CN217496986U

CN217496986U - 基于机器人的化学试剂存储装置

Info

Publication number: CN217496986U
Application number: CN202123409978.8U
Authority: CN
Inventors: 李卯东; 赵旭; 韩会勇; 陈平; 曹西征
Original assignee: Beijing Herosail Power Sci & Tech Co ltd
Current assignee: Beijing Herosail Power Sci & Tech Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2031-12-31

Abstract

本实用新型涉及一种基于机器人的化学试剂存储装置，包括试剂存储柜，试剂存储柜前面板设置有触摸显示屏，触摸屏上方设置有摄像头；试剂存储柜顶部设置有排风扇；试剂存储柜前面板设置有试剂存取口；试剂存储柜由水平分隔板分割为若干沿竖直方向设置的独立空间；水平分隔板上表面设置有试剂存储位；试剂存储位上设置有管控机器人；管控机器人上设置有试剂瓶。本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置，应用于实验室等试剂存储的场景，适应了智能化管控的发展要求，规范了使用、存储以及管理过程；提高了存储的安全性以及规范性；台账自动录入取代了人工填写管理台账，提高了危险化学试剂的使用、存储的安全性。

Description

基于机器人的化学试剂存储装置

技术领域

本实用新型涉及一种化学试剂的存储装置，具体的说，是涉及一种基于机器人的化学试剂存储装置。

背景技术

目前化学试剂存储基本为传统的PP试剂柜，没有智能化管控，使用和管理过程繁琐。在化学试剂出入库方面，一般是由实验人员打开柜门取出归还，在操作过程中，经常出现人为因素的试剂破坏，例如碰到试剂瓶、拿错试剂瓶等，尤其对于易爆、有毒的化学试剂，其危险性极高。另外，目前化学试剂台账管理一般为人工填写，无法对存储试剂进行智能化管理，使用过程中漏洞较大，尤其是危险化学药品管理风险高。

传统PP试剂柜对于化学试剂存储不进行分区存储，试剂瓶杂乱摆放，存取过程不容易找到需要的化学试剂，并且极易碰倒其他化学试剂瓶。尤其对于危险化学试剂，传统试剂柜减少其柜内存储试剂数量来保证其安全。

对于目前这种化学试剂使用方式主要问题如下：1.人工操作过程繁琐，易出错，尤其对于危险化学试剂，较危险；2.试剂柜内无分区管理，存储较危险；3.人工记录台账，漏洞较大。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种操作方便，安全可靠，规范了化学试剂使用、存储以及管理过程的基于机器人的化学试剂存储装置及方法。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种基于机器人的化学试剂存储装置，

包括试剂存储柜，试剂存储柜前面板设置有触摸显示屏，触摸屏上方设置有摄像头；试剂存储柜顶部设置有排风扇；试剂存储柜内设置有LED 灯；试剂存储柜前面板设置有试剂存取口；试剂存取口设置有电子门，电子门设置有电子门锁；

试剂存储柜由水平分隔板分割为若干沿竖直方向设置的独立空间；

水平分隔板上表面设置有试剂存储位；

试剂存储位上设置有管控机器人；

管控机器人上设置有试剂瓶；

网格状机器人运动轨迹标记线将试剂存储位相互连通；

试剂存储位通过网格状机器人运动轨迹标记线与试剂存取口相连通；

网格状机器人运动轨迹标记线即机器人水平行进轨道；

管控机器人呈圆台形；

管控机器人包括设置在顶部的试剂盛放支架；

试剂盛放支架下部设置有NFC称重层：

NFC称重层包括NFC模块和称重模块；

NFC称重层下部设置有稳定层；

稳定层包括：控制单元和九轴陀螺仪组；主要用于机器人的控制以及行走稳定；

稳定层下部设置有动力层；

动力层包括：履带、驱动电机和电池，主要为机器人行走提供动力。

优选的，试剂分区挡板将独立空间分割为若干小的独立空间；

试剂分区挡板设置有管控机器人通道；

管控机器人通道设置有密封门。

优选的，上下独立空间通过沿竖直方向设置的竖直管道相连通；

竖直管道内设置有竖直升降装置；

竖直升降装置将管控机器人在上下独立空间进行传送。

循迹机器人通常是采用不同颜色或者其他信号标记来引导进行移动的机器人。

管控机器人运动轨迹标记线为黑白线；管控机器人设置有循迹传感器，黑白线的检测原理是红外线发射管发射光线到路面，红外光遇到白底则被反射，接收管接收到反射光，经施密特触发器整形后输出低电平(数字逻辑0)；当红外光遇到黑线时则被吸收，接收管没有接收到反射光，经施密特触发器整形后输出高电平(数字逻辑1)；如果小车偏出黑色轨迹，一边的机器会输出信号，让MCU(单片微型计算机)处理。

本实用新型相对现有技术的有益效果：

本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置，应用于实验室等试剂存储的场景，适应了智能化管控的发展要求，规范了使用、存储以及管理过程；通过试剂自动化分区，提高了存储的安全性以及规范性；台账自动录入取代了人工填写管理台账，填补了使用试剂错填、少填等漏洞，使用过程得到更加准确的监管；提高了危险化学试剂的使用、存储的安全性。

本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置，试剂全自动智能化运输存取；试剂自动分区；台账自动记录；试剂存取时智能防倾倒；权限管理；智能联动。

附图说明

图1是本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置的结构示意图；

图2是本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置的内部结构示意图；

图3是本实用新型基于机器人的基于机器人的化学试剂存储装置的原理图；

图4是本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置的管控机器人电路原理图；

图5是本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置的管控机器人的结构图；

图6是本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置的外设电路原理图；

图7是本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置的实验人员申请使用试剂的控制流程图；

图8是本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置的实验人员归还使用试剂的控制流程图。

附图中主要部件符号说明：

图中：

1、试剂存储柜 2、触摸显示屏

3、摄像头 4、排风扇

5、试剂存取口 6、电子门

7、水平分隔板 8、管控机器人、

9、试剂瓶

11、试剂分区挡板

12、管控机器人通道

13、竖直管道

81、试剂盛放支架

82、NFC称重层

83、稳定层

84、动力层

841、履带。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本实用新型进行详细的说明：

附图1-6可知，一种基于机器人的化学试剂存储装置，

包括试剂存储柜1，试剂存储柜前面板设置有触摸显示屏2，触摸屏2 上方设置有摄像头3；试剂存储柜顶部设置有排风扇4；试剂存储柜内设置有LED灯；试剂存储柜前面板设置有试剂存取口5；试剂存取口设置有电子门6，电子门设置有电子门锁；

试剂存储柜由水平分隔板7分割为若干沿竖直方向设置的独立空间；

水平分隔板上表面设置有试剂存储位；

试剂存储位上设置有管控机器人8；

管控机器人8上设置有试剂瓶9；

网格状机器人运动轨迹标记线将试剂存储位相互连通；

网格状机器人运动轨迹标记线即机器人水平行进轨道；

管控机器人呈圆台形；

管控机器人包括设置在顶部的试剂盛放支架81；

试剂盛放支架下部设置有NFC称重层82：

NFC称重层82包括NFC模块和称重模块；

NFC称重层82下部设置有稳定层83；

稳定层83包括：控制单元和九轴陀螺仪组；主要用于机器人的控制以及行走稳定；

稳定层83下部设置有动力层84；

动力层84包括：履带841、驱动电机和电池。主要为机器人行走提供动力；电池为驱动电机提供电源，驱动电机驱动履带运动；

试剂分区挡板11将独立空间分割为若干小的独立空间；

试剂分区挡板设置有管控机器人通道12；

管控机器人通道设置有密封门。管控机器人需要通过管控机器人通道时，控制中心发出指令打开密封门。

上下独立空间通过沿竖直方向设置的竖直管道13相连通；

竖直管道内设置有竖直升降装置；

竖直管道设置有管道密封门；管控机器人需要进入或离开竖直管道时，控制中心发出指令打开管道密封门。竖直升降装置为升降机。

竖直升降装置将管控机器人在上下独立空间进行传送。

一种基于机器人的化学试剂存储装置的控制方法，

实验人员申请使用试剂包括如下步骤：

实验人员通过摄像头进行权限验证；

实验人员获得领取权限后，从触摸显示屏上选择需要的试剂，确定试剂以及存取口；

控制中心通过Zigbee向对应的管控机器人下发移动指令；

管控机器人在接收到指令后，通过陀螺仪的角度校正，防止液体试剂洒落或倾倒；管控机器人自动、平稳的移动到相应的存取口，待试验人员领取；

控制中心向存取孔电子门发出开门指令，电子门打开；

实验人员从存取口领取试剂，电子门关闭；

管控机器人向控制中心发送试剂被取走信息；

控制中心记录领取人、领取时间、领取试剂、重量信息；

控制中心生成领取台账；

实验人员归还试剂包括如下步骤：

实验人员申请归还试剂，通过摄像头进行权限验证；

实验人员获得归还权限后，从触摸显示屏上选择存取口；

控制中心向空闲的管控机器人下发指令；管控机器人自动、平稳的移动到相应的存取口；

控制中心向存取孔电子门发出开门指令，电子门打开；

实验人员将待归还试剂通过存取口放置于管控机器人上；

试剂归还完毕，电子门关闭；

试剂瓶设置有NFC标签；管控机器人通过NFC读取试剂标签信息，自动分析该试剂放置位置，通过陀螺仪的角度校正，使其平稳的移动到指定区域，而称重台读取归还试剂的重量信息后，得出该试剂的使用量，由管控机器人统一通过Zigbee上传至控制中心；

控制中心接收到数据后进行汇总，生成归还台账。

气体传感器依据电化学原理，检测柜内的气体浓度，当气体浓度大于设置的阈值后，自动打开排风扇以降低柜内气体的浓度。

当领取试剂或归还试剂时，控制中心向试剂存储柜内LED灯发出打开指令，LED灯延时关闭。使操作者可观察试剂是否移动或安全归位。

温湿度传感器监测柜内的温度、湿度，气体传感器主要检测易挥发液体的气体浓度，均可与排风扇进行联动，一定程度上保证了试剂的存储安全性。

本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置及方法，应用于实验室等试剂存储的场景，适应了智能化管控的发展要求，规范了使用、存储以及管理过程；通过试剂自动化分区，提高了存储的安全性以及规范性；台账自动录入取代了人工填写管理台账，填补了使用试剂错填、少填等漏洞，使用过程得到更加准确的监管；提高了危险化学试剂的使用、存储的安全性。

本实用新型基于机器人的化学试剂存储装置及方法，试剂全自动智能化运输存取；试剂自动分区；台账自动记录；试剂存取时智能防倾倒；权限管理；智能联动。

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结构作任何形式上的限制。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简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型的技术方案范围内。

Claims

1.一种基于机器人的化学试剂存储装置，其特征在于，

包括试剂存储柜，试剂存储柜前面板设置有触摸显示屏，触摸屏上方设置有摄像头；试剂存储柜顶部设置有排风扇；试剂存储柜内设置有LED灯；试剂存储柜前面板设置有试剂存取口；试剂存取口设置有电子门，电子门设置有电子门锁；

水平分隔板上表面设置有试剂存储位；

试剂存储位上设置有管控机器人；

管控机器人上设置有试剂瓶；

网格状机器人运动轨迹标记线将试剂存储位相互连通；

管控机器人呈圆台形；

管控机器人包括设置在顶部的试剂盛放支架；

试剂盛放支架下部设置有NFC称重层：

NFC称重层包括NFC模块和称重模块；

NFC称重层下部设置有稳定层；

稳定层包括：控制单元和九轴陀螺仪组；

稳定层下部设置有动力层；

动力层包括：履带、驱动电机和电池。

2.根据权利要求1所述基于机器人的化学试剂存储装置，其特征在于：

试剂分区挡板将独立空间分割为若干小的独立空间；

试剂分区挡板设置有管控机器人通道；

管控机器人通道设置有密封门。

3.根据权利要求1所述基于机器人的化学试剂存储装置，其特征在于：

上下独立空间通过沿竖直方向设置的竖直管道相连通；

竖直管道内设置有竖直升降装置；

竖直升降装置将管控机器人在上下独立空间进行传送。