CN115043298B - 一种具有清洁消毒功能的智能防疫电梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，轿厢侧壁为钢化玻璃，在钢化玻璃内侧设置有移动刷盘，移动刷盘中心设置有第一磁铁，在钢化玻璃外侧设置有牵引块，所述牵引块贴近钢化玻璃外侧，并可在与钢化玻璃平行的平面内移动，在所述牵引块上设置有第二磁铁，第二磁铁透过钢化玻璃吸附移动刷盘跟随牵引块同步移动，所述牵引块包括一个可以转动的旋转盘，可带动移动刷盘旋转，在所述轿厢顶部设置有摄像头，通过摄像头实时采集轿厢内全景图像，优先在轿厢空闲状态进行清洁作业，避免对乘客造成干扰，牵引块隐藏在钢化玻璃外，避免与轿厢的乘客接触，能够降低设备的故障率，海绵块在钢化玻璃表面做旋转运动，能够提高清洁效果。

Description

一种具有清洁消毒功能的智能防疫电梯

技术领域

本发明涉及电梯防疫以及图像识别技术领域，具体地说是一种利用图像识别技术判断电梯内乘客位置及动作，并对相应区域进行清洁消毒的防疫电梯。

背景技术

电梯是现代城市生活中不可缺少的设备，广泛应用于商场、医院、写字楼、居民楼等场合。对于厢式的升降电梯而言，由于属于密闭空间，人们在乘坐时也较为密集，因此增大了传染病蔓延的风险，病毒可能会附着在轿厢内壁并长期存活，通过人工的方式对轿厢内壁进行清洁消毒，效率低且不及时。

公开号为CN113060624B的专利中，已经公开了一种安全防疫电梯及其使用方法，其通过设置在轿厢内壁的壁面消毒器通过两根牵引带挂装在轿厢内壁上，通过程序控制步进电机改变两根牵引带的长度，从而控制壁面消毒器的位置和移动方向，并通过带有消毒液的擦拭棉对轿厢侧壁进行全自动不间断地清洁消毒，保证电梯轿厢的安全卫生。

上述方案存在以下缺陷：一、清洁模式单一，壁面消毒器在开启状态会不间断地进行逐行扫描，不能根据电梯运行状态和乘客所处位置来决定最佳的清洁时机和优先清洁的区域；二、牵引带暴露在外部，工作过程中，可能会与乘客接触，虽然牵引带负荷较低，不会对乘客造成伤害，但会影响壁面消毒器的定位精度，从而导致壁面消毒器无法正常工作；三、壁面消毒器只能在平面内移动形成擦拭效果，不能旋转，清洁能力较弱。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，通过摄像头采集乘客信息，优先在轿厢空闲状态进行清洁作业，避免对乘客造成干扰，并且在清洁时优先对与乘客发生过接触或可能与乘客发生过接触的区域进行清洁消毒作业。将机械结构隐藏，避免与乘客接触，提高安全性的同时，能够保证清洁设备工作的稳定性。清洁装置能够通过旋转来提升清洁效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，包括轿厢，所述轿厢侧壁为钢化玻璃，在钢化玻璃内侧设置有移动刷盘，移动刷盘中心设置有第一磁铁，在钢化玻璃外侧设置有牵引块，所述牵引块贴近钢化玻璃外侧，并可在与钢化玻璃平行的平面内移动，在所述牵引块上设置有第二磁铁，第二磁铁透过钢化玻璃吸附移动刷盘跟随牵引块同步移动。

通过置于钢化玻璃外侧的牵引块吸附移动刷盘，并带动移动刷盘运动，牵引块隐藏在钢化玻璃外，避免与轿厢的乘客接触，能够有效地降低设备的故障率。

所述牵引块包括一个可以转动的旋转盘，第二磁铁设置在旋转盘的中心，在旋转盘的偏离中心的位置处设置有至少一个第四磁铁，所述移动刷盘为圆盘状，在所述移动刷盘中心设置有第一磁铁，第一磁铁通过第一轴承与移动刷盘的外壳体连接，移动刷盘偏离中心的位置处设置有至少一个第三磁铁，在移动刷盘的端面处设置有海绵块。

移动刷盘的第一磁铁与牵引块的第二磁铁吸附，使得移动刷盘可附着在钢化玻璃表面，并且可以跟随牵引块同步移动，同时牵引块的旋转盘转动时，旋转盘上的第四磁铁会与移动刷盘的第三磁铁吸附，第三磁铁与第四磁铁同步运动，从而带动移动刷盘旋转，进而海绵块在钢化玻璃表面做旋转运动，能够有效提高清洁效果。

进一步，在所述轿厢顶部设置有摄像头，通过摄像头实时采集轿厢内全景图像，并通过yoloV5视觉识别算法处理后，能够判断当前轿厢内乘客的数量以及乘客位置坐标，当乘客数量为零时，启动清洁功能，并优先清洁乘客接近过的区域。从而提高清洁效率，减少清洁作业对乘客产生干扰。

本发明的有益效果在于：

一、牵引块隐藏在钢化玻璃外，避免与轿厢的乘客接触，能够有效地降低设备的故障率。

二、海绵块在钢化玻璃表面做旋转运动，能够有效提高清洁效果。

三、通过摄像头采集乘客信息，优先在轿厢空闲状态进行清洁作业，避免对乘客造成干扰，并且在清洁时优先对与乘客发生过接触或可能与乘客发生过接触的区域进行清洁消毒作业。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为中移动刷盘的结构示意图。

图3为图2的A-A向剖视图。

图4为牵引块的结构示意图。

图5为牵引块透过钢化玻璃通过磁吸引导移动刷盘动作的结构示意图。

图6为通过图像识别来控制清洁功能启动及优先清洁区域的逻辑框图。

图7为移动刷盘的清洗盒布置图。

图8为驱动框架的立体结构示意图。

图9为驱动框架中第一驱动单元的走线图。

图10为驱动框架中第二驱动单元的走线图。

图11为驱动框架中滑台结构示意图。

图12为驱动框架中第三驱动单元的走线图。

图13为驱动框架中第四驱动单元的走线图。

图中：1--轿厢； 2--摄像头； 3--钢化玻璃； 4--移动刷盘； 41--海绵块； 42--第一磁铁； 43--第三磁铁； 44--第一轴承； 5--清洗盒； 6--牵引块； 61--旋转盘； 62--第二磁铁； 63--第四磁铁； 701--上固定板； 702--下固定板； 703--左竖直导轨； 704--右竖直导轨； 705--水平导轨； 706--滑台； 707--第一驱动电机； 708--第二驱动电机；709--第三驱动电机； 710--第四驱动电机； 711--第一传动带； 712--第二传动带； 713--第三传动带； 714--第四传动带； 715--左滑块； 716--右滑块； 721--第一导向轮； 722--第一驱动轮； 723--第二导向轮； 724--第三导向轮； 725--第四导向轮； 731--第五导向轮； 732--第二驱动轮； 733--第六导向轮； 734--第七导向轮； 735--第八导向轮； 741--第九导向轮； 742--第三驱动轮； 743--第十导向轮； 744--第十一导向轮； 745--第十二导向轮； 751--第十三导向轮； 752--第四驱动轮； 753--第十四导向轮； 754--第十五导向轮； 755--第十六导向轮； 8--转轴； 801--花键； 802--螺纹； 9--固定支架； 10--第一驱动环； 11--第二驱动环； 12--导轮。

具体实施方式

如图1所示，一种具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，包括轿厢1，所述轿厢1侧壁为钢化玻璃3，在钢化玻璃3内侧设置有移动刷盘4，移动刷盘4中心设置有第一磁铁42，在钢化玻璃3外侧设置有牵引块6，所述牵引块6贴近钢化玻璃3外侧，并可在与钢化玻璃3平行的平面内移动，如图4至5所示，在所述牵引块6中心设置有第二磁铁62，第二磁铁62透过钢化玻璃3吸附移动刷盘4跟随牵引块6同步移动。

通过置于钢化玻璃3外侧的牵引块6吸附移动刷盘4，并带动移动刷盘4运动，牵引块6隐藏在钢化玻璃3外，避免与轿厢1的乘客接触，能够有效地降低设备的故障率。

如图4所示，所述牵引块6包括一个可以转动的旋转盘61，在旋转盘61的中心设置有第二磁铁62，在旋转盘61的偏离中心的位置处设置有至少一个第四磁铁63，如图2和3所示，所述移动刷盘4为圆盘状，在所述移动刷盘4中心设置有第一磁铁42，第一磁铁42通过第一轴承44与移动刷盘4的外壳体连接，移动刷盘4偏离中心的位置处设置有至少一个第三磁铁43，在移动刷盘4的端面处设置有海绵块41。

如图5所示，移动刷盘4的第一磁铁42与牵引块6的第二磁铁62吸附，使得移动刷盘4可附着在钢化玻璃3表面，并且可以跟随牵引块6同步移动，同时牵引块6的旋转盘61转动时，旋转盘61上的第四磁铁63会与移动刷盘4的第三磁铁43吸附，第三磁铁43与第四磁铁63同步运动，从而带动移动刷盘4旋转，进而海绵块41在钢化玻璃3表面做旋转运动，能够有效提高清洁效果。

进一步，在所述轿厢1顶部设置有摄像头2，通过摄像头2实时采集轿厢1内全景图像，并通过yoloV5视觉识别算法处理后，能够判断当前轿厢1内乘客的数量以及乘客位置坐标，当乘客数量为零时，启动清洁功能，并优先清洁乘客接近过的区域。从而提高清洁效率，减少清洁作业对乘客产生干扰。

进一步，移动刷盘4在使用过程中需要将海绵块41吸入消毒液，使其具备良好的清洁消毒功能，使用一段时间后，应当对自身海绵块41进行清洗，一遍重复利用；长时间使用后，海绵块41会有消耗，需要更换新的移动刷盘4。

为了完成上述补充消毒液、自清洗、更换新的移动刷盘4功能，如图7所示，需要在钢化玻璃3上固定设置有清洗盒5，所述清洗盒5包含多个储盘槽，在储盘槽内设置有消毒液，同时要求牵引块6具备吸附和释放移动刷盘4功能。

完成补充消毒液、自清洗、更换新的移动刷盘的工作原理如下：牵引块6带动移动刷盘4进入到清洗盒5的储盘槽内，海绵块41下部会浸润到消毒液中，牵引块6的旋转盘61旋转带动移动刷盘4在消毒液中进行旋转，并且旋转的同时牵引块6反复吸附和释放移动刷盘4，吸附和释放的过程会海绵块41进行挤压和放松，从而完成海绵块41的自清洗工作，清洗完成后，海绵块41内会吸收一定的消毒液，牵引块6将移动刷盘4带出，来完成清洁消毒作业。

轿厢1的避免清洁消毒工作，当需要补充消毒液和/或自清洗时，牵引块6带动移动刷盘4再次进入到清洗盒5的储盘槽内，重复上述动作。当长时间使用后，移动刷盘4的海绵块41消耗后，牵引块6将移动刷盘4送会到清洗盒5的储盘槽中，并将移动刷盘4释放到该储盘槽中，牵引块6移动到其他存有新的移动刷盘4的储盘槽处，吸附新的移动刷盘4来工作，达到自动更换新的移动刷盘的目的。

为了能够完成上述动作，需要旋转盘61能够具有四个自由度，即在X轴方向移动、Y轴方向移动、Z轴方向移动和旋转盘61旋转，X轴方向指的水平方向，Y轴方向指竖直方向，Z轴方向指垂直于钢化玻璃3的方向，即垂直于XY平面的方向。利用旋转盘61在Z轴方向的移动可以改变牵引块6的旋转盘61与移动刷盘4的距离，进而实现对移动刷盘4吸附和释放。

为了实现旋转盘61上述四个自由度，在钢化玻璃3外侧设置有驱动框架7，如图8所示，所述驱动框架7包括上固定板701、下固定板702、左竖直导轨703、右竖直导轨704、左滑块715、右滑块716、水平导轨705、滑台706、第一驱动电机707、第二驱动电机708、第三驱动电机709、第四驱动电机710、第一传动带711、第二传动带712、第三传动带713和第四传动带714，所述上固定板701和下固定板702固定，在上固定板701和下固定板702之间设置左竖直导轨703和右竖直导轨704，在左竖直导轨703和右竖直导轨704上分别套装有左滑块715和右滑块716，左滑块715和右滑块716可分别沿左竖直导轨703和右竖直导轨704滑动，即左滑块715和右滑块716具有Y轴自由度，左滑块715和右滑块716之间设置有水平导轨705，在水平导轨705上设置有滑台706，滑台706可沿水平导轨705滑动，即滑台706具有XY轴两个自由度，在下固定板702两侧固定设置有第一驱动电机707、第二驱动电机708、第三驱动电机709和第四驱动电机710，第一驱动电机707、第二驱动电机708、第三驱动电机709和第四驱动电机710分别通过第一传动带711、第二传动带712、第三传动带713和第四传动带714连接至滑台706。

如图9所示，第一驱动电机707与第一传动带711组成第一驱动单元，所述第一传动带711的一端与滑台706固定连接，并水平向左绕过设置在左滑块715上的第一导向轮721后竖直向下，绕过设置在第一驱动电机707输出轴上的第一驱动轮722后竖直向上，绕过固定在上固定板701上的第二导向轮723后水平向右，绕过固定在上固定板701上的第三导向轮724后竖直向下，绕过设置在右滑块716上的第四导向轮725后水平向左，末端固定在滑台706上。

如图10所示，第二驱动电机708与第二传动带712组成第二驱动单元，所述第二传动带712的一端与滑台706固定连接，并水平向右绕过设置在右滑块716上的第五导向轮731后竖直向下，绕过设置在第二驱动电机708输出轴上的第二驱动轮732后竖直向上，绕过固定在上固定板701上的第六导向轮733后水平向左，绕过固定在上固定板701上的第七导向轮734后竖直向下，绕过设置在左滑块715上的第八导向轮735后水平向右，末端固定在滑台706上。

第一驱动单元和第二驱动单元配合控制滑台706在XY平面内的移动。当第一驱动电机707和第二驱动电机708顺时针转动时，滑台706向左移动；当第一驱动电机707和第二驱动电机708逆时针转动时，滑台706向右移动；当第一驱动电机707顺时针转动并且第二驱动电机708逆时针转动时，滑台706向下移动；当第一驱动电机707逆时针转动并且第二驱动电机708顺时针转动时，滑台706向上移动。

如图11所示，为了让牵引块6上的旋转盘61实现伸缩和旋转动作，在滑台706上设置有固定支架9，在固定架上设置有沿Z轴方向设置有转轴8，所述转轴8的前段带有花键801，后段带有螺纹802，在转轴8的花键部套装有第一驱动环10，所述第一驱动环10的内孔为花键孔，与转轴8的花键部配合，转轴8可相对第一驱动环10沿轴向滑动，但不能相对第一驱动环10转动，在转轴8的螺纹部套装有第二驱动环11，所述第二驱动环11的内孔为螺纹孔，与转轴8的螺纹部配合，转轴8的螺纹部与第二驱动环11构成丝杆螺母结构，第一驱动环10和第二驱动环11通过轴承安装在固定支架9上。

如图12所示，第三驱动电机709与第三传动带713组成第三驱动单元，所述第三传动带713为闭环传动带，绕过设置在左滑块715上的第九导向轮741后向下，绕过设置在第三驱动电机709输出轴上的第三驱动轮742后向上，绕过设置在上固定板701上的第十导向轮743后向右，绕过设置在上固定板701上的第十一导向轮744后向下，绕过设置在右滑块716上的第十二导向轮745后向左，最后绕过第一驱动环10和导轮12形成闭环。

如图13所示，第四驱动电机710与第四传动带714组成第四驱动单元，所述第四传动带714为闭环传动带，绕过设置在右滑块716上的第十三导向轮751后向下，绕过设置在第四驱动电机710输出轴上的第四驱动轮752后向上，绕过设置在上固定板701上的第十四导向轮753后向左，绕过设置在上固定板701上的第十五导向轮754后向下，绕过设置在左滑块715的第十六导向轮755后向右，最后绕过第二驱动环11和导轮12形成闭环。

当第一驱动单元和第二驱动单元配合控制滑台706在XY平面内的移动时，第三驱动电机709与第一驱动电机707同步动作，第四驱动电机710与第二驱动电机708同步动作，第一驱动环10与第二驱动环11相对滑台706静止，旋转盘61无动作；当滑台706移动到指定位置后，第一驱动电机707和第二驱动电机708锁定，滑台706在XY平面内位置固定，第三驱动电机709和第四驱动电机710分别驱动第一驱动环10和第二驱动环11同向同速旋转，转轴8旋转，带动牵引块6的旋转盘61旋转；当第三驱动电机709锁定，即第一驱动环10锁定，此时转轴8只能相对滑台706进行轴向运动，即沿Z轴方向运动，通过第四驱动电机710带动第二驱动环11，第二驱动环11与转轴8尾端的螺纹部组成的丝杆螺母结构能够驱动转轴8沿Z轴方向运动，即控制牵引块6的旋转盘61的伸缩动作。

驱动电机固定，而非随滑台一起移动，降低滑台706的重量，从而降低整个驱动框架7的负载，电气布线简单，能够有效提高设备的稳定性，并降低成本。

作为优选，所述第一驱动电机707、第二驱动电机708、第三驱动电机709和第四驱动电机710均为伺服电机，所述第一传动带711、第二传动带712、第三传动带713和第四传动带714均为同步带。

以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的变形应视为属于本发明保护范围。

Claims (5)

1.一种具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，包括轿厢（1），其特征在于：所述轿厢（1）侧壁为钢化玻璃（3），在钢化玻璃（3）内侧设置有移动刷盘（4），移动刷盘（4）中心设置有第一磁铁（42），在钢化玻璃（3）外侧设置有牵引块（6），所述牵引块（6）贴近钢化玻璃（3）外侧，并可在与钢化玻璃（3）平行的平面内移动，在所述牵引块（6）上设置有第二磁铁（62），第二磁铁（62）透过钢化玻璃（3）吸附移动刷盘（4）跟随牵引块（6）同步移动，所述牵引块（6）包括一个可以转动的旋转盘（61），第二磁铁（62）设置在旋转盘（61）的中心，在旋转盘（61）的偏离中心的位置处设置有至少一个第四磁铁（63），所述移动刷盘（4）为圆盘状，第一磁铁（42）通过第一轴承（44）与移动刷盘（4）的外壳体连接，移动刷盘（4）偏离中心的位置处设置有至少一个第三磁铁（43），在移动刷盘（4）的端面处设置有海绵块（41），在钢化玻璃（3）外侧设置有驱动框架（7），所述驱动框架（7）包括上固定板（701）、下固定板（702）、左竖直导轨（703）、右竖直导轨（704）、左滑块（715）、右滑块（716）、水平导轨（705）、滑台（706）、第一驱动电机（707）、第二驱动电机（708）、第三驱动电机（709）、第四驱动电机（710）、第一传动带（711）、第二传动带（712）、第三传动带（713）和第四传动带（714），所述上固定板（701）和下固定板（702）固定，在上固定板（701）和下固定板（702）之间设置左竖直导轨（703）和右竖直导轨（704），在左竖直导轨（703）和右竖直导轨（704）上分别套装有左滑块（715）和右滑块（716），左滑块（715）和右滑块（716）可分别沿左竖直导轨（703）和右竖直导轨（704）滑动，左滑块（715）和右滑块（716）之间设置有水平导轨（705），在水平导轨（705）上设置有滑台（706），滑台（706）可沿水平导轨（705）滑动，在下固定板（702）两侧固定设置有第一驱动电机（707）、第二驱动电机（708）、第三驱动电机（709）和第四驱动电机（710），第一驱动电机（707）、第二驱动电机（708）、第三驱动电机（709）和第四驱动电机（710）分别通过第一传动带（711）、第二传动带（712）、第三传动带（713）和第四传动带（714）连接至滑台（706），第一驱动电机（707）与第一传动带（711）组成第一驱动单元，所述第一传动带（711）的一端与滑台（706）固定连接，并水平向左绕过设置在左滑块（715）上的第一导向轮（721）后竖直向下，绕过设置在第一驱动电机（707）输出轴上的第一驱动轮（722）后竖直向上，绕过固定在上固定板（701）上的第二导向轮（723）后水平向右，绕过固定在上固定板（701）上的第三导向轮（724）后竖直向下，绕过设置在右滑块（716）上的第四导向轮（725）后水平向左，末端固定在滑台（706）上，第二驱动电机（708）与第二传动带（712）组成第二驱动单元，所述第二传动带（712）的一端与滑台（706）固定连接，并水平向右绕过设置在右滑块（716）上的第五导向轮（731）后竖直向下，绕过设置在第二驱动电机（708）输出轴上的第二驱动轮（732）后竖直向上，绕过固定在上固定板（701）上的第六导向轮（733）后水平向左，绕过固定在上固定板（701）上的第七导向轮（734）后竖直向下，绕过设置在左滑块（715）上的第八导向轮（735）后水平向右，末端固定在滑台（706）上，在滑台（706）上设置有固定支架（9），在固定架上设置有沿Z轴方向设置有转轴（8），所述转轴（8）的前段带有花键（801），后段带有螺纹（802），在转轴（8）的花键部套装有第一驱动环（10），所述第一驱动环（10）的内孔为花键孔，与转轴（8）的花键部配合，转轴（8）可相对第一驱动环（10）沿轴向滑动，在转轴（8）的螺纹部套装有第二驱动环（11），所述第二驱动环（11）的内孔为螺纹孔，与转轴（8）的螺纹部配合，第一驱动环（10）和第二驱动环（11）通过轴承安装在固定支架（9）上，第三驱动电机（709）与第三传动带（713）组成第三驱动单元，所述第三传动带（713）为闭环传动带，绕过设置在左滑块（715）上的第九导向轮（741）后向下，绕过设置在第三驱动电机（709）输出轴上的第三驱动轮（742）后向上，绕过设置在上固定板（701）上的第十导向轮（743）后向右，绕过设置在上固定板（701）上的第十一导向轮（744）后向下，绕过设置在右滑块（716）上的第十二导向轮（745）后向左，最后绕过第一驱动环（10）和导轮（12）形成闭环，第四驱动电机（710）与第四传动带（714）组成第四驱动单元，所述第四传动带（714）为闭环传动带，绕过设置在右滑块（716）上的第十三导向轮（751）后向下，绕过设置在第四驱动电机（710）输出轴上的第四驱动轮（752）后向上，绕过设置在上固定板（701）上的第十四导向轮（753）后向左，绕过设置在上固定板（701）上的第十五导向轮（754）后向下，绕过设置在左滑块（715）的第十六导向轮（755）后向右，最后绕过第二驱动环（11）和导轮（12）形成闭环，所述第一驱动电机（707）、第二驱动电机（708）、第三驱动电机（709）和第四驱动电机（710）均为伺服电机，所述第一传动带（711）、第二传动带（712）、第三传动带（713）和第四传动带（714）均为同步带。

2.根据权利要求1所述的具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，其特征在于：所述轿厢（1）顶部设置有摄像头（2），通过摄像头（2）实时采集轿厢（1）内全景图像，并通过yoloV5视觉识别算法处理后，能够判断当前轿厢（1）内乘客的数量以及乘客位置坐标，当乘客数量为零时，启动清洁功能，并优先清洁乘客接近过的区域。

3.根据权利要求1或2所述的具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，其特征在于：在所述钢化玻璃（3）上固定设置有清洗盒（5）。

4.根据权利要求3所述的具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，其特征在于：所述清洗盒（5）包含多个储盘槽，在储盘槽内设置有消毒液。

5.根据权利要求4所述的具有清洁消毒功能的智能防疫电梯，其特征在于：牵引块（6）能够吸附和释放移动刷盘（4）。

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