开水泵和电磁阀，按照指定速度匀速前进，到达终点后原地旋转180°直线返回原点，关闭水泵及电磁阀；
步骤五：若X＝n，Y＝0，则机器人打开水泵和电磁阀，原地旋转90°，按照指定速度匀速前进，到达终点后原地旋转180°直线返回原点，关闭水泵及电磁阀；
步骤六：机器人进行过程中，避障导航系统(6)始终开启，当超声波传感器(61)检测机器人一侧或两侧有障碍物时，利用激光雷达(62)三维建图，自动规划避障路线，避障后自动回归原路线；当超声波传感器(61)检测到至少三侧均有障碍，无法自动避障，则报警器(13)发出报警，人工进行障碍排除，障碍排除后回归原路线。
CN202110368418.8A 2021-04-06 2021-04-06 一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法 Pending CN113082265A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110368418.8A CN113082265A (zh) 2021-04-06 2021-04-06 一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110368418.8A CN113082265A (zh) 2021-04-06 2021-04-06 一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113082265A true CN113082265A (zh) 2021-07-09

Family

ID=76674409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110368418.8A Pending CN113082265A (zh) 2021-04-06 2021-04-06 一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113082265A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113441306A (zh) * 2021-08-31 2021-09-28 中国铁路设计集团有限公司 梁场环向喷淋智能喷淋车系统、作业方法
CN113592173A (zh) * 2021-07-28 2021-11-02 安徽大学 一种应用于大型公共场所的多个消毒机器人调度系统及方法
CN113893377A (zh) * 2021-10-09 2022-01-07 三峡大学 自动消杀机器人的移动翼展设备及运行方法
CN115227854A (zh) * 2022-08-31 2022-10-25 天津赛威工业技术有限公司 一种无人驾驶自动消杀机器人
CN115364649A (zh) * 2022-08-30 2022-11-22 秦皇岛首创思泰意达环保科技有限公司 一种垃圾焚烧发电厂的智能除臭系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102591342A (zh) * 2012-02-06 2012-07-18 浙江大学 基于电子罗盘的割草机器人局部路径规划方法
CN103439973A (zh) * 2013-08-12 2013-12-11 桂林电子科技大学 自建地图家用清洁机器人及清洁方法
AU2014202658A1 (en) * 2005-02-18 2014-06-05 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning
CN111283652A (zh) * 2020-03-24 2020-06-16 中科开创（广州）智能科技发展有限公司 智能消杀防疫机器人
CN112223310A (zh) * 2020-10-09 2021-01-15 哈尔滨工业大学（威海） 一种智能巡检消毒机器人

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2014202658A1 (en) * 2005-02-18 2014-06-05 Irobot Corporation Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning
CN102591342A (zh) * 2012-02-06 2012-07-18 浙江大学 基于电子罗盘的割草机器人局部路径规划方法
CN103439973A (zh) * 2013-08-12 2013-12-11 桂林电子科技大学 自建地图家用清洁机器人及清洁方法
CN111283652A (zh) * 2020-03-24 2020-06-16 中科开创（广州）智能科技发展有限公司 智能消杀防疫机器人
CN112223310A (zh) * 2020-10-09 2021-01-15 哈尔滨工业大学（威海） 一种智能巡检消毒机器人

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113592173A (zh) * 2021-07-28 2021-11-02 安徽大学 一种应用于大型公共场所的多个消毒机器人调度系统及方法
CN113592173B (zh) * 2021-07-28 2024-02-27 安徽大学 一种应用于大型公共场所的多个消毒机器人调度系统及方法
CN113441306A (zh) * 2021-08-31 2021-09-28 中国铁路设计集团有限公司 梁场环向喷淋智能喷淋车系统、作业方法
CN113893377A (zh) * 2021-10-09 2022-01-07 三峡大学 自动消杀机器人的移动翼展设备及运行方法
CN115364649A (zh) * 2022-08-30 2022-11-22 秦皇岛首创思泰意达环保科技有限公司 一种垃圾焚烧发电厂的智能除臭系统及方法
CN115227854A (zh) * 2022-08-31 2022-10-25 天津赛威工业技术有限公司 一种无人驾驶自动消杀机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113082265A (zh) 一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法
WO2021175264A1 (zh) 一种多功能智能移动消毒机器人
US8998117B2 (en) Irrigation system with smart hydrants and related method
CN212347228U (zh) 一种多功能智能移动消毒机器人
CN111331612A (zh) 一种基于视觉系统的智能长臂消毒机器人
CN109717175A (zh) 果园智能自行走式喷雾系统及其控制方法
CN113263507A (zh) 自主巡逻智能消杀机器人
CN112870599A (zh) 新一代自主式智能消防巡视机器人
CN113750278A (zh) 基于Arduino的自主爬楼消毒机器人
CN102379277A (zh) 智能驱鸟机器人
CN112471977A (zh) 一种室内智能消毒机器人
CN112494703A (zh) 一种室外智能消毒机器人
US20220218857A1 (en) Robot for atomization and disinfection
CA3160169A1 (en) System and method of software and pitch control of a disinfection module for a semi-autonomous cleaning and disinfection device
CN213911557U (zh) 一种喷洒消毒机器人
CN214382771U (zh) 一种喷雾消毒装置及用于室内的喷雾消毒机器人
CN109213160B (zh) 一种田间除草施肥作业多轮足机器人
TWI695243B (zh) 導引避障系統
CN216561529U (zh) 一种基于slam的智能无人消毒小车
CN215022956U (zh) 一种消毒机器人
KR102300011B1 (ko) 탑승 가능한 이동식 방역 소독장치
US11504733B1 (en) Autonomous paint spraying machine
CN215995395U (zh) 新一代自主式智能消防巡视机器人
Roelofs et al. Vision-based Autonomous Disinfection of High-Touch Surfaces in Indoor Environments
CN105068558A (zh) 一种单轮双核高速灭火机器人伺服控制系统

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: 20210709

RJ01 Rejection of invention patent application after publication