CN115200143B - 一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及消毒机器人领域，公开了一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其技术方案要点是包括壳体，风机，转动件，转动架，消毒组件和联动组件，壳体内形成有净化腔，净化腔与进风口和出风口相连通风机安装于壳体内，转动件转动安装于净化腔内，当风机工作时转动件受到气流冲击并自转转动架与转动件固定连接，消毒组件的数量至少设置为两组，消毒组件设置于转动架上，消毒组件包括紫外线灯和光触媒催化件，光触媒催化件套设于紫外线灯的外部，定义光触媒催化件在驱动件的转动方向上的投影面积为实际工作面积，联动组件带动紫外线灯自转以改变各光触媒催化件的实际工作面积大小，其具有杀菌效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及消毒机器人领域，更具体的说是涉及一种自主导航可人机共存 的紫外线空气消毒机器人。
背景技术
公共场所人员密集且流动性大，为病毒的传播提供了良好的环境，尤其是 医院、车站、机场等大型公共场所，若环境不能彻底消毒，将给社会带来巨大 的安全隐患。目前，公共场所的室内消毒一般由人工喷洒消毒液的方式进行消 毒杀菌，不仅费时费力，工作效率低，且很容易因为人为因素造成消毒盲区及 死角，难以保持彻底的消毒效果，并且喷洒消毒液的方式容易造成消毒剂吸入 肺部，对人体的健康会产生巨大影响。
例如公开号为CN114353247A的发明申请，公开了一种空气消毒机，其在壳 体内部设置高亮度的紫外线灯用于杀灭细菌和病毒，然而固定紫外线灯的设置 造成杀菌效率低，影响日常使用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自主导航可人机共 存的紫外线空气消毒机器人，其具有杀菌效率高的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，包括
壳体，所述壳体上设置有进风口和出风口，所述壳体内形成有净化腔，所 述净化腔与所述进风口和出风口相连通，
风机，所述风机安装于所述壳体内，
转动件，所述转动件转动安装于所述净化腔内，当所述风机工作时所述转 动件受到气流冲击并自转，
转动架，所述转动架与所述转动件固定连接，
消毒组件，所述消毒组件的数量至少设置为两组，所述消毒组件设置于所 述转动架上，所述消毒组件包括紫外线灯和光触媒催化件，所述光触媒催化件 套设于所述紫外线灯的外部，定义所述光触媒催化件在所述驱动件的转动方向 上的投影面积为实际工作面积，
联动组件，当所述转动架转动时，所述联动组件带动所述紫外线灯自转以 改变各所述光触媒催化件的实际工作面积大小，且存在两组实际工作面积大小 变化相反的消毒组件。
在本发明中，优选的，所述联动组件包括
若干转动杆，所述转动杆与所述消毒组件一一对应，所述转动杆转动安装 于所述转动架上，所述紫外线灯固定安装于对应的所述转动杆上，所述光触媒 催化件与所述转动杆固定连接，
若干从动齿轮，所述从动齿轮与所述转动杆一一对应，并与对应的所述转 动杆同轴固定连接，
若干齿形部，所述齿形部形成于所述壳体内，并与各个所述从动齿轮啮合， 各个所述齿形部依次相接形成固定齿轮或者固定齿圈。
在本发明中，优选的，消毒组件的数量设置为四组，相邻的两组消毒组件 之间实际工作面积大小变化相反，所述光触媒催化件设置横截面形状为长条状 的筒状，所述光触媒催化件的横截面包括长边和短边，所述转动杆的轴线至所 述光触媒催化件短边两侧的距离大小不同，且当相对的两个所述光触媒催化件 的实际工作面积最大时，其中一个所述光触媒催化件的中心至所述转动架转轴 的距离不同。
在本发明中，优选的，所述紫外线灯的形状迂回设置并与所述光触媒催化 件的形状相适配。
在本发明中，优选的，所述转动件、转动架和所述联动组件依次设置，且 所述转动件设置于所述转动架的上方，所述壳体内形成有导流板，所述导流板 将所述净化腔分割为过滤空间和消毒空间，所述导流板用于将所述过滤空间内 的空气导向所述转动件以使所述转动件转动。
在本发明中，优选的，所述紫外线空气消毒机器人包括用于驱动所述紫外 线空气消毒机器人移动驱动机构，所述驱动机构外部套设有驱动外壳，所述驱 动外壳固定连接于所述壳体的底部。
在本发明中，优选的，所述出风口形成于所述壳体的底部，所述壳体与所 述驱动外壳之间形成有若干与所述出风口相连通的出风通道，所述出风通道弯 曲设置以使气体向所述壳体的侧面排出，所述壳体的底部形成有环状的遮挡部， 所述遮挡部包覆于所述驱动机构的外部以延长所述出风通道的长度。
在本发明中，优选的，所述紫外线空气消毒机器人包括依次设置的过滤件 和防漏组件，所述过滤件设置于进风口处，所述过滤件包括至少一块滤网，所 述滤网与壳体可拆卸连接，所述防漏组件包括第一格栅板和第二格栅板，所述 第一格栅板和第二格栅板均采用紫外线吸收材料制成，所述第一格栅板上形成 有第一通孔，所述第二格栅板上形成有第二通孔，所述第一通孔的轴线方向和 第二通孔的轴线方向相交。
在本发明中，优选的，所述壳体内设置有空气质量传感器，所述空气质量 传感器设置于进风口处，且所述空气质量传感器与所述风机和所述驱动机构分 别电连接。
在本发明中，优选的，所述壳体顶部的形状设置为球面形，各个所述进风 口呈球面分布。
本发明的有益效果：
1、本发明利用风机带动空气通过进风口进入净化腔并由出风孔流出，气流 冲击到转动件上并带动转动件转动，并且转动件的转速与风机的风力相关，风 机风力越大能够对转动件提供越大的转速，通过风机这一单一的驱动源带动转 动见、转动加以及转动架转动，为本发明申请的控制带来便利；
2、利用转动架的设置，转动时增加净化腔内空气的流动并且能够增强光触 媒催化件与净化腔内气体的接触，从而提高杀菌的速率以及杀菌效果，并且多 组消毒组件的设置，促进了与空气的接触，并对净化腔内部的气流形成扰动， 保障消毒机器人的工作效果；
3、利用联动组件的设置，当转动架转动时，多组消毒组件之间的实际工作 面积大小发生变化，而两组实际工作面积大小变化相反的消毒组件的设置，能 够保证实际工作面积的大小，从而保证消毒的最低效果；
4、光触媒催化件的中心至所述转动架转轴的距离不同这一设置，也就是光 触媒催化件偏心设置，两个实际工作面积变化相同的光触媒催化件，其在净化 腔内划过的位置不同，使得这两个光触媒催化件在转动过程中能够在直径方向 上不同位置的气体进行接触，风阻小的同时还能够提高与空气接触的范围，从 而提高杀菌效果。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的剖视结构示意图；
图3是本发明中转动件、转动架、消毒组件和联动组件的结构示意图。
附图标记：
1、壳体；101、进风口；102、出风口；11、导流板；12、遮挡部；2、转 动件；3、转动架；31、转动杆；311、从动齿轮；4、光触媒催化件；41、紫外 线灯；5、固定齿轮；6、风机；7、驱动外壳；8、滤网；91、第一格栅板；911、 第一通孔；92、第二格栅板；921、第二通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造 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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组 件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可 以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是 “设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中 组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述 只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请同时参见图1至图3，本实施例提供了一种自主导航可人机共存的紫外线 空气消毒机器人，包括壳体1，壳体1上设置有进风口101和出风口102，壳体 1内形成有净化腔，净化腔与进风口101和出风口102相连通。壳体1顶部的形 状设置为球面形，各个进风口101呈球面分布，这一设置便于扩大进风的范围， 促进空气流通，以获取更高的消毒效果。壳体1内从上到下依次设置有过滤件、 防漏组件、转动件2、转动架3、联动组件，风机6以及驱动机构。其中驱动机 构采用现有技术中的机器人驱动底座，其作用是驱动机器人移动，因此在本申 请中不再赘述。
本实施方案中，参照图2所示，壳体1内设置有空气质量传感器(图中未 示出)，空气质量传感器设置于进风口101处，且空气质量传感器与风机6和 驱动机构分别电连接，空气质量传感器能够检测进入壳体1内的空气的质量， 若检测到空气质量差则调节风机6的转速，增大风率，以实现快速杀菌净化的 目的，若检测到空气质量符合预设条件后，驱动机构驱动机器人移动至下一点 位。过滤件设置于进风口101处，过滤件包括至少一块滤网8，滤网8与壳体1 可拆卸连接。滤网8用于过滤空气中的灰尘，若过滤件采用多块滤网8的设置时，则各个滤网8的过滤孔径沿进风口101到出风口102的方向依次减小。防 漏组件包括第一格栅板91和第二格栅板92，第一格栅板91和第二格栅板92均 采用紫外线吸收材料制成，第一格栅板91上形成有第一通孔911，第二格栅板 92上形成有第二通孔921，第一通孔911的轴线方向和第二通孔921的轴线方 向相交。第一格栅板91和第二格栅板92的设置能够使气体快速通过，紫外线 经过第二通孔921后，仅沿第二通孔921延伸方向的紫外线能够穿透并照射在 第一格栅板91上，第一通孔911的延伸方向与第二通孔921不同，使得紫外线 被吸收，能够避免紫外线溢出，保障紫外线消毒机器人使用的安全性，使得能 够达到人机共存的目的。
本实施方案中，参照图2所示，出风口102形成于壳体1的底部，风机6 安装于壳体1内，风机6用于带动气体由进风口101进入并由出风口102排出。 驱动机构外部套设有驱动外壳7，驱动外壳7固定连接于壳体1的底部。壳体1 与驱动外壳7之间形成有若干与出风口102相连通的出风通道，出风通道弯曲 设置以使气体向壳体1的侧面排出，出风通道沿壳体1的中心轴线圆周均匀分 布，便于保持机器人壳体1移动的稳定性。壳体1的底部形成有环状的遮挡部 12，遮挡部12包覆于驱动机构的外部以延长出风通道的长度，以达到避免紫外线外溢的目的。
本实施方案中，参照图2和图3所示，壳体1内形成有导流板11，导流板 11将净化腔分割为过滤空间和消毒空间，导流板11用于将过滤空间内的空气导 向转动件2以使转动件2转动。转动件2转动安装于净化腔内，当风机6工作 时转动件2受到气流冲击并自转，在本实施例中，转动件2可设置为涡轮，其 实现原理为气流冲击到涡轮扇叶上，涡轮整体转动，在连续气流的冲击下实现 连续转动。转动架3与转动件2固定连接，在本实施例中转动架3设置为十字 支架，转动架3转动安装于壳体1内，并且其能够随着转动件2的转动同步转动。利用转动架3的设置，转动时增加净化腔内空气的流动并且能够增强光触 媒催化件4与净化腔内气体的接触，从而提高杀菌的速率以及杀菌效果，并且 多组消毒组件的设置，促进了与空气的接触，并对净化腔内部的气流形成扰动， 保障消毒机器人的工作效果。并且转动件2的转动速度取决于风机6的风力大 小，若风机6风力越大能够对转动件2提供越大的转速，通过风机6这一单一 的驱动源带动转动见、转动加以及转动架3转动，为本发明申请的控制带来便 利。
本实施方案中，参照图2和图3所示，转动架3上设置有消毒组件，消毒 组件的数量至少设置为两组，消毒组件包括紫外线灯41和光触媒催化件4，光 触媒催化件4套设于紫外线灯41的外部。光触媒也叫光催化剂，是一种以纳米 级二氧化钛为代表的具有光催化功能的半导体材料的总称。具有代表性的光触 媒材料是二氧化钛，它能在光照射下产生强氧化性的物质(如羟基自由基、氧 气等)，并且可用于分解有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等。日常 生活中，光触媒能有效地降解空气中有毒有害气体如甲醛等，高效净化空气；同时，能够有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化 处理。定义光触媒催化件4在驱动件的转动方向上的投影面积为实际工作面积， 当转动架3转动时，联动组件带动紫外线灯41自转以改变各光触媒催化件4的 实际工作面积大小，且存在两组实际工作面积大小变化相反的消毒组件。在本 实施例中光触媒催化件4可设置为蜂窝状光触媒铝基板。
本实施方案中，参照图2和图3所示，联动组件包括若干转动杆31，若干 从动齿轮311和若干齿形部。转动杆31与消毒组件一一对应，转动杆31转动 安装于转动架3上，紫外线灯41固定安装于对应的转动杆31上，光触媒催化 件4与转动杆31固定连接，从动齿轮311与转动杆31一一对应，并与对应的 转动杆31同轴固定连接，齿形部形成于壳体1内，并与各个从动齿轮311啮合， 各个齿形部依次相接形成固定齿轮5或者固定齿圈。在本实施例中消毒组件的 数量设置为四组，对应的转动杆31的数量为四，从动齿轮311的数量为四。利 用联动组件的设置，当转动架3转动时，多组消毒组件之间的实际工作面积大 小发生变化，而两组实际工作面积大小变化相反的消毒组件的设置，能够保证 实际工作面积的大小，从而保证消毒的最低效果。
本实施方案中，参照图2和图3所示，消毒组件的数量设置为四组，相邻 的两组消毒组件之间实际工作面积大小变化相反，光触媒催化件4设置横截面 形状为长条状的筒状，且两侧均为封口结构，减少紫外线的外溢。光触媒催化 件4的横截面包括长边和短边，转动杆31的轴线至光触媒催化件4短边两侧的 距离大小不同，且当相对的两个光触媒催化件4的实际工作面积最大时，其中 一个光触媒催化件4的中心至转动架3转轴的距离不同。如图3中，其中两个 光触媒催化件4的实际工作面积处于最大状态，另外两个处于最小状态，位于 面积最大的两个光触媒催化件4中，其中一个更靠近转动架的中心，另一个则 远离，工作时，两个光触媒催化件扫过范围不同，同样是其中一个更靠近中心， 另一个远离，从而提高净化腔能够被扰动的气体范围，从而提高净化效果及范 围。紫外线灯41的形状迂回设置并与光触媒催化件4的形状相适配。光触媒催 化件4的中心至所述转动架3转轴的距离不同这一设置，也就是光触媒催化件4 偏心设置，两个实际工作面积变化相同的光触媒催化件4，其在净化腔内划过的 位置不同，使得这两个光触媒催化件4在转动过程中能够在直径方向上不同位 置的气体进行接触，风阻小的同时还能够提高与空气接触的范围，从而提高杀 菌效果。
工作原理：
本申请利用空气质量传感器实时测定当前点位的空气质量，若检测到空气 质量不符合预设条件，风机6启动，带动转动件2自转，转动件2带动转动架 3自转，此时各个从动齿轮311随着转动架3绕固定齿轮5转动，带动转动杆 31自转，从而实现消毒组件在绕着转动架3公转的同时，还绕着转动杆31的转 轴自转，相对的两个消毒组件的实际工作面积同步变化，相邻的两个消毒组件 的实际工作面积反向变化，紫外线灯41配合光触媒催化件4实现杀菌。并且风 机6的转速与空气质量相关，空气质量越差，则风机6的风力越大，若检测到 空气质量符合预设条件时则移动至下一点位，重复上述操作。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实 施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进 和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：包括
壳体(1)，所述壳体(1)上设置有进风口(101)和出风口(102)，所述壳体(1)内形成有净化腔，所述净化腔与所述进风口(101)和出风口(102)相连通，
风机(6)，所述风机(6)安装于所述壳体(1)内，
转动件(2)，所述转动件(2)转动安装于所述净化腔内，当所述风机(6)工作时所述转动件(2)受到气流冲击并自转，
转动架(3)，所述转动架(3)与所述转动件(2)固定连接，
消毒组件，所述消毒组件的数量至少设置为两组，所述消毒组件设置于所述转动架(3)上，所述消毒组件包括紫外线灯(41)和光触媒催化件(4)，所述光触媒催化件(4)套设于所述紫外线灯(41)的外部，定义所述光触媒催化件(4)在所述驱动件的转动方向上的投影面积为实际工作面积，
联动组件，当所述转动架(3)转动时，所述联动组件带动所述紫外线灯(41)自转以改变各所述光触媒催化件(4)的实际工作面积大小，且存在两组实际工作面积大小变化相反的消毒组件。
2.根据权利要求1所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：所述联动组件包括
若干转动杆(31)，所述转动杆(31)与所述消毒组件一一对应，所述转动杆(31)转动安装于所述转动架(3)上，所述紫外线灯(41)固定安装于对应的所述转动杆(31)上，所述光触媒催化件(4)与所述转动杆(31)固定连接，
若干从动齿轮(311)，所述从动齿轮(311)与所述转动杆(31)一一对应，并与对应的所述转动杆(31)同轴固定连接，
若干齿形部，所述齿形部形成于所述壳体(1)内，并与各个所述从动齿轮(311)啮合，各个所述齿形部依次相接形成固定齿轮(5)或者固定齿圈。
3.根据权利要求2所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：消毒组件的数量设置为四组，相邻的两组消毒组件之间实际工作面积大小变化相反，所述光触媒催化件(4)设置横截面形状为长条状的筒状，所述光触媒催化件(4)的横截面包括长边和短边，所述转动杆(31)的轴线至所述光触媒催化件(4)短边两侧的距离大小不同，且当相对的两个所述光触媒催化件(4)的实际工作面积最大时，其中一个所述光触媒催化件(4)的中心至所述转动架(3)转轴的距离不同。
4.根据权利要求3所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：所述紫外线灯(41)的形状迂回设置并与所述光触媒催化件(4)的形状相适配。
5.根据权利要求1所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：所述转动件(2)、转动架(3)和所述联动组件依次设置，且所述转动件(2)设置于所述转动架(3)的上方，所述壳体(1)内形成有导流板(11)，所述导流板(11)将所述净化腔分割为过滤空间和消毒空间，所述导流板(11)用于将所述过滤空间内的空气导向所述转动件(2)以使所述转动件(2)转动。
6.根据权利要求1所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：所述紫外线空气消毒机器人包括用于驱动所述紫外线空气消毒机器人移动驱动机构，所述驱动机构外部套设有驱动外壳(7)，所述驱动外壳(7)固定连接于所述壳体(1)的底部。
7.根据权利要求6所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：所述出风口(102)形成于所述壳体(1)的底部，所述壳体(1)与所述驱动外壳(7)之间形成有若干与所述出风口(102)相连通的出风通道，所述出风通道弯曲设置以使气体向所述壳体(1)的侧面排出，所述壳体(1)的底部形成有环状的遮挡部(12)，所述遮挡部(12)包覆于所述驱动机构的外部以延长所述出风通道的长度。
8.根据权利要求1所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：所述紫外线空气消毒机器人包括依次设置的过滤件和防漏组件，所述过滤件设置于进风口(101)处，所述过滤件包括至少一块滤网(8)，所述滤网(8)与壳体(1)可拆卸连接，所述防漏组件包括第一格栅板(91)和第二格栅板(92)，所述第一格栅板(91)和第二格栅板(92)均采用紫外线吸收材料制成，所述第一格栅板(91)上形成有第一通孔(911)，所述第二格栅板(92)上形成有第二通孔(921)，所述第一通孔(911)的轴线方向和第二通孔(921)的轴线方向相交。
9.根据权利要求6所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：所述壳体(1)内设置有空气质量传感器，所述空气质量传感器设置于进风口(101)处，且所述空气质量传感器与所述风机(6)和所述驱动机构分别电连接。
10.根据权利要求1所述的一种自主导航可人机共存的紫外线空气消毒机器人，其特征在于：所述壳体(1)顶部的形状设置为球面形，各个所述进风口(101)呈球面分布。
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