CN116808262B - 一种面向海关口岸的卫生处理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消杀机器人技术领域，具体涉及一种面向海关口岸的卫生处理机器人。本发明所述的卫生处理机器人通过机械臂末端的摄像头识别集装箱的通风罩，通过机械臂末端的熏蒸消毒装置完成吸附磁性密封盖密封集装箱的通风罩，同时吸附在不平整的集装箱瓦楞面板上，实现罩住集装箱通风罩并注入熏蒸气体的全自动熏蒸消毒过程。

Description

一种面向海关口岸的卫生处理机器人

技术领域

本发明涉及消杀机器人技术领域，具体涉及一种面向海关口岸的卫生处理机器人。

背景技术

对于口岸出入境场景的预防性消杀和终末消杀需求，集装箱消毒是一种用于消灭集装箱中的害虫，以及，细菌和/或病毒等微生物的方法，通常用于以下场景：

国际贸易中的食品、食品包装、动植物产品等的运输过程中，为了防止食品、动植物产品的腐败和感染，一般采用集装箱熏蒸消毒方法，以确保集装箱内的产品质量和安全。

对于需要进出口的动植物、动植物产品、微生物等，必须经过集装箱熏蒸消毒处理，以防止病虫害的传入和传出。

对于需要长时间运输的集装箱，为了避免害虫、细菌等的滋生，一般采用集装箱熏蒸消毒方法，以保障集装箱内货物的安全和卫生。

在一些特殊场合，例如港口码头、机场、铁路等地方的集装箱，也需要用到集装箱熏蒸消毒方法，以保障集装箱内货物的安全和卫生。

总之，集装箱熏蒸消毒是一种非常重要的货物卫生处理措施，可以有效地杀灭集装箱内的害虫、细菌、病毒等微生物，保障货物的安全和卫生，保障国际贸易和货物运输的安全和顺利进行。

目前市面上针对预防性消杀和终末消杀需求已经出现一些自动化的消杀装置，比如自动消杀机器人、UV-C消毒机等。自动消杀机器人一般搭载了多个传感器和高效的消杀系统，可以自主巡航、识别目标、进行消杀。例如，有些自动消杀机器人采用紫外线消毒技术，能够通过机器人的自主巡航，对区域内的表面和空气进行消毒。

此外，还有一些UVC消毒机，也能够进行自动化的消杀。这些机器可以安装在房间的角落或墙面，利用UVC紫外线进行照射，对房间内的表面和空气进行杀菌、消毒，能够有效地消除空气中的病毒和细菌等微生物。

目前市面存在的自动消杀装置一般只采用适用于空气和物体表面的消毒，适用场景为室内空气或者物体表面消毒。对于口岸出入境场景，尤其涉及到集装箱消毒，仅仅采用消毒液和UVC紫外线是不够的。对于集装箱内部装有植物产品、木制品及木包装、废旧物品和空集装箱，需要采取熏蒸处理。

现有技术CN107306931A采用的方式为使用AGV小车将集装箱移动AGV支架上，然后使用机械臂进行密封和熏蒸操作，最后AGV小车将集装箱移动的其他区域。也就是说集装箱密闭期间使用AGV小车将集装箱移动。然而国标GB/T 36854-2018中4.1指出“待熏蒸的集装箱应单层平放在平整场地，熏蒸密闭期间不能挪动”。上述专利的使用并不符合该标准。

另外，CN107306931A中熏蒸设备采用的注射装置与现有技术中人工采用的注射枪一致，传统的人工注射方式，消毒人员根据经验，凭借手部感受到的穿刺力来大概的感知注射针头位置，当感受到明显阻力增大，则注射的位置位置不正确，需要重新注射。而且，该现有技术中机械臂中没有力反馈传感器或相关部件，即仅通过视觉反馈方法进行注射引导穿刺，无任何注射力反馈模块以提供实时的反馈信息。该专利中采用的注射装置在无力反馈的情况下易造成注射针头穿刺的位置不正确，或者未穿刺进入集装箱内部。此外注射枪或注射针头的方式的输出头细小，一旦发生堵塞，会导致熏蒸气体无法注入到集装箱内部。

发明内容

本申请提供了一种面向海关口岸的卫生处理机器人，其既能满足口岸出入境场景中集装箱等内壁和货物外包装表面消毒，同时带有集装箱熏蒸消毒和集装箱内壁和货物外包装表面消毒的功能，是适用于口岸出入境所有场景下的智能消杀设备。具体的，

本发明的第一方面，提供了一种面向海关口岸的卫生处理机器人，所述的卫生处理机器人包括底盘、熏蒸消毒装置和中央处理器，

所述的熏蒸消毒装置设置于底盘的一侧；

所述的熏蒸消毒装置包括熏蒸注入装置、熏蒸容器、熏蒸连接软管、熏蒸装置固定板、机械臂和磁性密封盖；

所述的机械臂的长度可调节；

所述的机械臂内部设置有真空发生器；

所述的熏蒸装置固定板连接在机械臂的末端；

所述的机械臂的内部允许熏蒸连接软管穿过；所述的熏蒸连接软管的部分位于机械臂内部；

所述的熏蒸装置固定板设置有多个孔，优选的，所述的孔为螺丝孔。

所述的熏蒸连接软管的一端连接熏蒸容器，另一端穿过机械臂，通过熏蒸装置固定板的孔，连接熏蒸注入装置；

所述的熏蒸注入装置与熏蒸连接软管的部分位于所述的熏蒸装置固定板的两面的对应位置；

所述的熏蒸装置固定板上还设置有摄像头；

所述的摄像头与所述的熏蒸注入装置位于熏蒸装置固定板的同一面的两端；

所述的中央处理器与摄像头相连。

优选的，所述的多个孔的大小为相同或不同的。

优选的，所述的机械臂固定在熏蒸容器的上方。所述熏蒸装置固定板的两面分别称为A面和B面。

优选的，所述的熏蒸容器中包含消毒剂，进一步优选的，所述的消毒剂包括但不限于熏蒸气体或熏蒸液体。

优选的，所述的熏蒸气体选自但不限于二氧化碳、环氧乙烷、磷烷、溴甲烷、溴甲醛或环氧丙烷中的一种或两种以上；

优选的，所述的熏蒸液体选自但不限于甲醛、高锰酸钾或过氧乙酸溶液中的一种或两种以上。

所述的摄像头用于定位、拍摄消杀区域的图像和/或视频、识别集装箱的通风罩，通过图像识别算法将集装箱的通风罩的位置信息反馈给中央处理器。中央处理器控制机械臂的末端熏蒸装置的吸附装置吸附住磁性密封盖，伸展到集装箱的通风罩处，将磁性密封盖罩住通风罩，控制真空发生器电磁阀使得吸附装置放下磁性密封盖。同样中央处理器控制机械臂的末端的熏蒸装置的吸附装置吸附在通风罩外部集装箱面板上，并控制熏蒸装置注入熏蒸气体。

进一步优选的，所述的摄像头还用于拍摄消杀区域进行消杀前、消杀过程中和/或消杀后的图像和/或视频。通过图像处理技术对比消杀前后的图像和/或视频材料，分析图像中的微生物数量和类型，评估消毒效果。通过语音或者文字提示反馈消杀效果，包括消杀区域内微生物数量变化，消杀时间等信息。

优选的，所述的卫生处理机器人还包括传感器、电机驱动器、全向轮和机械臂驱动器；

所述的传感器、全向轮为多个；

所述的传感器设置在底盘的四周；

所述的电机驱动器、全向轮和机械臂驱动器设置在底盘上；

所述的中央处理器连接电机驱动器、传感器和机械臂驱动器；

所述的电机驱动器连接全向轮，驱动控制卫生处理机器人的全方向移动；

所述的机械臂驱动器连接机械臂，控制机械的运动。

优选的，所述的全向轮为至少4个或以上，例如4、5、6、7、8或更多个，只要保证卫生处理机器人能够保持平衡，且能正常移动即可。

优选的，所述的传感器包括雷达（优选所述的雷达为激光雷达）、GPS或惯性测量单元中的一种或多种。

优选的，所述的熏蒸注入装置包括吸附装置和熏蒸输出头；

所述的熏蒸连接软管的另一端穿过机械臂，通过熏蒸装置固定板的孔，连接熏蒸注入装置中的熏蒸输出头；

所述的吸附装置包括橡胶吸附部件和真空吸气连接件；

所述的橡胶吸附部件包括内层橡胶和外层橡胶。

所述的内层橡胶和外层橡胶形成环形结构，所述的环形结构的内部为空腔，所述的熏蒸输出头位于所述的空腔中；

所述的真空吸气连接件设置在所述的环形结构内，并穿过所述的橡胶吸附部件，通过熏蒸装置固定板上的孔，与所述的真空发生器连接；

其中，所述的橡胶吸附部件和/或所述的真空吸气连接件为可伸缩的；所述的真空吸气连接件为多个。

所述的真空发生器包括真空吸气管，真空吸气连接件与真空发生器的多个真空吸气管通过熏蒸装置固定板上连接。

真空吸气连接件可带有弹簧伸缩功能。橡胶吸附部件不受力时，多个真空吸气连接件处于伸展状态。当橡胶吸附部件贴紧磁性密封盖或集装箱面板上，并处于压缩状态时，不会遮挡住摄像头的镜头。

应当理解的是，橡胶吸附部件内外两层橡胶形成的环形结构可在外力的作用下变形。

优选的，所述的底盘上还设置有电池和电池状态接口，所述的电池状态接口与所述的中央处理器连接。

进一步优选的，所述的电池为一个或多个。

优选的，所述的卫生处理机器人可以用于任何带有通风罩的封闭环境的消毒工作。

进一步优选的，所述的带有通风罩的封闭环境包括带有通风罩的集装箱。

更优选的，所述的带有通风罩的集装箱的表面为瓦楞面板，即，集装箱表面不是平滑的。

集装箱的通风罩位于集装箱的瓦楞面板的凹处。

所述的磁性密封盖可以为任意大小，以适用于不同集装箱上各种大小的通风罩。

优选的，所述的磁性密封盖大于集装箱的通风罩，且完全覆盖于通风罩的开口，所述的磁性密封盖通过磁吸作用贴紧瓦楞面板。

可以理解的是，所述的磁性密封盖通过磁吸作用贴紧集装箱的瓦楞面板，且完全覆盖于通风罩的开口后，通风罩被完全封闭，无法进出气体。

优选的，所述的磁性密封盖的大小比熏蒸注入装置的橡胶吸附部件大，且大于集装箱的通风罩。

优选的，所述的卫生处理机器人还包括光照消毒装置和/或雾化消毒装置；

所述的光照消毒装置位于底盘上；

所述的雾化消毒装置位于底盘相对于熏蒸消毒装置的另一侧。

优选的，所述的光照消毒装置包括使用紫外光。

所述的光照消毒装置包括紫外光消毒系统。

进一步优选的，所述的紫外光包括UVA（315-400nm）、UVB（280-315nm）和/或UVC（190-280nm）中的一种、两种或三种。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的光照消毒装置包括UVC紫外光消毒系统。

优选的，所述的光照消毒装置包括使用灯管和/或灯珠。

进一步优选的，所述的光照消毒装置包括使用一个或多个灯管和/或灯珠，所述的多个优选为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个；

优选的，所述的一个或和/多个灯管或灯珠可以为相同光源或不同光源。

例如第一个灯管或灯珠使用UVA，第二个灯管或灯珠使用UVC，只要保证具有光照消毒的效果即可。在本发明的一个具体实施方式中，所述的光照消毒装置使用8根UVC紫外光灯。

优选的，所述的雾化消毒装置包括雾化物储存箱、泵和雾化输出头；

所述的雾化物储存箱中包含消毒液，

所述的泵的一端位于雾化物储存箱中；

所述的泵的另一端连接雾化输出头，所述的泵将雾化后的雾状消毒液水汽输送到雾化输出头。

优选的，所述的雾化物储存箱中包含水箱，所述的消毒液位于水箱中。

可以理解的是，水箱的体积小于雾化物储存箱，当消毒液被雾化后形成的雾状消毒液水汽短暂储存于雾化物储存箱中，通过泵输送到雾化输出头。

优选的，所述的雾化包括使用超声波振动使消毒液雾化，利用超声波振动将消毒液震成微小的水雾颗粒，形成雾状消毒液水汽。

本发明的第二方面，提供了一种智能消杀系统，所述的智能消杀系统包括上述第一方面所述的卫生处理机器人和外部终端。

优选的，所述的卫生处理机器人通过预设的程序完成全自动消杀。

或者，所述的外部终端包括控制系统，所述的卫生处理机器人通过控制系统，人工操控完成消杀。

所述的卫生处理机器人的中央处理器，包括微处理器、存储器、控制系统和通信模块。微处理器控制机器人的运动、雾化消毒、紫外光消毒以及熏蒸消毒的开关以及控制机械臂执行熏蒸消毒等操作。存储器存储机器人的程序和检测结果。通信模块将检测结果传输给外部终端（例如手机或电脑）。控制系统提供一种消毒模式的选项（选择开启何种消毒方式）的服务程序，通过通信模块展示在外部设备上，服务程序是一种通过浏览器打开的软件界面，软件界面上有常规消毒和集装箱熏蒸消毒两种消毒模式。开始消毒工作前，工作人员可选择外部设备上的软件界面的消毒选项，通信模块将外部设备上的消毒模式传输给控制系统，开始实现消毒流程。控制系统还提供一种控制机器人行走的服务程序，通过通信模块展示在外部设备上，同样该服务程序是一种通过浏览器打开的软件界面，软件界面上有8个的控制箭头，可以控制机器人的全向轮实现前后移动，左右移动，左前方移动，右前方移动，左后方移动和右后方移动。

本发明的第三方面，提供了一种上述第一方面所述的卫生处理机器人，和/或，上述第二方面所述的智能消杀系统的应用，所述的应用包括对具有通风罩的封闭环境进行消杀。

优选的，所述的具有通风罩的封闭环境包括具有通风罩的集装箱。

进一步优选的，所述的具有通风罩的集装箱的表面为瓦楞面板。

集装箱的通风罩位于集装箱的瓦楞面板的凹处。

优选的，所述的磁性密封盖大于集装箱的通风罩，且完全覆盖于通风罩的开口，所述的磁性密封盖通过磁吸作用贴紧集装箱的瓦楞面板，以实现消杀过程（例如将熏蒸气体以熏蒸注入装置通过通风罩注入集装箱中）。

可以理解的是，在具体操作时，需要保证留有一个通风罩是未被封闭的，所述的熏蒸注入装置的吸附装置贴紧集装箱的瓦楞面板，然后通过熏蒸输出头将熏蒸气体通过未被封闭的通风罩注入集装箱中。

本发明术语“包括”或“包含”是开放式的描述，含有所描述的指定成分或步骤，以及不会实质上影响的其他指定成分或步骤。

本发明术语“和/或”包含该术语所连接的项目的所有组合，应视为各个组合已经单独地在本文列出。例如，“A和/或B”包含了“A”、“A和B”以及“B”。又例如，“A、B和/或C”包含了“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”以及“A和B和C”。

本发明的有益效果：

1.本专利采用自主移动机器人配备了全向轮和底盘周身的传感器，使用多模态（视觉、激光、惯导、GPS）环境感知的室内外自主导航方法，增强通过性和避障性；配有机械臂、UVC紫外灯、雾化消毒装置，通过多种消杀手段的结合的方式，实现无死角消毒。自主定位到集装箱附近，通过机械臂末端的摄像头识别集装箱的通风罩，通过机械臂末端的熏蒸装置完成吸附磁性密封盖密封集装箱的通风罩，同时吸附在不平整的集装箱瓦楞面板上，实现罩住集装箱通风罩并注入熏蒸气体的全自动熏蒸消毒过程。整个熏蒸过程和熏蒸密闭过程中不移动集装箱，满足国标GB/T 36854-2018的要求。

2.本专利设计一种新的熏蒸注入装置。该熏蒸注入装置即能吸附磁性密封盖用于密封集装箱，又能吸附在不平整的集装箱瓦楞面板上，实现罩住集装箱通风罩并注入熏蒸气体的熏蒸消毒过程。熏蒸注入装置连接在机械臂的末端，熏蒸注入装置的橡胶吸附部件比通风罩大，比磁性密封盖小，这样即能罩住集装箱的通风罩，同时能吸附磁性密封盖。采用熏蒸操作时，机器人自动定位集装箱通风罩，机械臂末端的熏蒸注入装置通过橡胶吸附部件吸附磁性密封盖吸附于集装箱其他通风罩，使集装箱整体密封。只剩下最后一个通风罩时，机械臂末端的熏蒸装置通过橡胶吸附部件吸附在集装箱的通风罩的外部的面板上，从而罩住集装箱的通风罩。橡胶吸附部件由内外两层橡胶构成环形结构，环形结构处于吸附状态时，橡胶吸附部件的内外两层吸附结构，能保证空腔内部的熏蒸气体不会从橡胶吸附部件与集装箱面板接触面溢出。此外，集装箱上通风罩的通风孔呈现多孔蜂窝形态，空腔内部的熏蒸输出头能通过集装箱的通风罩的通风孔实现快速，大流量的向集装箱内部注入熏蒸气体，可以有效的消灭集装箱中的害虫，以及，细菌和/或病毒等微生物。

3.本专利设计一种磁性密封盖，磁性密封盖大于集装箱通风罩，集装箱通风罩位于集装箱瓦楞面板的凹处，所述的磁性密封盖完全覆盖于通风罩的开口，同时通过磁吸作用贴紧集装箱的瓦楞面板。该磁性密封盖用于熏蒸装置吸附于集装箱其他通风罩，使集装箱整体密封。该磁性密封盖的大小比熏蒸注入装置的橡胶吸附部件大，且大于集装箱的通风罩，这样即能罩住集装箱的通风罩，同时又能被熏蒸装置吸附。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1：机器人的结构示意图；

图2：机器人的结构示意图；

图3：机械臂末端的熏蒸装置固定板侧面图；

图4：机械臂末端的熏蒸装置固定板俯视图；

图5：熏蒸注入装置的吸附装置示意图；

图6：熏蒸注入装置的吸附装置的橡胶吸附部件内外层橡胶示意图；

图7：机械臂与机械臂末端装置连接正面图；

图8：机械臂与机械臂末端装置连接侧面图。

各图中标记分别表示：

标记1: 全向轮；标记2: 雾化物储存箱；标记3: 雾化输出头；标记4: UVC紫外光紫外线灯；标记5: 机械臂末端；标记6: 机械臂；标记7: 熏蒸容器；标记8: 熏蒸装置固定板的B面；标记9: 摄像头；标记10: 橡胶吸附部件的外层；标记11: 橡胶吸附部件的内层；标记12: 熏蒸输出头；标记13: 真空吸气连接件；标记14: 橡胶吸附部件的空腔；标记15:内外两层橡胶构成的环形结构；标记16: 熏蒸装置固定板的A面；标记17: 熏蒸连接软管；标记18: 真空吸气管；标记19: 底盘。

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，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部。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。

实施例1 卫生处理机器人

机器人结构

本机器人主要由底盘19、中央处理器（设置在底盘的内部）、熏蒸消毒装置组成。

所述的熏蒸消毒装置设置在底盘19的一侧。所述的熏蒸消毒装置由熏蒸容器7、熏蒸连接软管17、机械臂6、熏蒸装置固定板（A面，标记16；B面，标记8，参见图3、图4）、磁性密封盖和熏蒸注入装置组成。

所述的熏蒸装置固定板上设置有摄像头9。

所述的熏蒸装置固定板设置有多个孔，优选为螺丝孔。

机械臂与机械臂末端的熏蒸装置固定板的连接方式见图7、图8。

熏蒸连接软管17的一端连接熏蒸容器7，另一端穿过机械臂末端5，通过熏蒸装置固定板的孔，连接熏蒸注入装置。熏蒸连接软管17的部分内置在机械臂中。

所述的机器人还包含真空发生器。

真空发生器和熏蒸连接软管17的部分嵌入在机械臂内部。

所述熏蒸装置固定板的两面分别称为A面16和B面8。机械臂6固定在熏蒸容器7的上方。机械臂默认姿势如图1和图2所示。真空发生器和熏蒸连接软管17与熏蒸装置固定板连接。

所述的机械臂6为可伸展的。机械臂6的伸展高度可达到集装箱的通风罩高度，通过旋转机械臂6的末端关节，使得摄像头9能拍摄并定位到集装箱的通风罩。

所述的熏蒸注入装置即能用于吸附磁性密封盖用于密封集装箱的通风罩，又能吸附在不平整的集装箱瓦楞面板上，实现罩住集装箱通风罩并注入熏蒸气体的熏蒸消毒过程。

所述的熏蒸注入装置由吸附装置（图5）和熏蒸输出头12构成。

熏蒸连接软管17连接在熏蒸装置固定板A面16的孔位处并连通固定板的B面8熏蒸注入装置的熏蒸输出头12。

所述的吸附装置包括橡胶吸附部件（外层，标记10；内层，标记11，参见图6）、多个真空吸气连接件13组成。橡胶吸附部件由内层11和外层10两层橡胶构成环形结构15，可在外力的作用下变形。橡胶吸附部件的内层11大小比集装箱通风罩大，同时比磁性密封盖小。所述的环形结构15与机械臂末端5的熏蒸装置固定板的连接，并有多个孔状连接处（即熏蒸装置固定板上的孔），多个真空吸气连接件13通过孔状连接处与橡胶吸附部件连接，所述的真空发生器包括真空吸气管18，多个真空吸气连接件13与真空发生器的多个真空吸气管18通过熏蒸装置固定板上连接。

所述的真空发生器的真空吸气管18连接在固定板的A面16的孔位处并连通固定板的B面8熏蒸注入装置的多个真空吸气连接件13。

①固定板的A面16中间的孔位，用于连接熏蒸连接软管17。

②固定板的A面16周边的孔位，用于连接真空发生器的真空吸气管18。

③固定板的A面16中间的孔位连通固定板的B面8的熏蒸注入装置的熏蒸输出头12。

④固定板的A面16周边的孔位连通固定板的B面8熏蒸注入装置的多个真空吸气连接件13。

所述的熏蒸装置固定板上的多个孔，可以作为真空吸气连接件13与真空吸气管18，和，熏蒸输出头12和熏蒸连接软管17的连接孔。固定板的A面16连接孔连接真空发生器的多个真空吸气管18和熏蒸连接软管17的接口；其中熏蒸注入装置中的真空吸气连接件13和真空发生器的真空吸气管18通过熏蒸装置固定板的孔进行连通，熏蒸注入装置中的熏蒸输出头12和熏蒸连接软管17的接口通过熏蒸装置固定板上的孔连接。

固定板的B面8安装有熏蒸注入装置和摄像头9，固定板的B面8上的熏蒸注入装置和摄像头9的安装位置保证摄像头9和熏蒸注入装置工作时不干涉。

多个真空吸气连接件13可带有弹簧伸缩功能。橡胶吸附部件不受力时，多个真空吸气连接件13处于伸展状态。当橡胶吸附部件贴紧磁性密封盖或集装箱面板上，并处于压缩状态时，不会遮挡住摄像头9的镜头。

橡胶吸附部件的内层橡胶11的内部形成一个空腔14，该空腔14中间连接熏蒸连接软管17。熏蒸输出头12位于空腔内部。所述的熏蒸输出头12固定的位置处于橡胶吸附部件13受到最大挤压时空腔14的凹处，保证熏蒸装置橡胶吸附部件处于吸附状态时，熏蒸输出头12不被挤压。熏蒸装置橡胶吸附部件处于吸附状态时，橡胶吸附部件的内层11和外层10吸附结构，能保证空腔14内部的熏蒸气体不会从橡胶吸附部件与集装箱瓦楞面板连接处溢出。由于集装箱上通风罩的通风孔多呈现蜂窝形态，空腔14内部的熏蒸输出头12能通过集装箱的通风罩的通风孔实现快速，大流量的向集装箱内部注入熏蒸气体。

摄像头9用于识别集装箱的通风罩，通过图像识别算法将集装箱的通风罩的位置信息反馈给中央处理器。中央处理器控制熏蒸注入装置的吸附装置吸附住磁性密封盖，伸展到集装箱的通风罩处，将磁性密封盖罩住通风罩，控制真空发生器电磁阀使得吸附装置放下磁性密封盖。同样中央处理器控制熏蒸注入装置的吸附装置吸附在最后一个未被封闭的通风罩外部瓦楞面板上，并控制熏蒸装置注入熏蒸气体。

所述的磁性密封盖可以为任意大小，以适用于不同集装箱上各种大小的通风罩。

集装箱的通风罩位于集装箱的瓦楞面板的凹处。

优选所述的磁性密封盖大于集装箱通风罩，，且完全覆盖于通风罩的开口，所述的磁性密封盖通过磁吸作用贴紧集装箱的瓦楞面板。

底盘19为机器人整体提供移动支撑，底盘19上装有四个电机驱动器（设置于底盘内部）、四个全向轮1、机械臂驱动器（设置于底盘内部）和一个电池（设置于底盘内部）。电池提供机器人长时间稳定的电力来源。中央处理器连接4个电机驱动器、机械臂驱动器、传感器、摄像头9和电池状态接口（设置于底盘内部，用于显示电池电量）。电机驱动器连接全向轮1，驱动控制机器人底盘19的全方向移动。机械臂驱动器连接机械臂6，控制机械臂6的运动。

实施例2 多方式消杀组合卫生处理机器人

根据具体实施方式的需要，在实施例1所述的卫生处理机器人的挤出上，增加UVC紫外光消毒系统和雾化消毒装置。

熏蒸消毒装置位于底盘19的左侧，底盘19上部中间设置UVC紫外光消毒系统，雾化消毒装置位于底盘19的右侧。

所述的雾化消毒装置包括雾化物储存箱2、泵（设置于雾化消毒装置内部）和雾化输出头3。雾化物储存箱2中装有消毒液，泵将消毒液抽到雾化输出头3，雾化输出头3向周围喷洒消毒液。

UVC紫外光消毒系统包括多根UVC紫外线灯（优选为8根）。紫外线灯用于照射消毒区域内的微生物。

周身的传感器包含前方和后方的激光雷达，惯性测量单元、摄像头和GPS，用于环境感知和定位。

所述的机器人的中央处理器，包括微处理器、存储器和通信模块。微处理器控制机器人的运动、消毒喷雾、紫外光消毒的开关以及机械臂执行熏蒸消毒等操作。存储器存储机器人的程序和检测结果。通信模块将检测结果传输给外部设备，如手机或电脑。控制系统提供一种消毒模式的选项的服务程序，通过通信模块展示在外部设备上，服务程序是一种通过浏览器打开的软件界面，软件界面上有常规消毒（常规消毒可选UVC消毒和/或雾化消毒）和集装箱熏蒸消毒两种消毒模式。开始消毒工作前，工作人员可选择外部设备上的软件界面的消毒选项，通信模块将外部设备上的消毒模式传输给控制系统，开始实现消毒流程。控制系统还提供一种控制机器人行走的服务程序，通过通信模块展示在外部设备上，同样该服务程序是一种通过浏览器打开的软件界面，软件界面上有8个的控制箭头，可以控制机器人的全向轮实现前后移动，左右移动，左前方移动，右前方移动，左后方移动和右后方移动。

实施例3 消杀实现流程

实施例1或2所述的机器人能够实现2种方式的集装箱消毒。

方式一，工作人员通过外部设备选择雾化消毒、UVC紫外光消毒两种消毒模式选项。机器人根据预设的路径地图移动到集装箱内部后，相应启动工作人员选择的消毒模式，缓慢在集装箱内部边移动边消毒。

消毒雾化模式使用超声波雾化技术，利用超声波振动将消毒液震成微小的水雾颗粒，形成雾状消毒液水汽，从雾化物储存箱2上的雾化输出头3中喷出来。

UVC紫外光消毒模式进行消毒：将UVC灯管打开，移动机器人使其辐射照射集装箱内部，以达到消毒的目的。

方式二，实现机器人的集装箱熏蒸消毒，操作方法包括以下步骤。

步骤一：工作人员将多个磁性密封盖吸附在机械臂默认姿势的下方，如图1和图2中的，工作人员放入熏蒸剂到熏蒸容器7中，通过外部设备输入集装箱的大小，选择集装箱熏蒸消毒。

步骤二：机器人利用SLAM技术和图像技术实现对集装箱的定位。

机器人行走与SLAM定位：

使用机器人平台，在集装箱堆中进行行走，并使用SLAM技术实时定位机器人。具体步骤如下：

首先工作人员控制外部设备控制机器人移动，激光雷达扫描周围环境，获取障碍物和地形等信息，惯性测量单元和GPS单元记录机器人的运动轨迹。获取机器人周围环境的点云或图像信息，并利用SLAM算法构建地图并保存到微控制器。这个过程中，记录集装箱的位置和姿态到控制系统的存储器中。集装箱的姿态可以作为地图中的一个关键点或特征点，帮助机器人确定自身在地图中的位置和方向。此时，机械臂6为默认姿态，如图1和图2所示。

集装箱定位：

在检测和识别出集装箱之后，可以计算出集装箱相对于机器人的位置和姿态。具体步骤如下：

利用机器人的位姿信息和摄像头9的内外参数等，进行图像配准和几何计算，计算出集装箱相对于机器人的位置和姿态。

步骤三：机器人自动移动到集装箱的附近的位置。

自动移动到集装箱前的位置上，根据集装箱相对机器人的位置和姿态，控制系统计算出离机器人最终行走到的位置和姿态，该位置相对于集装箱有固定的距离，该距离大于机器人上机械臂6可以伸展的最大距离。机器人的最终到达姿态为机器人为面对集装箱，即机器人前方朝向集装箱面。

步骤四：集装箱通风罩的检测与识别

保证机器人行驶到该位置后，伸展机械臂6，使机械臂6的高度达到最高。控制系统控制摄像头9面对集装箱拍摄图像，同时缓慢移动机器人围绕集装箱。移动的过程中保证摄像头9面对集装箱。

在行走过程中摄像头9拍摄集装箱图像，并使用计算机视觉技术对这些图像进行处理。摄像头拍摄到的图像进行去噪和畸变矫正，对图像使用Canny边缘检测算法和SIFT特征提取算法进行边缘检测和特征提取。

在处理后的图像中，使用目标检测算法检测出集装箱通风罩的位置和大小。使用已经训练好的集装箱通风罩目标检测模型，例如YOLO、Faster R-CNN等，对图像中的集装箱通风罩进行检测和定位。

步骤五：当发现集装箱通风罩时，机械臂末端5上的熏蒸注入装置吸附磁性密封盖，并罩住集装箱的通风罩。

检测到集装箱通风罩时，停止移动机器人。根据图像中集装箱通风罩的位姿，计算出通风罩相对于机器人和位置和姿态。

中央处理器控制机械臂6恢复到默认姿态，该姿态中末端的摄像头朝下，下方有工作人员吸附的多个磁性密封盖。控制末端关节旋转，直到摄像头9中图像找到磁性密封盖，根据密封盖相对于末端关节的位姿，控制机械臂末端5上的熏蒸注入装置的橡胶吸附部件移动到磁性密封盖的上方。控制机械臂末端5向下移动，使得橡胶吸附部件的吸盘面完全接触到密封盖，控制真空发生器使得吸附装置吸附住磁性密封盖。

中央处理器控制机械臂末端伸展到集装箱的通风罩的正前方，保持机械臂末端5的橡胶吸附部件的吸附装置垂直于集装箱的通风罩，控制机械臂末端5旋转，直到磁性密封盖的姿态于通风罩一致。控制机械臂末端关节向通风罩移动，直到磁性密封盖完全接触到通风罩的外围的集装箱面板，控制真空发生器使得吸附装置放下磁性密封盖。

中央处理器控制机械臂恢复步骤四的姿态，恢复移动机器人，继续操作步骤四，识别集装箱的下一个通风罩位置后，重复操作步骤五。直到完成倒数第二个通风罩的识别和磁性密封盖的密封（即，保证只留下一个通风罩不被密封）。

步骤六：当发现最后一个集装箱通风罩时，机械臂末端5上的熏蒸注入装置执行熏蒸注入操作，通过熏蒸注入装置上的熏蒸输出头12往集装箱内灌入熏蒸气体。机器人记录灌入熏蒸气体的时间。

中央处理器控制机械臂末端5伸展到集装箱的通风罩的正前方，保持机械臂末端5上的熏蒸注入装置的橡胶吸附部件垂直于集装箱的通风罩，控制机械臂末端关节旋转，直到橡胶吸附部件的姿态于通风罩一致。控制机械臂末端关节向通风罩移动，直到橡胶吸附部件的吸盘面完全接触到通风罩的外围的集装箱面板，摄像头9确认橡胶吸附部件的接触位置正确后，中央处理器控制机械臂末端5向通风罩方向移动一定距离，该距离为真空吸气连接件可压缩的距离范围，使得橡胶吸附部件内外两层橡胶的环形结构15紧密贴合到通风罩外围的集装箱面板上。控制真空发生器使得橡胶吸附部件的环形结构15产生真空，吸附在通风罩外围的集装箱面板上。

中央处理器控制熏蒸容器7的阀门打开，熏蒸输出头12释放出熏蒸气体在橡胶吸附部件的空腔14。橡胶吸附部件的内层11和外层10橡胶环形结构15，处于吸附状态时，橡胶吸附部件的内层11和外层10吸附结构，能保证空腔14内部的熏蒸气体不会从橡胶吸附部件与集装箱面板接触面溢出。空腔14内部的熏蒸输出头12能通过集装箱通风罩的多孔蜂窝形态通风孔实现快速，大流量的向集装箱内部注入熏蒸气体。

步骤七：中央处理器根据灌入熏蒸气体的时长和熏蒸容器7的阀门压力表的反馈值，判断结束灌入熏蒸气体的条件，控制熏蒸输出头12的阀门关闭，结束灌入熏蒸气体。中央处理器根据灌入熏蒸气体的时长，计算出投药量。根据投药量和熏蒸处理技术指标规定的时间计算出熏蒸时间，开始等待熏蒸时间。

步骤八：中央处理器计算熏蒸等待时间到达后，控制真空发生器使得吸附部件从集装箱面板上松开，控制机械臂6恢复到默认姿态。播放熏蒸消毒结束信号的语音提示。机器人通过语音或者文字提示熏蒸消毒结束信号，包括熏蒸消毒的投药量和熏蒸时间等。

Claims (9)

1.一种面向海关口岸的卫生处理机器人，其特征在于，所述的卫生处理机器人包括底盘、全向轮、熏蒸消毒装置和中央处理器，

所述的全向轮为多个；

所述的熏蒸消毒装置设置于底盘的一侧；所述的全向轮设置于底盘上；

所述的熏蒸消毒装置包括熏蒸注入装置、熏蒸容器、熏蒸连接软管、熏蒸装置固定板、机械臂和磁性密封盖；

所述的机械臂的长度可调节；

所述的机械臂内部设置有真空发生器；

所述的熏蒸注入装置包括吸附装置和熏蒸输出头；

所述的吸附装置包括橡胶吸附部件和真空吸气连接件；

所述的橡胶吸附部件包括内层橡胶和外层橡胶，

所述的内层橡胶和外层橡胶形成环形结构，所述的环形结构的内部为空腔，所述的熏蒸输出头位于所述的空腔中；

所述的熏蒸装置固定板设置有多个孔，

所述的真空吸气连接件设置在所述的环形结构内，并穿过所述的橡胶吸附部件，通过熏蒸装置固定板上的孔，与所述的真空发生器连接；

其中，所述的橡胶吸附部件和/或所述的真空吸气连接件为可伸缩的；所述的真空吸气连接件为多个；

所述的熏蒸装置固定板连接在机械臂的末端；

所述的机械臂的内部允许熏蒸连接软管穿过；所述的熏蒸连接软管的部分位于机械臂内部；

所述的熏蒸连接软管的一端连接熏蒸容器，另一端穿过机械臂，通过熏蒸装置固定板的孔，连接熏蒸注入装置中的熏蒸输出头；

所述的熏蒸注入装置与熏蒸连接软管的部分位于所述的熏蒸装置固定板的两面的对应位置；

所述的熏蒸装置固定板上还设置有摄像头；

所述的摄像头与所述的熏蒸注入装置位于熏蒸装置固定板的同一面的两端；

所述的中央处理器与摄像头相连。

2.根据权利要求1所述的卫生处理机器人，其特征在于，所述的卫生处理机器人还包括传感器、电机驱动器和机械臂驱动器；

所述的传感器为多个；

所述的传感器设置在底盘的四周；

所述的电机驱动器和机械臂驱动器设置在底盘上；

所述的中央处理器连接电机驱动器、传感器和机械臂驱动器；

所述的电机驱动器连接全向轮，驱动控制卫生处理机器人的全方向移动；

所述的机械臂驱动器连接机械臂，控制机械的运动。

3.根据权利要求1所述的卫生处理机器人，其特征在于，所述的卫生处理机器人还包括光照消毒装置和/或雾化消毒装置；

所述的光照消毒装置位于底盘上；

所述的雾化消毒装置位于底盘相对于熏蒸消毒装置的另一侧。

4.根据权利要求3所述的卫生处理机器人，其特征在于，所述的光照消毒装置包括使用紫外光。

5.根据权利要求3所述的卫生处理机器人，其特征在于，所述的雾化消毒装置包括雾化物储存箱、泵和雾化输出头；

所述的雾化物储存箱中包含消毒液，

所述的泵的一端位于雾化物储存箱中；

所述的泵的另一端连接雾化输出头，所述的泵将雾化后的雾状消毒液水汽输送到雾化输出头。

6.一种智能消杀系统，其特征在于，所述的智能消杀系统包括权利要求1-5任一所述的卫生处理机器人和外部终端。

7.根据权利要求6所述的智能消杀系统，其特征在于，所述的卫生处理机器人通过预设的程序完成全自动消杀；

或者，所述的外部终端包括控制系统，所述的卫生处理机器人通过控制系统，人工操控完成消杀。

8.一种权利要求1-5任一所述的卫生处理机器人，和/或，权利要求6-7任一所述的智能消杀系统的应用，其特征在于，所述的应用包括对具有通风罩的封闭环境进行消杀。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的具有通风罩的封闭环境包括具有通风罩的集装箱；

所述的具有通风罩的集装箱的表面为瓦楞面板；

集装箱的通风罩位于集装箱的瓦楞面板的凹处；

所述的磁性密封盖的大小大于集装箱的通风罩，且完全覆盖于通风罩的开口，所述的磁性密封盖通过磁吸作用贴紧集装箱的瓦楞面板。