CN115245584A - 智能消杀机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能消杀机器人,包括:服务器端,被配置为连接在软件系统和机器人终端之间,对整个机器人系统的风险人员及风险人员的定位点位进行识别,对定位点位进行轨迹绘制,并将定位点位和轨迹信息进行存储与反馈;以及机器人终端,被配置为对整个机器人系统进行管控并完成定向消杀。本发明通过服务器端连接在软件系统和机器人终端之间,对整个机器人系统的风险人员及风险人员的定位点位进行识别,对定位点位进行轨迹绘制,并将信息进行存储与反馈,以及机器人终端对整个机器人系统进行管控并完成定向消杀,可实现过程中无需人工干预,实现了自动化。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域,特别涉及一种智能消杀机器人。
背景技术
研究表明,新冠肺炎传播途径主要为直接传播、气溶胶传播和接触传播,因此在已经出现了风险人员的这样的感染高危区域必须经常进行全面的消毒杀菌。常规的消毒方式都是通过消毒人员穿上防护服,背上消毒喷雾器,进入风险区域喷洒消毒剂,达到消毒的目的。这种方式十分费时费力,具有很高的人力成本,并且消毒人员尽管有防护服保护,但并不能完全保证安全,只要工作流程出现小纰漏,消毒人员仍然有被感染的风险。
目前,大多数消杀机器人都是只有按照预定路线行驶并沿路定量喷洒消毒药剂的简单功能,整体智能自动化水平不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能消杀机器人,以解决现有的消杀机器人都是只有按照预定路线行驶并沿路喷洒消毒药剂的简单功能,整体智能自动化水平不高的问题。本发明基于风险人员的感染区域的感染风险指数智能采取消杀决策,定向进行消杀,例如在风险人员逗留时间高于梯度阈值时,相应的梯度的增加消杀强度;其中风险人员包括感染人员和密接人员。
为解决上述技术问题,本发明提供一种智能消杀机器人,包括:
服务器端,被配置为可通信地连接在软件系统和机器人终端之间,以对风险人员及风险人员的定位点位进行识别,并对定位点位进行轨迹绘制,并将定位点位和轨迹信息进行存储、传输与反馈;以及
机器人终端,被配置为根据所述定位点位与和轨迹信息执行有针对性的消杀。
其中软件系统部署在服务器;作用:对进入区域的人员的个人信息和就诊信息进行获取;获取人员的定位点位和轨迹信息;风险人员基于与医院的信息化系统对接,对检测到的具有传染性的病人划分为风险人员。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,所述机器人终端通过无线传输装置接入网络与服务器端进行数据交互;
无线传输装置包括WIFI和/或ZigBee;
无线传输装置接收服务器端反馈的风险人员定位点位与轨迹信息,经机器人终端处理与筛选,启动机器人进行定向的消杀。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,所述机器人终端包括:
机器人中央处理模块,被配置为对室内地图进行构建、存储与维护,对风险人员定位点位与轨迹信息进行存储与处理,对消杀模块进行决策与反馈以及网络管理服务;以及
机器人控制管理模块,被配置为对机器人进行定位、障碍检测与避障、引导机器人行进及返航、以及进行机器人的障碍报修。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,机器人中央处理模块包括:
数据处理模块,被配置为接收系统反馈的风险人员的定位点位及轨迹信息,当检测到反馈的风险人员定位点位存在重复时,将采取智能筛选算法,对重复的点位进行判断,当判断为是人员在同一区域重复活动时,机器人中央处理模块保留有效轨迹,并将结果反馈给消杀决策模块;
消杀决策模块,被配置为基于AI消杀模型对路线的消杀做出相应的决策,并将轨迹信息与消杀方式反馈给机器人控制管理模块以进行定向消杀;以及
功能模块,被配置为当接收数据处理模块反馈的风险人员轨迹信息时,为机器人定向消杀提供行驶路线。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,
数据处理模块,还被配置为当接收系统反馈的风险人员的定位点位和轨迹信息时,数据处理模块将对风险人员的点位信息和轨迹信息进行智能筛查,当筛查到人员在同一区域重复活动时,系统智能对数据进行判断并删减,保留有效轨迹,并将重复区域系统标定为1级感染区域,无重复区域标记为2级感染区域;以及
消杀决策模块,还被配置为基于AI消杀模型构建室内环境消杀决策模型,AI消杀模型对反馈的不同感染风险区域的轨迹采取不同的消杀。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,机器人中央处理模块还包括:
室内地图构建模块,被配置为通过室内地图构建算法进行室内地图的构建;
室内地图构建算法包括:
基于不同场景的合理规划,将一个办公楼的空间划分为多个办公室区域和走廊区域;以及
路径规划时,机器人在办公室区域内避开障碍物的条件下能够尽量自由的行走,机器人在走廊区域内尽量靠右或居中运动。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,室内地图构建算法还包括:
在办公室区域的自由活动区域内构建栅格地图,基于完整的环境 CAD模型,使得环境中各种标志性元素建立直接或间接联系的关系图,按照关系图的像素直接生成坐标点的横坐标和纵坐标,以及该坐标点所在区域的标识点的属性,标识点的属性包括房间的门牌号;
在走廊区域的限制活动区域内构建基于节点连接的方式,包括:节点连接地图存储5个字段,第一列用于存储每个节点的唯一编号,第二列和第三列分别存储该节点在栅格地图中的横坐标和纵坐标,方便与栅格地图进行无缝融合;第四列存储该节点所在空间的属性信息;第五列存储与当前节点有直接连接的所有节点的编号;
当室内地图构建完成之后,室内地图构建模块完成地图信息的存储与维护。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,所述机器人控制管理模块包括:
机器人定位模块,被配置为通过RFID模块定位机器人当前位置,并识别出目标地点,反馈至中央处理器模块并计算出到达目标点所需转向及行进的距离;
机器人障碍检测与避障模块,被配置为利用超声波传感器获取周围环境的超声波特征信息;
机器人行进模块,被配置为指引机器人行进;
机器人返航模块,被配置为指引机器人返航,以使得机器人在消杀完成后返回至指定位置;以及
机器人的障碍报修,被配置为对机器人自身发生的故障进行报警;
其中机器人控制管理模块通过无线传输装置接入网络与机器人终端各模块进行数据交互;
无线传输装置包括WIFI和/或ZigBee,以传输服务器端反馈的风险人员的轨迹至机器人中央处理器,机器人中央处理器对重复轨迹进行筛选与处理,并进行区域风险等级划分与标定,将轨迹信息传输至功能模块为机器人定向消杀提供行驶路线;功能模块将行驶路线结果传输至机器人控制管理模块,启动机器人进行定向的消杀。可选的,在所述的智能消杀机器人中,所述机器人控制管理模块还包括:
地图匹配模块,被配置为根据机器人定位模块所输出的位置数据,与室内地图构建模块所提供的地图信息相比较,并通过模式匹配和识别,对机器人当前位置和其在地图中的准确位置进行确定;
路径引导模块,被配置为根据室内地图构建模块的地图信息,以及机器人定位模块提供的机器人当前位置和地图匹配模块提供的机器人在地图中的准确位置,提供实时行进指令;
机器人管理服务模块,被配置为存储针对各个区域或路径设置的消杀数据,所述消杀数据包括消毒液浓度、消杀次数、消杀频率、消杀喷射高度及消杀喷射量;以及
消杀模块,被配置为根据机器人管理服务模块设置的消杀数据对指定区域或路径进行环境的消杀;
其中所述消杀模块具有喷雾装置,喷雾装置包括水箱、雾化器和多个喷头;
水箱的数量为2个,分别放置预设的不同浓度的消毒液;
雾化器设置在每一个水箱的内部,用于对消毒液进行雾化,获得所述待处理液滴;
喷头与所述水箱相连通,并将所述待处理液滴进行喷射,完成对周围空间环境的喷雾消杀。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,
机器人障碍检测与避障模块,还被配置为利用深度相机获取周围环境的图像特征信息;根据超声波特征信息以及图像特征信息判定是否存在障碍物;当检测到存在障碍时,控制所述机器人停止行进,并根据障碍物的信息以及所述最优路径调整所述机器人的行进方向,直至避过障碍物;
机器人行进模块,还被配置为接收路径引导模块的指令后启动,当携带标签机器人接收到来自目标基站的信号,机器人行进模块通过电机驱动器、电机和驱动轮控制机器人按初始方向行进固定距离,然后判断转动方向和角度感知,以指引机器人行进到指定位置。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,
服务器端将定位点位和轨迹信息发送至机器人终端后,机器人终端上的中央处理模块进行数据筛选和处理,然后进行区域风险等级划分与标定,反馈消杀决策模型,并根据区域风险等级得到消杀决策;
中央处理模块将处理后的轨迹信息发送至功能模块,为机器人定向消杀提供行驶路线,并将路线发送至控制管理模块;将划分与标定的区域风险等级发送至消杀决策,将不同风险等级的消杀决策发送至消杀模块。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,还包括:
决策模型构建模块,被配置为根据区域风险等级进行室内环境消杀决策模型的应用;
决策模型构建模块包括:
构建数据集,被配置为存储区域风险等级和消杀方式;
数据预处理模块,被配置为根据区域风险等级选择对应的消杀方式;
模型训练模块,被配置为进行AI消杀决策模型构建。
可选的,在所述的智能消杀机器人中,数据筛选和处理包括:
机器人终端接收到服务器端反馈的风险人员的定位点位,基站读取标签时间与轨迹信息;
数据处理模块基于逻辑判断人员相邻一段时间内是否在同一区域内重复活动;
若是则查找重复区域,否则保留区域,将区域标定为2级感染区域;逻辑判断具体包括,系统将区域按照基站进行划分,判断携带标签的人员在连续时间内被读取的基站是否属于同一区域,如果属于同一区域,系统判定人员在区域内重复活动;如果不属于同一区域,系统判定为人员在区域内未重复活动;
查找重复区域后删除,只保留第一条重复区域;
将保留第一条重复区域标定为1级感染区域。
在本发明提供的智能消杀机器人中,通过服务器端连接在软件系统和机器人终端之间,对整个机器人系统的风险人员及风险人员的定位点位进行识别,并对定位点进行轨迹绘制,并将定位点位和轨迹信息进行存储与反馈,以及机器人终端对整个机器人系统进行管控并进行定向消杀,可实现过程中无需人工干预,实现了自动化。
附图说明
图1是本发明一实施例智能消杀机器人逻辑控制示意图;
图2是本发明一实施例机器人端的机器人控制管理模块逻辑控制示意图;
图3是本发明一实施例定向消杀原理示意图;
图4是本发明一实施例消杀决策模型示意图;
图5是本发明一实施例数据筛选与处理制示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本发明。
应当指出,各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出,而不一定是比例正确的。在各附图中,给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。
在本发明中,除非特别指出,“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外,“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系,而在一定情况下、如在颠倒产品方向后,也可以转换为“布置在…下或下方”,反之亦然。
在本发明中,各实施例仅仅旨在说明本发明的方案,而不应被理解为限制性的。
在本发明中,除非特别指出,量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。
在此还应当指出,在本发明的实施例中,为清楚、简单起见,可能示出了仅仅一部分部件或组件,但是本领域的普通技术人员能够理解,在本发明的教导下,可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外,除非另行说明,本发明的不同实施例中的特征可以相互组合。例如,可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征,所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。
在此还应当指出,在本发明的范围内,“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等,而是允许一定的合理误差,也就是说,所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推,在本发明中,表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。
另外,本发明的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出,各方法步骤可以以不同顺序执行。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的智能消杀机器人作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的目的在于提供一种智能消杀机器人,以解决现有的消杀机器人都是只有按照预定路线行驶并沿路定量喷洒消毒药剂的简单功能,整体智能自动化水平不高的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种智能消杀机器人,包括:服务器端,被配置为连接在软件系统和机器人终端之间,对整个机器人系统的风险人员及风险人员的定位点位进行识别,并对定位点进行轨迹绘制,并将定位点位和轨迹信息进行存储与反馈;以及机器人终端,被配置为对整个机器人系统进行管控并完成定向消杀。
风险人员定位点位的获取是通过以下步骤:基于医院信息化系统获取多个人员的个人信息,划分出传染病人和普通人;获取室内轨迹信息,基于所述传染病人和普通人的室内轨迹信息,检测出每个传染病人的密切接触者。通过采用上述技术方案,在确认出传染病人和普通人之后,通过追溯传染病人和普通人的室内轨迹信息,快速而准确地检测出每个传染病人的密切接触者,此方法可供社会用户使用,并且应用于人员活动区域是室内的情况下。所述室内轨迹信息包括标签信息和基站读取标签时间;所述基于所述传染病人和普通人的室内轨迹信息,检测出每个传染病人的密切接触者,包括:基于所述标签信息和部署的基站,得到所述传染病人和普通人的位置坐标;基于所述传染病人和普通人的位置坐标和读取时间,确定出所述密切接触者。通过采用上述技术方案,位置坐标能反映室内人员经过的区域,基站读取标签时间能反映出人员处于位置的停留时间,因此,通过追溯传染病人和普通人的位置坐标和基站读取标签的时间,能够确定出哪些普通病人与传染病人有接触,从而检测出密切接触者。其中传染病人和密切接触者均为风险人员。
软件系统可以作为风险人员的管理系统,包括RFID系统、存储模块和管理平台,所述RFID系统,用于写入个人信息至电子标签进行绑定、定位点位识别和室内轨迹信息的绘制,将所述绑定的个人信息、定位点位和室内轨迹信息发送至存储模块;所述存储模块,用于存储所述个人信息、定位点位和室内轨迹信息;所述管理平台,用于读取所述存储模块中的个人信息、定位点位和室内轨迹信息;基于所述个人信息与医院的信息化系统反馈信息,划分出传染病人和普通人;基于所述传染病人和普通人的室内轨迹信息,检测出每个传染病人的密切接触者。
图1~5提供了本发明的第一个实施例,其示出了智能消杀机器人的控制逻辑示意图。
本发明提供一种智能消杀机器人,如图1所示,包括:服务器端,被配置为连接在软件系统和机器人终端之间,对整个机器人系统的风险人员和风险人员及风险人员的定位点位进行识别,并对定位点位进行轨迹信息绘制,并将定位点位和轨迹信息进行存储与反馈;以及机器人终端,被配置为对整个机器人系统进行管控并完成定向消杀。
具体的,在所述的智能消杀机器人中,所述机器人终端通过无线传输装置接入网络与服务器端进行数据交互;无线传输装置包括WIFI和/或 ZigBee;无线传输装置接收服务器端反馈的风险人员定位点位与轨迹信息,传输给机器人终端经处理与筛选,启动机器人进行定向的消杀。进一步的,在所述的智能消杀机器人中,所述机器人终端包括:机器人中央处理模块,被配置为对室内地图进行构建、存储与维护,对风险人员定位点位与轨迹信息进行存储与处理,对消杀决策与反馈以及网络管理服务;以及机器人控制管理模块,被配置为对机器人进行地图匹配、定位、障碍检测与避障、引导机器人行进及返航、以及进行机器人的障碍报修。
另外,在所述的智能消杀机器人中,机器人中央处理模块包括:数据处理模块,被配置为当检测到反馈的风险人员定位点位存在重复时,将采取智能筛选算法,对重复的点位与区域进行判断,并对区域的风险等级进行划分与标定,当判断为是人员在同一区域重复活动时,机器人中央处理模块保留有效轨迹,并将此区域风险等级进行标定。并将划分与标定区域风险等级的区域结果反馈给消杀决策模块,将消杀决策结果发送消杀模块进行存储。将处理后的轨迹信息发送至功能模块,为机器人定向消杀提供行驶路线,并将功能模块的结果传输至控制管理模块。
功能模块,被配置为当接收数据处理模块反馈的风险人员定位点位与轨迹信息时,为机器人定向消杀提供行驶路线;以及消杀决策模块,被配置为基于AI消杀模型对路线的消杀做出相应的决策,并将轨迹信息与消杀方式反馈给机器人控制管理模块和机器人管理服务模块以进行定向消杀。
具体的,在所述的智能消杀机器人中,数据处理模块,还被配置为当功能模块接收到风险人员的定位点位和轨迹信息时,数据处理模块将对风险人员的点位信息进行智能筛查,当筛查到人员在同一区域重复活动时,系统智能对数据进行判断并删减,保留有效轨迹,并将重复区域系统标定为1级感染区域,无重复区域标记为2级感染区域;以及消杀决策模块,还被配置为基于AI消杀模型构建室内环境消杀决策模型,AI消杀模型对反馈的不同感染风险区域的轨迹采取不同的消杀。
进一步的,在所述的智能消杀机器人中,机器人中央处理模块还包括:室内地图构建模块,被配置为通过室内地图构建算法进行室内地图的构建;数据存储模块,被配置为存储轨迹信息和室内地图信息;以及转向角度计算模块,被配置为根据室内地图和机器人的当前位置,对消杀的区域或路径进行转向和角度的计算;室内地图构建算法包括:基于不同场景的合理规划,将一个办公楼的空间划分为多个办公室区域和走廊区域;以及路径规划时,机器人在办公室区域内避开障碍物的条件下能够尽量自由的行走,机器人在走廊区域内尽量靠右或居中运动。
另外,在所述的智能消杀机器人中,室内地图构建算法还包括分别形成栅格地图和节点地图,具体的,在办公室区域的自由活动区域内构建栅格地图,基于完整的环境CAD模型,使得环境中各种标志性元素建立直接或间接联系的关系图,按照关系图的像素直接生成坐标点的横坐标和纵坐标,以及该坐标点所在区域的标识点的属性,标识点的属性包括房间的门牌号;在走廊区域的限制活动区域内构建基于节点连接的方式形成节点地图,包括:节点连接地图(节点地图)存储5个字段,第一列用于存储每个节点的唯一编号,第二列和第三列分别存储该节点在栅格地图中的横坐标和纵坐标,方便与栅格地图进行无缝融合;第四列存储该节点所在空间的属性信息;第五列存储与当前节点有直接连接的所有节点的编号;当室内地图构建完成之后,室内地图构建模块完成地图信息的存储与维护。
具体的,在所述的智能消杀机器人中,所述机器人控制管理模块包括:机器人定位模块,被配置为通过RFID模块定位机器人当前位置,并识别出目标地点,反馈中央处理模块并计算出到达目标点所需转向及行进的距离;机器人障碍检测与避障模块,被配置为利用超声波传感器获取周围环境的超声波特征信息,对障碍物进行检测,当发现障碍物时进行避障;机器人行进模块,被配置为指引机器人行进;机器人返航模块,被配置为指引机器人返航,以使得机器人在消杀完成后返回至指定位置,可以设置在机器人行进模块内;以及机器人的障碍报修,被配置为对机器人在使用过程中发生的故障进行报警;其中机器人控制管理模块通过无线传输装置接入网络与机器人各模块进行数据交互;无线传输装置包括WIFI和/或 ZigBee,以接收服务器端反馈的风险人员的定位点位与轨迹并反馈给机器人中央处理器对重复轨迹进行筛选与处理,并进行区域风险等级划分与标定。轨迹信息传输至功能模块为机器人定向消杀提供行驶路线;将划分与标定的区域风险等级反馈消杀决策模型,根据区域风险等级得到消杀决策,并将结果传输至机器人管理服务模块中的消杀模块,对信息进行存储。将功能模块与消杀模块的结果传输至机器人控制管理模块,启动机器人进行定向的消杀。进一步的,在所述的智能消杀机器人中,所述机器人控制管理模块还包括:地图匹配模块,被配置为根据机器人定位模块所输出的位置数据,与室内地图构建模块所提供的地图信息相比较,并通过模式匹配和识别,对机器人当前位置和其在地图中的准确位置进行确定;路径引导模块,被配置为根据室内地图构建模块的地图信息,以及机器人定位模块提供的机器人当前位置和地图匹配模块提供的机器人在地图中的准确位置,提供实时行进指令;机器人管理服务模块,被配置为存储针对各个区域或路径设置的消杀数据,所述消杀数据包括消毒液浓度、消杀次数、消杀频率、消杀喷射高度及消杀喷射量,可以通过机器人表面安装的触摸显示屏进行消杀数据的输入以及机器人的手动控制(停止、启动等);以及消杀模块,被配置为根据机器人管理服务模块设置的消杀数据对指定区域或路径进行环境的消杀;
其中所述消杀模块具有喷雾装置,喷雾装置包括水箱、雾化器和多个喷头;水箱的数量为2个,分别放置预设的不同浓度的消毒液;雾化器设置在每一个水箱的内部,用于对消毒液进行雾化,获得所述待处理液滴;喷头与所述水箱相连通,并将所述待处理液滴进行喷射,完成对周围空间环境的喷雾消杀。
另外,在所述的智能消杀机器人中,机器人障碍检测与避障模块,还被配置为利用深度相机获取周围环境的图像特征信息;根据超声波特征信息以及图像特征信息判定是否存在障碍物;当检测到存在障碍时,控制所述机器人停止行进,并根据障碍物的信息以及所述最优路径调整所述机器人的行进方向,直至避过障碍物;机器人行进模块,还被配置为接收路径引导模块的指令后启动,机器人行进模块通过电机驱动器、电机和驱动轮 (行走轮)控制机器人按初始方向行进固定距离,当携带标签机器人接收到来自基站的信号对当前位置进行定位,然后根据转向角度计算模块提供的对消杀的区域或路径进行转向和角度的计算结果,判断转动方向和角度感知,以指引机器人行进到指定位置。如图2所示,其中机器人定位模块、机器人障碍检测与避障模块、路径引导模块、消杀模块和返航模块设置在机器人端,以确保机器人精准行动。
如图3所示,在所述的智能消杀机器人中,服务器端将定位点位和轨迹信息发送至机器人终端后,机器人终端上的中央处理模块进行数据筛选和处理,然后进行区域风险等级划分与标定,反馈消杀决策模型,并根据区域风险等级得到消杀决策;中央处理模块将消杀决策发送至控制管理模块。
如图4所示,在所述的智能消杀机器人中,还包括:决策模型构建模块,被配置为根据区域风险等级进行室内环境消杀决策模型的应用;决策模型构建模块包括:构建数据集,被配置为存储区域风险等级和消杀方式;数据预处理模块,被配置为根据区域风险等级选择对应的消杀方式;模型训练模块,被配置为进行AI消杀决策模型构建。
如图5所示,在所述的智能消杀机器人中,数据筛选和处理包括:机器人终端接收到服务器端反馈的风险人员的定位点位,基站读取标签时间与轨迹信息;数据处理模块基于逻辑判断人员相邻一段时间内是否在同一区域内重复活动;若是则查找重复区域,否则保留区域,将区域标定为2 级感染区域;逻辑判断具体包括,系统将区域按照基站进行划分,判断携带标签的人员在连续时间内被读取的基站是否属于同一区域,如果属于同一区域,系统判定人员在区域内重复活动;如果不属于同一区域,系统判定为人员在区域内未重复活动;查找重复区域后删除,只保留第一条重复区域;将保留第一条重复区域标定为1级感染区域。
在本发明提供的智能消杀机器人中,通过服务器端连接在软件系统和机器人终端之间,对整个机器人系统的风险人员定位点位进行识别,并对定位点位进行轨迹绘制、并将定位点位和轨迹信息进行存储与反馈,以及机器人终端对整个机器人系统进行管控并完成定向消杀,可实现过程中无需人工干预,实现了自动化。
综上,上述实施例对智能消杀机器人的不同构型进行了详细说明,当然,本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型,任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容,均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。
Claims (13)
1.一种智能消杀机器人其特征在于,包括:
服务器端,被配置为可通信地连接在软件系统和机器人终端之间,以对风险人员及风险人员的定位点位进行识别,对定位点位进行轨迹绘制,并将定位点位和轨迹信息进行存储、传输和反馈;以及
机器人终端,被配置为根据所述定位点位与和轨迹信息执行有针对性的消杀。
2.如权利要求1所述的智能消杀机器人,其特征在于,所述机器人终端通过无线传输装置接入网络与服务器端进行数据交互;
无线传输装置包括WIFI和/或ZigBee;
无线传输装置接收服务器端反馈的风险人员定位点位与风险人员轨迹信息后,反馈至机器人终端,对风险人员定位点位与风险人员轨迹信息进行处理与筛选后,启动机器人进行定向的消杀。
3.如权利要求1所述的智能消杀机器人,其特征在于,所述机器人终端包括:
机器人中央处理模块,被配置为对室内地图进行构建、存储与维护,对风险人员定位点位与风险人员轨迹信息进行存储与处理,对消杀进行决策与反馈,以及进行网络管理服务;以及
机器人控制管理模块,被配置为对机器人进行定位、障碍检测与避障、引导机器人行进及返航、以及进行机器人的障碍报修。
4.如权利要求3所述的智能消杀机器人,其特征在于,机器人中央处理模块包括:
数据处理模块,被配置为接收系统反馈的风险人员的定位点位和轨迹信息,当检测到反馈的风险人员定位点位存在重复时,将采取智能筛选算法,对重复的点位进行判断,当判断为是人员在同一区域重复活动时,机器人中央处理模块保留有效轨迹,并将结果反馈给消杀决策模块;以及
功能模块,被配置为当接收数据处理模块反馈的风险人员轨迹信息时,为机器人定向消杀提供行驶路线。
5.如权利要求3所述的智能消杀机器人,其特征在于,还包括:
数据处理模块,还被配置为当接收到风险人员的定位点位和轨迹信息时,数据处理模块将对风险人员的点位信息进行智能筛查,当筛查到人员在同一区域重复活动时,系统智能对数据进行判断并删减,保留有效轨迹,并将重复区域系统标定为1级感染区域,无重复区域标记为2级感染区域;以及
消杀决策模块,被配置为基于AI消杀模型构建室内环境消杀决策模型,AI消杀模型对反馈的不同感染风险区域的轨迹采取不同的消杀,并建模。
6.如权利要求3所述的智能消杀机器人,其特征在于,机器人中央处理模块还包括:
室内地图构建模块,被配置为通过室内地图构建算法进行室内地图的构建;
数据存储模块,被配置为存储轨迹信息和室内地图信息;以及
转向角度计算模块,被配置为根据消杀的区域或路径对机器人行进过程的转向和角度进行计算;
室内地图构建算法包括:
基于不同场景的合理规划,将一个办公楼的空间划分为多个办公室区域和走廊区域;以及
路径规划时,设置机器人在办公室区域内避开障碍物的条件下能够尽量自由的行走,机器人在走廊区域内尽量靠右或居中运动。
7.如权利要求6所述的智能消杀机器人,其特征在于,室内地图构建算法还包括:
在办公室区域的自由活动区域内构建栅格地图,基于完整的环境CAD模型,使得环境中各种标志性元素建立直接或间接联系的关系图,按照关系图的像素直接生成坐标点的横坐标和纵坐标,以及该坐标点所在区域的标识点的属性,标识点的属性包括房间的门牌号;
在走廊区域的限制活动区域内构建基于节点连接的方式,包括:节点连接地图存储5个字段,第一列用于存储每个节点的唯一编号,第二列和第三列分别存储该节点在栅格地图中的横坐标和纵坐标,方便与栅格地图进行无缝融合;第四列存储该节点所在空间的属性信息;第五列存储与当前节点有直接连接的所有节点的编号;
当室内地图构建完成之后,室内地图构建模块完成地图信息的存储与维护。
8.如权利要求3所述的智能消杀机器人,其特征在于,所述机器人控制管理模块包括:
机器人定位模块,被配置为通过RFID模块定位机器人当前位置,并识别出目标地点,反馈至中央处理器模块并计算出到达目标点所需转向及行进的距离;
机器人障碍检测与避障模块,被配置为利用超声波传感器获取周围环境的超声波特征信息;
机器人行进模块,被配置为指引机器人行进;
机器人返航模块,被配置为指引机器人返航,以使得机器人在消杀完成后返回至指定位置;以及
机器人的障碍报修,被配置为对机器人自身发生的故障进行报警;
其中机器人控制管理模块通过无线传输装置接入网络与机器人终端各模块进行数据交互;
无线传输装置包括WIFI和/或ZigBee,以传输服务器端反馈的风险人员轨迹信息至机器人中央处理器,机器人中央处理器对重复轨迹进行筛选与处理,并进行区域风险等级划分与标定,将轨迹信息传输至功能模块为机器人定向消杀提供行驶路线;功能模块将行驶路线结果传输至机器人控制管理模块,启动机器人进行定向的消杀。
9.如权利要求8所述的智能消杀机器人,其特征在于,所述机器人控制管理模块还包括:
地图匹配模块,被配置为根据机器人定位模块所输出的位置数据,与室内地图构建模块所提供的地图信息相比较,并通过模式匹配和识别,对机器人当前位置和其在地图中的准确位置进行确定;
路径引导模块,被配置为根据室内地图构建模块的地图信息,以及机器人定位模块提供的机器人当前位置和地图匹配模块提供的机器人在地图中的准确位置,提供实时行进指令;
机器人管理服务模块,被配置为存储针对各个区域或路径设置的消杀数据,所述消杀数据包括消毒液浓度、消杀次数、消杀频率、消杀喷射高度及消杀喷射量;以及
消杀模块,被配置为根据机器人管理服务模块设置的消杀数据对指定区域或路径进行环境的消杀;
其中所述消杀模块具有喷雾装置,喷雾装置包括水箱、雾化器和多个喷头;
水箱的数量为2个,分别放置预设的不同浓度的消毒液;
雾化器设置在每一个水箱的内部,用于对消毒液进行雾化,获得所述待处理液滴;
喷头与所述水箱相连通,并将所述待处理液滴进行喷射,完成对周围空间环境的喷雾消杀。
10.如权利要求8所述的智能消杀机器人,其特征在于,
机器人障碍检测与避障模块,还被配置为利用深度相机获取周围环境的图像特征信息;根据超声波特征信息以及图像特征信息判定是否存在障碍物;当检测到存在障碍时,控制所述机器人停止行进,并根据障碍物的信息以及所述最优路径调整所述机器人的行进方向,直至避过障碍物;
机器人行进模块,还被配置为接收路径引导模块的指令后启动,当携带标签机器人接收到来自目标基站的信号,机器人行进模块通过电机驱动器、电机和驱动轮控制机器人按初始方向行进固定距离,然后判断转动方向和角度感知,以指引机器人行进到指定位置。
11.如权利要求10所述的智能消杀机器人,其特征在于,
服务器端将定位点位和轨迹信息发送至机器人终端后,机器人终端上的中央处理模块进行数据筛选和处理,然后进行区域风险等级划分与标定,反馈消杀决策模型,并根据区域风险等级得到消杀决策;
中央处理模块将轨迹信息发送至功能模块,为机器人定向消杀提供行驶路线,并将路线发送至控制管理模块;将划分与标定的区域风险等级发送至消杀决策,将不同风险等级的消杀决策结果发送至消杀模块。
12.如权利要求11所述的智能消杀机器人,其特征在于,还包括:
消杀决策模型构建模块,被配置为根据区域风险等级进行室内环境消杀决策模型的应用;
消杀决策模型构建模块包括:
构建数据集,被配置为存储区域风险等级和消杀方式;
数据预处理模块,被配置为根据区域风险等级选择对应的消杀方式;
模型训练模块,被配置为进行AI消杀决策模型构建。
13.如权利要求12所述的智能消杀机器人,其特征在于,数据筛选和处理包括:
机器人终端接收到服务器端反馈的风险人员的定位点位,基站读取标签时间与轨迹信息;
数据处理模块基于逻辑判断人员相邻一段时间内是否在同一区域内重复活动;
若是则查找重复区域,否则保留区域,将区域标定为2级感染区域;逻辑判断具体包括,系统将区域按照基站进行划分,判断携带标签的人员在连续时间内被读取的基站是否属于同一区域,如果属于同一区域,系统判定人员在区域内重复活动;如果不属于同一区域,系统判定为人员在区域内未重复活动;
查找重复区域后删除,只保留第一条重复区域;
将保留第一条重复区域标定为1级感染区域。
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