CN205747250U - 一种空气净化消毒机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电器制造技术以及医疗卫生领域，特别涉及一种空气净化消毒机器人，包括机壳、净化消毒装置、控制系统和充电座；所述机壳为圆柱形结构，机壳的底部安装有用以驱动机壳前进、后退和转向的驱动装置；所述净化消毒装置位于机壳内的中上部，包括有一个等离子体发生器和电极；所述控制系统用以实现智能化控制，主要负责空气质量数据的采集、分析和处理，并且用以控制净化消毒装置和驱动装置工作；所述机壳内置有蓄电池。本实用新型具备一定的智能化，可以自主判断出污染源的方位并移动到该污染源的附近，近距离对污染源进行空气净化与消毒处理，为人们创造优质的空气环境。

Description

一种空气净化消毒机器人

技术领域

本实用新型涉及电器制造技术以及医疗卫生领域，尤其涉及一种空气净化消毒机器人。

背景技术

随着社会的发展以及人们生活水平的提高，加之环境的污染也日益严重，空气的质量越来越被人们所重视。雾霾、沙尘暴在某些城市中出现的频率愈来愈高，给人们的身体健康带来很大的威胁，空气中的挥发性有机化合物、微生物是呼吸道疾病和外伤感染的重要元凶，空气中的可吸入颗粒物也是呼吸道疾病的致病和传播的重要途径。而且，目前房屋装修所用的装修材料释放的苯、甲醛等挥发性有机气体对人体的毒害十分严重。通过空气净化消毒，特别是公共室内的空气净化消毒，对于预防各种疾病的传播，提高人们的生活质量具有十分重要的意义。

为此，本领域技术人员开始积极研究空气消毒净化技术，现市面上也出现了多种空气消毒净化设备，这些设备有的采用过滤器进行空气过滤和杂质吸附，有的采用紫外线或臭氧进行空气消毒、有的采用光触媒材料进行空气的消毒灭菌，如专利申请号为200610022533.5所公开的一种增加了纳米级金属化合物材料附着面积，对空气具有更大催化面，综合了贵金属沉积技术、纳米银离子杀菌技术、复合半导体技术、非平衡态等离子体催化净化技术，对空气中的挥发性有机污染物和有害微生物具有更好的净化消毒效果的空气净化消毒装置。

然而，这些产品和空气消毒灭菌技术都不具备自主判断出污染源的方位并移动到该污染源的附近进行净化与消毒处理的能力，其主动消毒及智能化程度均较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述不足，提出一种空气净化消毒机器人，它包括机壳、净化消毒装置、控制系统和充电座；所述机壳为圆柱形结构，机壳的底部安装有用以驱动机壳前进、后退和转向的驱动装置；所述净化消毒装置位于机壳内的中上部，包括有一个等离子体发生器和电极；所述控制系统用以实现智能化控制，主要负责空气质量数据的采集、分析和处理，并且用以控制净化消毒装置和驱动装置工作；所述机壳内置有蓄电池。本实用新型具备一定的智能化，可以自主判断出污染源的方位并移动到该污染源的附近，近距离对污染源进行空气净化与消毒处理，为人们创造优质的空气环境。

本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种空气净化消毒机器人，包括机壳、设置在机壳内的净化消毒装置和控制系统；所述机壳为圆柱形结构，在机壳上设置有进风口和出风口，其结构特点为：在机壳的底部安装有与控制系统电连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱动机壳前进、后退和转向；在所述机壳上安装有多个与控制系统电连接的避让传感器和检测传感器；所述避让传感器和检测传感器均安装在机壳外侧并沿机壳外周均匀布设，所述避让传感器用于探测机壳移动过程中的障碍物，所述检测传感器用于检测机壳周围空气中的悬浮颗粒物、刺激性气体和细菌。

进一步的，所述驱动装置包括转向前轮、左后动力轮、右后动力轮和驱动器，所述驱动器包括第一步进电机、第二步进电机和传动齿轮，第一步进电机通过传动齿轮与左后动力轮传动连接，第二步进电机通过传动齿轮与右后动力轮传动连接。

更进一步的，在所述机壳内设置有蓄电池和电量检测装置，在机壳的底部还设置有充电接口和能分离的充电座，在非充电状态下充电座与机壳分离，所述充电座通过电源线与室内的电源插座电连接，当电量检测装置检测到蓄电池内的电量低于设定值时，控制系统便控制驱动装置工作，带动机壳移动到充电座正上方，使机壳底部的充电接口与充电座对接从而实现自动充电。

优选的，上述空气净化消毒机器人，所述进风口和出风口均设置有多个，所述进风口设置在机壳的下部，出风口设置在机壳的上部，且多个进风口和出风口都均匀布设在机壳的外周。

更优选的，上述空气净化消毒机器人，所述净化消毒装置包括设置在机壳进风口处的初效过滤网和设置在机壳内的循环风机、紫外线消毒灯、空气过滤芯和包含有等离子体发生器、电极的等离子空气消毒器；所述循环风机、紫外线消毒灯和等离子空气消毒器均与控制系统电连接。

更进一步的，所述净化消毒装置还包括设置在机壳内的活性碳净味层，光触媒空气净化装置和高效过滤网，所述光触媒空气净化装置与控制系统电连接。

优选的，在机壳外周分别均匀布置有四个避让传感器和四个检测传感器，四个所述避让传感器依次布置在机壳前进方向的前侧、后侧、左侧和右侧，四个检测传感器也依次布置在机壳前进方向的前侧、后侧、左侧和右侧；同一方位的检测传感器和避让传感器设置在机壳上的不同水平高度。

上述空气净化消毒机器人，在机壳的底部还安装有多个与控制系统电连接的距离传感器，以检测机壳底部与地面之间的距离，用于识别、避让深坑和台阶。

进一步的，上述空气净化消毒机器人，所述控制系统包括微控制器和设置在机壳顶部的控制面板，所述控制面板包括有显示屏、遥控接收头、触摸板和启停开关。

更进一步的，在机壳上部还开设有声音收集窗，所述控制系统还包括声音传感器和声控开关，控制系统能根据捕捉到的声音信息而接通或断开声控开关。

优选的，上述空气净化消毒机器人，所述距离传感器共设置有四个，分别在机壳底部位于其前进方向的前侧和后侧各安装了两个。

更进一步的，上述空气净化消毒机器人，在所述机壳的底部设置有底盘，蓄电池安装在底盘的上部，驱动装置安装在底盘的下部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提出的一种空气净化消毒机器人，可以自动根据检测传感器收集到的空气中刺激性气体浓度、细菌数量和悬浮粒子含量等信息，通过比对，判断出机壳周围360度范围内污染最为严重的一个方向，且当污染源超过了一定的数值时，控制系统则启动步进电机，驱使空气净化消毒机器人朝污染源方向运动，同时启动净化消毒装置。行进过程中通过避让传感器探测周围的障碍物，并通过两个动力后轮的正反配合实现转向，绕过障碍物；如果不能绕过障碍物，则选择路线中浓度最大的地方停止下来，进行空气净化消毒；该空气净化消毒机器人还具有声控功能，可以识别简单的语音指令，如：开启、停止、关闭等；当电量不足时可自动返回到充电座处进行自动充电；另外，通过控制面板可设定手动和定时开启净化消毒功能；可以通过电脑及手机实现远程操控，实现无线控制功能；还可以通过遥控器操作；本实用新型提出的空气净化消毒机器人，其使用、维护方便，能够有效的分解有害气体，净化和消毒室内空气，智能化程度高，可以自主判断出污染源的方位并移动到该污染源的附近，近距离对污染源进行空气净化与消毒处理，有助于为人们创造优质的空气环境。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为图2中A-A的立体剖视结构视图；

图4为本实用新型中驱动装置的立体结构示意图；

附图标记说明：机壳1，净化消毒装置2，充电座3，驱动装置4，蓄电池5，避让传感器6，检测传感器7，距离传感器8，控制面板9，底盘10，转向前轮11，左后动力轮12，右后动力轮13，第一步进电机14，第二步进电机15。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本实用新型的具体实施例做进一步详细描述：

参照图1至图4所示，本实用新型提出的空气净化消毒机器人包括机壳1、设置在机壳1内的净化消毒装置2和控制系统，所述机壳1采用塑料材料制作成镂空的圆柱形结构，在其机壳1镂空部位的上部和下部分别设置有出风口和进风口，为增大进出风量，所述进风口和出风口均设置有多个，在本实施方式中，进风口和出风口均分别设置了四个，所述四个进风口设置在机壳1的下部，四个出风口设置在机壳1的上部，且四个进风口和四个出风口都均匀布设在机壳1的外周。

在机壳1的底部安装有与控制系统电连接的驱动装置4，所述驱动装置4用于驱动空气净化消毒机器人作前进、后退和转向运行；在所述机壳1上安装有与控制系统电连接的四个避让传感器6和四个检测传感器7；所述四个避让传感器6和四个检测传感器7均安装在机壳1外侧并沿机壳1外周均匀布设，且四个所述避让传感器6依次布置在机壳1前进方向的前侧、后侧、左侧和右侧，用于判断和避让行进路径上的障碍物，在空气净化机器人行驶时，通过四个避让传感器6能够精确检测行进路径上的障碍物，避免发生碰撞；四个检测传感器7也依次布置在机壳1前进方向的前侧、后侧、左侧和右侧；四个检测传感器7将机壳1周围的空间划分为四个方位，以便对污染源的定位，理论上检测传感器7的个数越多，对污染源的定位越准确，即检测传感器7的个数还可以是八个、十六个或者更多。为使探测和检测的范围更大，同一方位的检测传感器6和避让传感器7设置在机壳1上的不同水平高度。所述避让传感器6主要用于探测机壳1移动过程中可能遇到的障碍物，所述检测传感器7主要负责空气质量数据的采集和检测，用于检测机壳1周围空气中的悬浮颗粒物、刺激性气体和细菌，检测传感器6和避让传感器7将采集的信息传递给控制系统进行分析和处理，控制系统根据其对收集数据的分析结果而向驱动装置4、净化消毒装置2或其他相关部件发出作为控制指令。由于检测传感器7沿机壳1周向均匀布置，用于对空气中刺激性气体浓度和悬浮粒子含量等信息进行采集，并通过不同位置的检测传感器7回传到控制系统，由控制系统对其接收到的各位置点的空气质量数据进行比对，以实现对空气中的污染源的定位和跟踪，以便控制系统控制驱动装置4工作，使空气净化机器人移动到污染源附近。本实用新型的空气净化消毒机器人可以自动根据检测传感器7收集到的空气中刺激性气体浓度、细菌和悬浮粒子含量等信息，通过比对，判断出机壳1周围360度范围内污染最为严重的一个方向，且当污染源超过了一定的数值时，则启动步进电机，驱使空气净化消毒机器人朝污染源方向运动，同时启动净化消毒装置2。行进过程中通过避让传感器6感知周围的障碍物，并通过两个动力后轮的正反转配合实现转向，绕过障碍物；如果不能绕过障碍物，则选择路线中浓度最大的地方停止下来，进行空气净化消毒。

在本实施方式中，所述控制系统包括mcu或dsp微控制器和设置在机壳1顶部的控制面板9，所述控制面板9包括有显示屏、遥控接收头、触摸板和启停开关。微控制器能对接收到的检测传感器6和避让传感器7发来的信息进行识别、判断、分析和处理，并进行数据运算和比对，最后发出控制指令，数据储存芯片用于存储相关数据和指令规则。控制面板9上的显示屏用于显示检测传感器6检测到的空气质量参数，触摸板用于手动输入控制指令或手动操作设备，遥控接收头用于接收用户通过遥控器发送的控制指令。

本实施方式中的驱动装置4包括转向前轮11、左后动力轮12、右后动力轮13和驱动器，所述驱动器包括第一步进电机14、第二步进电机15和传动齿轮，第一步进电机14通过传动齿轮与左后动力轮12传动连接，第二步进电机15通过传动齿轮与右后动力轮13传动连接。即两个动力后轮具有独立的动力输出，其左后动力轮12和右后动力轮13相互独立转动，本实施方式通过对两个动力后轮的分别控制，如控制一侧的后轮快速转动，另一侧的后轮慢速转动或不转动，或者两者的两个动力后轮进行正反配合来实现空气净化消毒机器人的前进、后退和转向、避让障碍物等。

本实施方式的空气净化消毒机器人，搭载有蓄电池5，以实现其无线移动，当然，也可以直接使用电源线外接电源插座，让空气净化消毒机器人实现带线移动。本实施方式在机壳1内设置有蓄电池5和电量检测装置，在机壳1的底部还设置有充电接口和分离的充电座3，所述充电接口和充电座3配合使用，其充电接口直接固定在机壳1上，蓄电池5与控制系统电连接，充电座3则不设置在机壳1上，在非充电状态下充电座3与机壳1分离，所述充电座3通过电源线与室内的电源插座电连接从而使充电座3保持带电状态，当机壳1内设置的电量检测装置检测到蓄电池5内的电量低于设定值时，微控制器便控制驱动装置4工作，带动空气净化消毒机器人移动到充电座3正上方，并使机壳1底部的充电接口与充电座3对接从而实现自动充电。

在本实施方式中，在机壳1内设置的净化消毒装置2包括设置在机壳1进风口处的初效过滤网和设置在机壳1内的循环风机、紫外线消毒灯、空气过滤芯和等离子空气消毒器，所述循环风机、紫外线消毒灯和等离子空气消毒器均与控制系统电连接，循环风机用以使得空气净化消毒机器人周围的空气流动，让空气在机壳1内形成从进风口进入到净化消毒装置2内，最终从出风口排出的循环气流，通过对机壳1周围的空气进行多次循环即可使污染的空气净化清新。在本实施方式中，其初效过滤网共设置有四组，分别安装在机壳1下部的四个进风口处，所述等离子空气消毒器包括正电极和负电极构成稳定的高压电场，所述正电极和负电极之间为非电连接，正电极和负电极之间的间隙为8至30毫米，等离子体发生器产生的高电压施加在正电极和负电极之间，能电离击穿其间的空气，使空气中部分分子的链接断裂，分解成稳定的原子O、H、C等，然后这些原子会进行重新组合，生成自然界中最稳定的分子，如H₂O、O₂、CO₂等，从而达到对其间的空气进行净化消毒的功效。为进一步提升空气净化和除味的效果，本实施方式还在机壳1内设置有活性碳净味层和光触媒空气净化装置，其活性碳净味层采用竹碳纳米过滤芯，所述光触媒空气净化装置也与控制系统电连接，所述光触媒空气净化装置能对空气进行消毒和净味，同时本实施方式还在机壳1上部的四个出风口处分别安装有高效过滤网，经过净化过滤后的空气通过机壳1上部出风口处设置的高效过滤网而供应至室内。

另外，本实施方式还在机壳1底部安装有四个与控制系统电连接的距离传感器8，以检测机壳1底部与地面之间的距离，用于识别在空气净化消毒机器人行进路径上的深坑或台阶，避免掉下楼梯或坑内。具体地，在机壳1底部位于其前进方向的前侧和后侧均设置有两个距离传感器8，用于空气净化消毒机器人前进和后退时对深坑或台阶的检测。

在机壳1的底部还安装有可拆卸的底盘10，所述蓄电池5安装在底盘10的上部，驱动装置4安装在底盘10的下部，本实用新型中的蓄电池5为无线充电式蓄电池，当空气净化消毒机器人移动到充电座3正上方时即可进行自动充电，方便快捷。

为提升人工智能的程度，本实施方式还在机壳1上部开设有声音收集窗，所述控制系统还包括声音传感器和声控开关，控制系统能根据捕捉到的声音信息而接通或断开声控开关。以使本申请提出的空气净化消毒机器人具有声控功能，可以识别简单的语音指令，如：消毒、净化、开启、停止、关闭、左转、右转、前进、倒退、止步等；当电量不足时可自动返回到充电座3处进行自动充电；另外，通过控制面板9可设定手动和定时开启净化消毒功能；可以通过电脑及手机实现远程操控，实现无线控制功能；还可以通过遥控器操作。

综上所述，本实用新型的空气净化消毒机器人使用、维护方便，能够有效的分解有害气体，净化和消毒室内空气，智能化程度高。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作出任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种空气净化消毒机器人，包括机壳(1)、设置在机壳(1)内的净化消毒装置(2)和控制系统；所述机壳(1)为圆柱形结构，在机壳(1)上设置有进风口和出风口，其特征在于：在机壳(1)的底部安装有与控制系统电连接的驱动装置(4)，所述驱动装置(4)用于驱动机壳(1)前进、后退和转向；在所述机壳(1)上安装有多个与控制系统电连接的避让传感器(6)和检测传感器(7)；所述避让传感器(6)和检测传感器(7)均安装在机壳(1)外侧并沿机壳(1)外周均匀布设，所述避让传感器(6)用于探测机壳(1)移动过程中的障碍物，所述检测传感器(7)用于检测机壳(1)周围空气中的悬浮颗粒物、刺激性气体和细菌。

2.根据权利要求1所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：所述进风口和出风口均设置有多个，进风口设置在机壳(1)的下部，出风口设置在机壳(1)的上部，且多个进风口和出风口都均匀布设在机壳(1)的外周。

3.根据权利要求1所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：所述净化消毒装置(2)包括设置在机壳(1)进风口处的初效过滤网和设置在机壳(1)内的循环风机、紫外线消毒灯、空气过滤芯和包含有等离子体发生器、电极的等离子空气消毒器；所述循环风机、紫外线消毒灯和等离子空气消毒器均与控制系统电连接。

4.根据权利要求3所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：所述净化消毒装置(2)还包括设置在机壳(1)内的活性碳净味层、光触媒空气净化装置和高效过滤网，所述光触媒空气净化装置与控制系统电连接。

5.根据权利要求1所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：在机壳(1)外周分别均匀布置有四个避让传感器(6)和四个检测传感器(7)。

6.根据权利要求1所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：在机壳(1)的底部还安装有多个与控制系统电连接的距离传感器(8)，以检测机壳(1)底部与地面之间的距离，用于识别、避让深坑和台阶。

7.根据权利要求1所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：所述控制系统包括微控制器和设置在机壳(1)顶部的控制面板(9)，所述控制面板(9)包括有显示屏、遥控接收头、触摸板和启停开关。

8.根据权利要求7所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：在机壳(1)上部还开设有声音收集窗，所述控制系统还包括声音传感器和声控开关，控制系统能根据捕捉到的声音信息而接通或断开声控开关。

9.根据权利要求6所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：所述距离传感器(8)共设置有四个，分别在机壳(1)底部位于其前进方向的前侧和后侧各安装了两个。

10.根据权利要求1所述的一种空气净化消毒机器人，其特征在于：所述机壳(1)的底部设置有底盘(10)，蓄电池(5)安装在底盘(10)的上部，驱动装置(4)安装在底盘(10)的下部。