CN113696174A - 移动式防疫消毒机器人及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种移动式防疫消毒机器人，其包括：一本体以及一控制系统，该控制系统安装于所述本体并用于控制该本体。所述本体包括：移动基座、吸尘模组、消毒系统、体温侦测系统以及运载系统。该运载系统包括一机器人手臂和一置物箱，该述机器人手臂设置在所述置物箱的两侧。所述控制模组用于控制所述移动式防疫消毒机器人移动，并控制所述机器人手臂进行相应的动作，所述路径规划模组根据三维立体地图规划出所述移动式防疫消毒机器人从当前位置移动到目的地的最优移动信息，所述障碍物闪避模组可以控制移动式防疫消毒机器人闪避障碍物。本发明进一步涉及一种利用该移动式防疫消毒机器人进行消毒的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动式防疫消毒机器人以及该移动式防疫消毒机器人的工作方法。
背景技术
根据统计数据显示，住院病人因为医疗照护相关的感染而死亡的病例约有4.5％。处理因为感染所产生的并发症，每年平均需要花费约365亿美元，不仅造成病情加重，而且导致医疗费用支出大量增加。另外，医院、办公室、工厂、学校、卖场因占地面积大，采用传统人工清洁消毒的方式会有增加人力成本以及时间，而且消毒品质不稳定等问题。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种移动式防疫消毒机器人，取代人力，对指定地点进行消毒，以及利用该移动式防疫消毒机器人进行消毒的方法。
一种移动式防疫消毒机器人，其包括：一本体和一控制系统，该控制系统安装于所述本体并用于控制该本体，所述本体包括：移动基座、吸尘模组、消毒系统、体温侦测系统以及运载系统，所述移动基座包括上表面和下表面，所述吸尘模组设置在所述移动基座的下表面，所述消毒系统设置在所述移动基座的上表面，该运载系统包括一机器人手臂和一置物箱，该述机器人手臂设置在所述置物箱的两侧。该控制系统设置于所述移动基座的上表面，所述控制系统包括一控制模组、一规划路径模组以及一障碍物闪避模组，所述控制模组用于控制所述移动式防疫消毒机器人移动，并控制所述机器人手臂进行相应的动作，所述路径规划模组根据三维立体地图规划出所述移动式防疫消毒机器人从当前位置移动到目的地的最优移动信息，所述障碍物闪避模组可以控制移动式防疫消毒机器人闪避障碍物。
一种移动式防疫消毒机器人的工作方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：移动式防疫消毒机器人接收到待消毒地点的位置及数量信息，规划移动路线，并向待消毒地点移动；
步骤二：移动式防疫消毒机器人在移动过程中判断是否有障碍物，当有障碍物时，则进入步骤三，当没有障碍物时，则进入步骤七；
步骤三：移动式防疫消毒机器人在移动过程中判断所述障碍物是否为人，当障碍物是人时，则进入步骤四，当障碍物不是人时，则进入步骤六；
步骤四：移动式防疫消毒机器人对人体进行测温，判断体温是否异常，当体温异常时，则进行步骤五，当体温正常时，则进入步骤六；
步骤五：将该体温异常人员的数据发送至相应的护理人员，之后进入步骤六；
步骤六：移动式防疫消毒机器人绕过该障碍物继续前进，之后返回步骤二；
步骤七：移动式防疫消毒机器人继续前进并到达待消毒地点，之后进行步骤八；
步骤八：移动式防疫消毒机器人判断是否有需要移除的物件，当有需要移除的物件时，则进入步骤九，当没有需要移除的物件时，则进入步骤十；
步骤九：移动式防疫消毒机器人将需要移除的物件转移至一置物箱，之后进入步骤十；
步十：移动式防疫消毒机器人根据待消毒地点的面积计算消毒的速度与时间，之后进行步骤十一；
步骤十一：移动式防疫消毒机器人开启吸尘模组进行吸尘，同时开启消毒系统进行消毒，之后进入步骤十二；
步骤十二：在喷洒消毒液过程中判断是否有人员经过或逗留，当有人员经过或逗留时，则关闭消毒系统，当没有人员经过或逗留时，则进入步骤十三；
步骤十三：移动式防疫消毒机器人对整个待消毒地点都喷洒了消毒液，之后进入步骤十四；
步骤十四：移动式防疫消毒机器人确认是否有其他待消毒地点，当有其它待消毒地点时，则返回步骤一，当没有其它待消毒地点时，则完成任务回到就近的充电区域。
与现有技术比较，本发明的移动式防疫消毒机器人能够实现自动消毒，侦测到人员后自动避让以及对人员进行温度测量及时发现提问异常人员并通知医护人员及时进行处理。而且，运载装置自动识别并运送手术后的汗衣和耗材等物品，避免这些物品对清理人员的进一步感染。此外，通过APP与机器人连接实现对机器人的远程操作。本发明的利用该移动式防疫消毒机器人收送物品的方法完全取代了人力，节约了人力和时间。
附图说明
图1为本发明的移动式防疫消毒机器人的立体结构示意图。
图2为本发明的运载系统的结构示意图。
图3为本发明的移动式防疫消毒机器人的工作方法的流程图。
主要组件符号说明
移动式防疫消毒机器人 10
本体 11
移动基座、 110
基底 1100
图像采集模组 1111
激光探测模组 1112
感测模组 1113
吸尘模组 112
消毒系统 114
喷雾装置 1140
紫外灯 1142
体温侦测系统 116
运载系统 118
机器人手臂 1180
置物箱 1182
控制系统 12
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的移动式防疫消毒机器人作进一步的详细说明。
请参阅图1以及图2，本发明提供一种移动式防疫消毒机器人10，其包括：一本体11以及一控制系统12(图未示)，该控制系统12安装于所述本体11并用于控制所述本体11。
所述本体11包括移动基座110、吸尘模组112、消毒系统114、体温侦测系统116以及运载系统118。
所述移动基座110包括一基底1100以及设置于该基底1100上的图像采集模组1111、资料存储模组(图未示)、激光探测模组1112以及感测模组1113等。所述图像采集模组1111具有一立体摄像机，用于拍摄移动式防疫消毒机器人10在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号，该图像信号转换成数字信号，通过将该数字信号与数据库中预存储的数字信号进行对比，即可辨识物体以及人像的特征。所述资料存储模组存储有欲移动区域的地图、对应的地图描述档、医院常用物品的资料信息以及废物回收的地点信息等。所述激光探测模组1112具有一激光雷达，该激光雷达可以扫描周边环境，并建立三维立体地图。所述感测模组1113包括超音波感测器、红外线感测器或其他可侦测物体距离的感测器，用于感测障碍物或目标位置，并感测移动式防疫消毒机器人10当前位置到障碍物或目标位置之间的距离。能识别环境内的物品进行自主避障(减速、转弯、停止)到达指定区域。所述移动基座110包括上表面和下表面，所述下表面是指移动基座110靠近地面的表面，所述上表面是指移动远离地面的表面。
所述吸尘模组112设置在所述移动基座110的下表面，所述消毒系统114设置在所述移动基座110的上表面。所述体温侦测系统116用于对人的体温进行检测。所述体温侦测系统116包括一网络红外显像测温摄像机。所述网络红外显像测温摄像机侦测到人体后自动对人体的温度进行测量，当该体温侦测系统116侦测到过高的体温时,可以将讯息发送至护理人员。所述消毒系统114包括喷雾装置1140和紫外灯1142。所述体温侦测系统116用于测量体温。所述运载系统118用于移送物品。所述运载系统118可用来运送手术后的汗衣和耗材等物品，避免这些物品对清理人员的进一步感染。该运载系统118包括一机器人手臂1180和一置物箱1182。该述机器人手臂1180设置在所述置物箱1182的两侧。该置物箱1182用于放置所述机器人手臂1180抓取的物品。所述运载系统118可以与所述消毒系统114并排设置在所述移动基座110的上表面。所述运载系统118和所述消毒系统114也可以垂直的依次设置在所述移动基座110的上表面。
所述控制系统12安装在所述移动基座110的上表面。所述控制系统12包括一控制模组、一规划路径模组以及一障碍物闪避模组，所述控制模组根据收集到的信息发射指令，用于控制所述移动式防疫消毒机器人10移动，并控制所述机器人手臂1180进行相应的动作。所述控制模组还配备消毒管理程序，用于控制消毒系统114的开启和关闭，消毒液的喷洒速度、移动路径和时间。所述路径规划模组根据三维立体地图规划出所述移动式防疫消毒机器人10从当前位置移动到目的地的最优移动信息，所述障碍物闪避模组可以控制移动式防疫消毒机器人10闪避障碍物。
所述控制系统12包括一控制模组、一规划路径模组以及一障碍物闪避模组。所述控制模组用于控制所述移动式防疫消毒机器人10移动，并控制所述机器人手臂1180进行相应的动作，例如拿取物品、放置物品等。所述路径规划模组根据三维立体地图规划出移动式防疫消毒机器人10从当前位置移动到目的地的最优移动信息。所述障碍物闪避模组根据所述感测模组1113感测到的障碍物，可以控制移动式防疫消毒机器人10闪避障碍物。
使用时，人员可以通过APP与该移动式防疫消毒机器人10连接实现对机器人的远程操作。
请参阅图3，本发明提供一种移动式防疫消毒机器人10的工作方法。
该方法包括以下步骤：
步骤一：移动式防疫消毒机器人10接收到待消毒地点的位置及数量信息，规划移动路线，并向待消毒地点移动，之后进行步骤二；
步骤二：移动式防疫消毒机器人10在移动过程中判断是否有障碍物，当有障碍物时，则进入步骤三，当没有障碍物时，则进入步骤七；
步骤三：移动式防疫消毒机器人10在移动过程中判断所述障碍物是否为人，当障碍物是人时，则进入步骤四，当障碍物不是人时，则进入步骤六；
步骤四：移动式防疫消毒机器人10对人体进行测温，判断体温是否异常，当体温异常时，则进行步骤五，当体温没有异常时，则进入步骤六；
步骤五：将该体温异常人员的数据发送至相应的护理人员，之后进入步骤六；
步骤六：移动式防疫消毒机器人10绕过该障碍物继续前进，之后返回步骤二；
步骤七：移动式防疫消毒机器人10继续前进并到达待消毒地点，之后进行步骤八；
步骤八：移动式防疫消毒机器人10判断是否有需要移除的物件，当有需要移除的物件时，则进入步骤九，当没有需要移除的物件时，则进入步骤十；
步骤九：移动式防疫消毒机器人10将需要移除的物件转移至置物箱1182，之后进入步骤十；
步十：移动式防疫消毒机器人10根据待消毒地点的面积计算消毒的速度与时间，之后进行步骤十一；
步骤十一：移动式防疫消毒机器人10开启吸尘模组112进行吸尘，同时开启消毒系统114进行消毒，之后进入步骤十二；
步骤十二：在喷洒消毒液过程中判断是否有人员经过或逗留，当有人员经过或逗留时，则关闭消毒系统114，之后再进行步骤十二；当没有人员经过或逗留时，则进入步骤十三；
步骤十三：移动式防疫消毒机器人10对整个待消毒地点都喷洒了消毒液，之后进入步骤十四；
步骤十四：移动式防疫消毒机器人10确认是否有其他待消毒地点，当有其他待消毒地点时，则返回步骤一，当没其他待消毒地点时，则完成任务回到就近的充电区域。
在步骤一中，移动式防疫消毒机器人10接收到待消毒地点的位置和数量信息，规划移动路线，并向待消毒地点移动。具体的，移动式防疫消毒机器人10的所述激光雷达扫描周边环境，并建立三维立体地图。所述路径规划模组比对所述三维立体地图与所述资料存储模组中的欲移动区域的地图，自动规划出从当前位置移动至所述待消毒地点的路线。然后控制系统12控制移动式防疫消毒机器人10按照规划的路线移动至待消毒地点。
在步骤二中，移动式防疫消毒机器人10在移动过程中判断是否有障碍物，如果是，则进入步骤三，如果否，则进入步骤七。具体地，在移动的过程中，所述感测模组1113实时感测是否有障碍物。如遇到障碍物，那么所述立体摄像机对障碍物进行拍摄。
在步骤三中，移动式防疫消毒机器人10在移动过程中判断所述障碍物是否为人，如果是，则进入步骤四，如果否则进入步骤六。具体地，通过对立体摄像机拍摄的图像进行分析，判断所述障碍物是否为人。
在步骤四中，移动式防疫消毒机器人10对人体进行测温，判断体温是否异常，如果是，则进行步骤五，如果否，则进入步骤六。具体的，所述网络红外显像测温摄像机对人的体温进行测量，得到人体的温度信息，并对体温进行分析，如果发现体温异常，例如高于38摄氏度。
在步骤六中，移动式防疫消毒机器人10绕过该障碍物继续前进，并在前进过程中判断还有无其它障碍物，如果有，则返回步骤二，如果没有，则进行步骤七。具体的，移动式防疫消毒机器人10的感测模组1113侦测到障碍物后，所述障碍物闪避模组将启动闪避功能自动避开障碍物。当然，不只是在该移动过程中，之后所有的移动过程，感测模组1113和障碍物闪避模组均处于工作状态。
在步骤八中，移动式防疫消毒机器人10判断是否有需要移除的物件，如果是，则进入步骤九，如果否，则进入步骤十。具体的，移动式防疫消毒机器人10到达待消毒地点，利用立体摄像机拍摄待测目标的图像，再通过分析判断该带消毒地点是否有需要移除的物品，所谓的移除的物品包括汗衣、耗材等物品。
在步骤九中，移动式防疫消毒机器人10将需要移除的物件转移至置物箱1182，之后进入步骤十。具体地，移动式防疫消毒机器人10利用机器人手臂1180抓取需要移除的物件，并将该需要移除的物件放置于置物箱1182。再根据资料存储模组存储的对象的种类及回收地点，判断将该移除的物件运送至何处，以及对其进行何种处理。
在步骤十一中，移动式防疫消毒机器人10开启吸尘模组112进行吸尘，同时开启消毒系统114进行消毒，之后进入步骤十二。所述消毒系统114包括喷雾装置1140和紫外灯1142。根据需要选择喷雾消毒还是紫外线消毒。控制系统根据计算的速度和时间设定移动基座的移动速度以及喷雾装置喷洒消毒液的量和速度。吸尘模组112设置在所述移动基座110的下表面，因此能够吸收地面的灰尘。在吸尘模组112吸收灰尘的同时设置在移动基座110的上方的喷雾装置1140喷洒消毒液。
在步骤十二中，在喷洒消毒液过程中判断是否有人员经过或逗留，如果有，则关闭消毒系统114，如果没有，则进入步骤十三。具体地，在喷洒消毒液的过程中，感测模组1113及立体摄像机侦测到有人员经过后，控制模组将发出指令使消毒系统114关闭，直至人员离开，所述控制模组发出指令开启消毒系统114，避免对人员造成伤害。
在步骤十四中，移动式防疫消毒机器人10确认是否有其他待消毒地点，如果有，则返回步骤一，如果没有，则完成任务回到就近的充电区域。具体的，所述移动式防疫消毒机器人10根据资料存储模组存储的待消毒地点的信息确认是否还有其他的待消毒地点。如果有,则需要重回步骤一再进行相同的动作，如果没有，则完成任务回到就近的充电区域。
此外所述消毒系统114可以进一步包括一紫外灯1142，移动式防疫消毒机器人10根据需要选择用喷雾装置1140进行消毒还是紫外灯1142进行消毒。使用紫外灯1142进行消毒时，控制系统12可以根据空间面积计算消毒的时间，并自主围绕环境进行360度消毒，解决固定式紫外线消毒器无法对环境内的所有区域有效消毒杀菌的缺点。机器人侦测到人体时会自动关闭，避免人体长时间接触紫外线造成的伤害。
本发明的移动式防疫消毒机器人10能够实现自动消毒，侦测到人员后自动避让以及对人员进行温度测量及时发现体温异常人员并通知医护人员及时进行处理。而且，运载装置自动识别并运送手术后的汗衣和耗材等物品，避免这些物品对清理人员的进一步感染。此外，通过APP与机器人连接实现对机器人的远程操作。另外，本发明的利用该移动式防疫消毒机器人10收送物品的方法完全取代了人力，节约了人力和时间。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种移动式防疫消毒机器人，其特征在于，其包括：
一本体，所述本体包括：移动基座、吸尘模组、消毒系统、体温侦测系统以及运载系统，所述移动基座包括上表面和下表面，所述吸尘模组设置在所述移动基座的下表面，所述消毒系统设置在所述移动基座的上表面，该体温侦测仪用于测量体温，该运载系统包括一机器人手臂和一置物箱，该述机器人手臂设置在所述置物箱的两侧；以及
一控制系统，该控制系统设置于所述移动基座的上表面，所述控制系统包括：
一控制模组、一规划路径模组以及一障碍物闪避模组，所述控制模组用于控制所述移动式防疫消毒机器人移动，并控制所述机器人手臂进行相应的动作，所述路径规划模组根据三维立体地图规划出所述移动式防疫消毒机器人从当前位置移动到目的地的最优移动信息，所述障碍物闪避模组控制移动式防疫消毒机器人闪避障碍物。
2.如权利要求1所述的移动式防疫消毒机器人，其特征在于，所述移动基座包括一基底以及设置于该基底上的图像采集模组、资料存储模组、激光探测模组以及感测模组，所述图像采集模组用于拍摄移动式防疫消毒机器人在欲移动区域移动过程中前方的图像形成图像信号，辨识物体以及人像的特征；所述资料存储模组存储有欲移动区域的地图、对应的地图描述档、医院常用物品的资料信息以及废物回收的地点信息；所述激光探测模组具有一激光雷达，该激光雷达能扫描周边环境，并建立三维立体地图；所述感测模组用于感测障碍物或目标位置，并感测移动式防疫消毒机器人当前位置到障碍物或目标位置之间的距离。
3.如权利要求1所述的移动式防疫消毒机器人，其特征在于，所述感测模组包括超音波感测器、红外线感测器或其他能侦测物体距离的感测器。
4.如权利要求1所述的移动式防疫消毒机器人，其特征在于，所述消毒系统包括喷雾装置和紫外灯。
5.如权利要求1所述的移动式防疫消毒机器人，其特征在于，所述体温侦测系统包括一网络红外显像测温摄像机，所述网络红外显像测温摄像机侦测到人体后自动对人体的温度进行测量，当该体温侦测系统侦测到过高的体温时,将讯息发送至护理人员。
6.一种移动式防疫消毒机器人的工作方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：移动式防疫消毒机器人接收到待消毒地点的位置及数量信息，规划移动路线，并向待消毒地点移动；
步骤二：移动式防疫消毒机器人在移动过程中判断是否有障碍物，当有障碍物时，则进入步骤三，当没有障碍物时，则进入步骤七；
步骤三：移动式防疫消毒机器人在移动过程中判断所述障碍物是否为人，当障碍物是人时，则进入步骤四，当障碍物不是人时，则进入步骤六；
步骤四：移动式防疫消毒机器人对人体进行测温，判断体温是否异常，当体温异常时，则进行步骤五，当体温没有异常时，则进入步骤六；
步骤五：将该体温异常人员的数据发送至相应的护理人员，之后进入步骤六；
步骤六：移动式防疫消毒机器人绕过该障碍物继续前进，之后返回步骤二；
步骤七：移动式防疫消毒机器人继续前进并到达待消毒地点，之后进行步骤八；
步骤八：移动式防疫消毒机器人判断是否有需要移除的物件，当有需要移除的物件时，则进入步骤九，当没有需要移除的物件时，则进入步骤十；
步骤九：移动式防疫消毒机器人将需要移除的物件转移至一置物箱，之后进入步骤十；
步十：移动式防疫消毒机器人根据待消毒地点的面积计算消毒的速度与时间，之后进行步骤十一；
步骤十一：移动式防疫消毒机器人开启吸尘模组进行吸尘，同时开启消毒系统进行消毒，之后进入步骤十二；
步骤十二：在喷洒消毒液过程中判断是否有人员经过或逗留，当有人员经过或逗留时，则关闭消毒系统，当没有人员经过或逗留时，则进入步骤十三；
步骤十三：移动式防疫消毒机器人对整个待消毒地点都喷洒了消毒液，之后进入步骤十四；
步骤十四：移动式防疫消毒机器人确认是否有其他待消毒地点，当有其它待消毒地点时，则返回步骤一，当没有其它待消毒地点时，则完成任务回到就近的充电区域。
7.如权利要求6所述的移动式防疫消毒机器人的工作方法，其特征在于，在步骤一中，移动式防疫消毒机器人的所述激光雷达扫描周边环境，并建立三维立体地图；所述路径规划模组比对所述三维立体地图与所述资料存储模组中的欲移动区域的地图，自动规划出从当前位置移动至所述待消毒地点的路线；然后控制系统控制移动式防疫消毒机器人按照规划的路线移动至待消毒地点。
8.如权利要求6所述的移动式防疫消毒机器人的工作方法，在步骤八中，移动式防疫消毒机器人到达待消毒地点，利用立体摄像机拍摄待测目标的图像，再通过分析判断该带消毒地点是否有需要移除的物品。
9.如权利要求6所述的移动式防疫消毒机器人的工作方法，其特征在于，在步骤九中，移动式防疫消毒机器人利用机器人手臂抓取需要移除的物件，并将该需要移除的物件放置于置物箱；再根据资料存储模组存储的对象的种类及回收地点，判断将该移除的物件运送至何处，以及对其进行何种处理。
10.如权利要求6所述的移动式防疫消毒机器人的工作方法，在步骤十二中，感测模组及立体摄像机侦测到有人员经过后，控制模组将发出指令使消毒系统关闭，直至人员离开，所述控制模组发出指令开启消毒系统。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114370943A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-19 | 高艳秋 | 一种使用额温枪的疫情用场地移动式测温系统 |
| CN114536360A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-05-27 | 南京理工大学 | 一种多功能防疫机器人系统 |
| CN115718489A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-02-28 | 中元宇(北京)物联网科技有限公司 | 一种防疫智能机器人的路径规划方法及系统 |
| CN114370943B (zh) * | 2022-01-24 | 2024-06-04 | 高艳秋 | 一种使用额温枪的疫情用场地移动式测温系统 |
-
2020
- 2020-05-21 CN CN202010433437.XA patent/CN113696174A/zh active Pending
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20211126 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |