TW202306522A - 自動化機器人消毒系統 - Google Patents

Abstract

一種清潔及消毒系統。更具體而言，本發明的態樣是有關於用以通過自動化清潔及消毒之移動式機器人而增強一公司的環境、社會、治理的系統及方法。特別是，在大眾運輸中，例如鐵道系統的公眾空間中藉由使用該自動化清潔及消毒之移動式機器人進行清潔、消毒及滅菌。

Description

自動化機器人消毒系統

本發明一般是有關於清潔及消毒系統。更具體而言，本發明的態樣是有關於用以通過自動化清潔及消毒移動式機器人而增強一公司的環境、社會、治理的系統及方法。特別是，在大眾運輸中，例如鐵道系統的公眾空間中藉由使用該自動化清潔及消毒之移動式機器人進行清潔、消毒及滅菌。

數百萬人每天使用公共運輸工具（public transits）。因此，保持公共運輸工具之公共空間的清潔為必要的。大眾運輸工具服務的提供者通常在一陣子進行一次主要清潔，並每天進行數次次要清潔。清潔通常為人工執行且所使用的清潔設備主要專精於僅移除可見的外來物質（例如，灰塵及垃圾）。吸塵器（vacuum cleaner）、拖把及掃把通常為最常使用的清潔設備。

在COVID-19全球大流行開始後，基於衛生考量，對公共運輸工具的公眾信心大幅下降。政府亦擔憂公共運輸工具可能增加COVID-19或其他病毒在社區的擴散。有鑑於此，公共運輸工具服務提供者開始對公眾區域消毒以降低於公共運輸工具中擴散疾病的風險。

清潔與消毒不同。清潔將可見的外來物質，包括髒汙、灰塵及碎屑自表面或物件移除。消毒使用消毒劑（disinfectants）以殺滅表面及物件上的細菌。消毒並不是必須要清潔骯髒表面。

如同清潔操作，公共運輸工具中的消毒操作是人工進行。人工消毒具有下列缺點：

不一致性及不可靠性。難以確保一位清潔操作者一致地清潔及消毒公眾空間中的每個地點（spot）。清潔及消毒期間之消毒劑的過度使用（overuse）經常發生，由於該等清潔操作者不知道在消毒期間他們／她們在特定地點使用了多少消毒劑。過度使用將對公眾產生不必要的相關風險。

增加感染的風險。即使清潔操作者在消毒一區域時完整配戴護具（protective gears），他／她仍位於被病原媒介物入侵的風險下。因此，基於該清潔操作者及社區之間的互動，社區中感染的風險亦增加。

廢棄物之量的增加。每位清潔操作者每次消毒一區域時需要配戴拋棄式的護具。因此，廢棄物的量隨著所進行之消毒的次數增加而增加。

時間、成本及員工傷害。為了確保一區域的清潔度，需要規律的清潔及消毒。然而，有許多區域難以由人類到達，舉例而言，HVAC通道。需要花費許多人力及時間以對其進行清潔及／或消毒。增加的時間及成本可能使得對這些區域的頻繁清潔成為不務實的。再者，員工在清潔及消毒這些區域時可能受傷。

由於上述缺點無法減少污染及廢棄物，其無法改善一個公司的環境、社會及治理（Environment, Social, and Governance，ESG）評等。其亦將清潔操作者暴露於任何潛在感染。公司總是尋找改善其ESG評等的方法。此是由於在ESG評等獲得高分的公司傾向較容易預測未來的風險及機會。這些公司亦傾向傳達長期價值及長期策略思考。

有鑑於前述背景，本發明的一個態樣為提供自動清潔及及消毒之移動式機器人系統以解決背景技術中所提及的所有缺點。

特別是，本發明的一態樣是對於清潔及消毒增強一致性及可靠性。本發明之機器人基於例如溫度、濕度、環境壓力、空氣循環及公眾空間之天花板與機器人之消毒噴嘴之間的距離等條件，藉由精準控制將被施用至週遭環境之消毒劑的用量以最佳化消毒效果。其有助於達成殺生物效能及過量使用之間的完美平衡。

本發明的再一個態樣是降低感染的風險以及護具（例如，廢棄物）的量。本發明的機器人自行（itself）進行清潔及消毒。該清潔操作者在遠離經汙染區域的位置遠程操作。機器人可在遵循用以清潔及消毒的預訂路徑之同時避開障礙物。機器人並不需要任何護具以進行消毒，且亦可進行自我清潔協定（self-cleaning protocol）以在進行消毒後立即消毒自身以保護清潔操作者被汙染。因此，感染的風險及護具（例如，廢棄物）的量被顯著地降低。

本發明的另一態樣是降低清潔及消毒的時間及成本，有助於帶回公眾對於公共運輸工具的信心。多個機器人可被佈署（deployed）以同時清潔及消毒一區域。多個機器人可與彼此通訊以清潔一區域，以將清潔及消毒效能最佳化。該等機器人亦可被佈署於難以由人類到達的位置，例如暖氣、通風及空調（heating, ventilation and air conditioning，HVAC）通道。由於清潔這種區域的難度藉由最小化人類的參與而被降低，其可被更經常地清潔且受傷的風險可被降低。頻繁地清潔及消毒與公共運輸工具相關聯的區域對於重建公眾對於公共運輸工具的信心為重要的因素。

本發明的另一態樣是通過降低廢棄物、汙染及傷害並增加顧客滿意度以及雇員的工作環境而改善一公司的ESG評等。

本發明的額外態樣將於下列說明中被部分闡述，且部分將自該說明為顯見地，或可由本發明的實施而被學習。

因此，本發明的實施例，在一個態樣中，可為自動化清潔及消毒機器人，其包含能夠於一封閉區域中導航並在避開障礙物（obstacles）之下到達該封閉區域的預定位置的一自動化導航系統；用以儲存四級銨化合物（QACs）及／或其他消毒劑（「消毒劑」）的流體儲存器，其中一黏性添加劑可被添加至該消毒劑以增強用以允許該消毒劑黏著至一表面之能力，因此提供針對病原媒介物（pathogen agent）之額外及延長的保護；多個感測器，用以(i) 偵測障礙物；(ii) 辨識經汙染的位置；以及(iii) 量測周圍區域中的殺生物劑（biocidal）之含量以確保達成在殺生物效能（biocidal efficacy）及過度使用（over-use）之間的完美平衡；一可撓式推進系統，其可使該機器人在一公共運輸工具內的不同空間中移動；一消毒模組，其得以移除位於一預定表面上的汙染物及病原媒介物；以及用以儲存指令的一非暫態電腦可讀儲存媒體，其在執行時係用以導致一處理器執行該等指令，用於：(i) 獲得包括至少溫度、濕度及壓力的至少一環境參數，以及(ii) 基於該環境參數最佳化殺生物效能及所使用之消毒劑的量，其中，該機器人係用以(i) 以一環境友善之方式運行；以及(ii) 基於該消毒劑化學品於一表面上的經延長之黏著而預防汙染／交叉感染。

在另一態樣中，該自動化清潔及消毒機器人進一步包含由加壓空氣賦能之一霧化系統，其中噴灑壓力有助於產生消毒劑微滴（droplet）；一靜電噴灑器，其具備具有選自於10、20、40或80 nm之一開口尺寸的一噴嘴，用以控制被噴灑至空氣中以及一表面上的該微滴之尺寸；一壓力控制單元，用以控制該噴灑壓力，藉此控制該等微滴行經的距離及／或高度；以及一選用機械手臂，其是用以將該靜電噴灑器自該機器人遠離而延伸，其中該噴嘴及該壓力控制單元的組合有助於降低所使用之消毒劑的量，且其中該消毒劑的濃度可基於特定的應用而被調整。

實施例現將更完整地參考在此構成一部分的隨附之圖式被敘述，且其藉由例示而示出可被實施的具體之例示性實施例。這些繪示及例示性實施例可在了解本揭露內容為一或多個實施例的原理之例示而被提供，且並非意欲限制所例示之任一實施例。實施例可以許多不同形式實施且不應被解釋為限制此處所述之實施例；反而是，這些實施例被提供使得此揭露內容可為更透徹且完整的，且可對所屬技術領域中具有通常知識者完整地傳達實施例的範圍。特別是本發明可作為方法、系統、電腦可讀媒體、設備或裝置實施 。因此，本發明可採取完全硬體實施例、完全軟體實施例，或結合軟體及硬體態樣的實施例。下列詳細敘述可因此不以限制性的觀點解讀。

第一實施例

參閱圖1，自動化清潔及消毒機器人10之第一實施例包含至少一流體儲存器12，其是用以裝有（hold）四級銨化合物（QACs）及／或任何其他適合的消毒劑（「消毒劑」）、至少一輪14、安裝於機器人10的前方或側邊之至少一障礙物感測器16，用以於其運行時偵測其途中任何障礙物；至少一消毒劑感測器18，用以獲得被分配於一區域中之消毒劑的濃度及／或用量；一清潔模組20，用於自一表面移除可見的外來物質；一消毒模組22，用以施用消毒劑以殺滅空氣傳播之細菌及／或該表面上的細菌；及一電腦系統24，用以自該等感測器16、18接收訊號、基於自消毒感測器18所接收之訊號控制消毒模組22，並基於自該障礙物感測器16所接收之訊號導航經過一預定區域同時避開障礙物。

有許多因素影響殺生物效能，例如，將被消毒之材料、溫度、濕度及壓力。本發明之該電腦系統24可使用機器學習（machine learning）以基於環境因素而最佳化殺生物效能及所使用之消毒劑的量，藉此避免過度使用消毒劑。消毒劑的最佳化可降低對公眾之汙染及相關聯的風險。

在一些實施例中，一黏性化學品（例如，聚合物）可被添加至該消毒劑以允許該消毒劑黏著至一表面更長的時間。

於一些實施例中，機器人10可包括任何可充電電池。於再一些實施例中，機器人10包括鋰電池。

於一些實施例中，機器人10可包括用以驅動輪子14的馬達。

於一些實施例中，障礙物感測器16可為中距離掃描器且可給予機器人10至少5公尺的360度可見度。於一些實施例中，掃描器可具有光源（例如，雷射）或聲源（例如，聲納）。於一些實施例中，障礙物感測器16可為照相機及／或聲納轉換器（sonar transducer）。

第二實施例

現參閱根據本發明之第二實施例的自動化清潔及消毒機器人100。此實施例中的機器人100是特別用於清潔及消毒與公共運輸工具相關的封閉空間。於一些具體實施例中，此機器人100是用以清潔及消毒與鐵路系統相關的封閉空間。如圖2所示，此具體實施例之機器人100包含至少一個流體儲存器12，用以裝有消毒劑；安裝於機器人100之前方的至少一障礙物感測器16，用以在其運行時偵測其途中的任何障礙物；至少一個消毒劑感測器18，用以量測被分配於一區域及／或一封閉區域中的消毒劑之濃度；一消毒模組102，用以將該消毒劑噴灑至空氣中及機器人100周圍的表面，以及電腦系統24，用以自該等感測器16、18接收訊號、基於來自消毒劑感測器18之訊號控制消毒模組102，及基於來自障礙物感測器16之訊號導航經過一預定區域同時避開障礙物。消毒模組102包含由加壓空氣賦能之流體霧化系統104、用以控制該流體霧化系統104的噴灑壓力的壓力控制單元106、具備噴嘴110的靜電噴灑器108、連接至流體儲存器12的流體分布系統122，用以將流體儲存器12中的流體饋給至流體霧化系統104及靜電噴灑器108。噴嘴110的尺寸有助於調節被噴灑至其周圍之空氣中及／或表面的消毒劑之微滴尺寸。壓力控制單元106進一步控制噴灑壓力以控制由消毒劑微滴行經的距離及／或高度。於一些實施例中，對於具有高至600 ppm的濃度之消毒劑，噴灑的範圍是自0.1至30公尺。對於具有高於600 ppm之濃度的消毒劑，噴灑範圍會下降。藉由調整噴嘴110之尺寸及噴灑壓力，殺生物效能及所使用之消毒劑的量可被最佳化。如此一來，所使用之消毒劑的量可被降低。

電腦系統24可控制機器人在給予至少一參數後，獨自完成清潔及消毒，該參數可包括但不限於清潔及消毒指令計畫（instruction plan）及／或將被清潔及消毒之封閉區域的參數（包括但不限於該區域的尺寸及形狀、天花板的高度、通風管道、地板及牆壁之材質、門及座位的位置、溫度、壓力及濕度）。電腦系統24可接著基於該計畫及該等參數產生清潔及消毒計畫，用以最佳化殺生物效能及消毒劑的使用。

於另一實施例中，本發明的態樣可提供一直接管道或平台給政府機構或客戶以提供指令或命令給機器人100。舉例而言，為了改善ESG評等，本發明的態樣可使其電腦系統24能夠接收來自客戶的指令。舉例而言，該客戶可為公共運輸提供者，諸如地鐵或公車操作員。由於這些客戶通常可為政府的分支或承包商，本發明的態樣可智慧地將訊息從這些客戶快速轉換至電腦系統24以控制機器人100。

於一實例中，假設公共運輸提供者（例如，香港的MTR）可與數個政府機構合作以實施政府規則、規範、政策等。於另一實施例中，提供者亦可能需要配合諸如未預期的人群、健康危害狀況、疫情、抗議、示威等緊急狀況。如此一來，提供者可公布或產生下列之一者：

公告、公佈欄、傳單等。

隨著這些公開的資訊，電腦系統24可經由推播而自動接收資訊，且可辨識該被公開之資訊的必要格式或類型。換句話說，電腦系統24可吸收（consume）資訊並提取可被轉化為該電腦實施指令的必要資訊，該電腦實施指令可由電腦系統24執行使得機器人100可為可操作的。應了解的是經公開的資訊可包括人類可讀取的內容而非機器可讀取的內容。舉例而言，經公開的資訊可為新聞稿（press releases）或其他具有給定格式的政府公開資訊。

於另一實施例中，經公開的資訊可被以顏色標記或可包括快速回應（QR）碼，其可包括可由電腦系統24解譯（interpreted）為機器人100之指令的內容。

於再另一實施例中，本發明的態樣可併用機器學習或人工智慧，其可進一步微調（fine-tune）資訊的解譯。於再進一步的實施例中，由於資訊由電腦系統24接收，資訊的另一份複本被傳送至一服務提供管理員，使得該管理員可對電腦系統24所進行之解譯進行手動編輯或改正。舉例而言，處理資訊的該管理者或承包商可接收一份複本且接著可指派手動編碼該些指令給機器人100執行的編程者或技術人員。

於再另一實施例中，本發明的態樣可進一步包括應用編程介面（application programming interface，API），其可更直接地接收來自客戶的資訊。

採用這樣的實施方式，客戶可精準且即時地提供符合政府需求的指令給機器人100執行。此方式進一步可增加或改善ESG評等。舉例而言，由政府合約所界定的需求可通過該解譯程序被提供至電腦系統24，且該解譯可提取、解析（parse）或辨識適合電腦系統24的資訊。

在一個態樣中，電腦系統24在解譯後，可使機器人100的佈署得以進行。於一實例中，該佈署可被延期或排程。於再另一實例中，該佈署可立即被完成或實質上同步進行。於另一實例中，該佈署可藉由承包商的管理者之輔助加以編程。

使被清潔之封閉區域的參數與清潔參數相關聯的基於電腦之模型被儲存於電腦系統24中。電腦系統24可使用機器學習以基於區域數據最佳化殺生物效能及所使用之消毒劑的量。該殺生物效能及消毒劑的使用可通過控制包括但不限於下列的清潔參數而最佳化：控制消毒劑使用量、微滴尺寸、噴灑壓力（藉此控制消毒劑微滴的行經距離）、消毒時間及該消毒劑被施用的角度。

於一些實施例中，機器人100可包括額外的感測器以量測溫度、壓力及相關溼度（related humidity）。電腦系統24可使用機器學習以基於由該溫度計、氣壓計及／或溼度計所量測之即時數據而最佳化殺生物效能及消毒劑使用的量。

電腦系統24可進一步使用機器學習以辨識即將被清潔及／或消毒之物件（舉例而言，地板、牆壁、門、座位等）的材質及／或種類。電腦系統24可進一步使用這些資訊以基於對於清潔及消毒相似物件之先前數據而決定最佳化之消毒策略。該殺生物效能及消毒劑的使用可通過控制包括但不限於下列的參數而最佳化：消毒劑使用量、微滴尺寸、噴灑壓力（藉此控制消毒劑微滴的行經距離）、消毒時間及該消毒劑被施用的角度。

電腦系統24可包括微處理器（未顯示）以及連接至微處理器之電腦可讀取儲存媒體（computer-readable storage medium）或記憶體（未顯示）。

於一些實施例中，電腦系統24控制消毒模組以繼續分配消毒劑直到消毒劑感測器18量測周圍空氣中之消毒劑的濃度達到一預定等級。

於一些實施例中，噴嘴110的開口尺寸為介於10 nm至80 nm的範圍。於一些具體實施例中，噴嘴110的開口尺寸為10 nm、20 nm、40 nm或80 nm。

於一些實施例中，機器人100進一步包括可延伸的機器人手臂以將靜電噴灑器108自機器人100的主體遠離而延伸。於一具體實施例中，該機器人手臂可將靜電噴灑器108自機器人100的主體遠離0.1至5公尺而延伸。於一些實施例中，機器人手臂將靜電噴灑器108朝向天花板而延伸。

於一些實施例中，消毒劑的濃度可基於具體的應用而調整（在一些情形中，清潔劑（detergent）可為特定目的而添加）。在一些實施例中，一黏性化學品（例如，聚合物）可被添加至該消毒劑以允許該消毒劑黏著至一表面更長的時間。

於一些實施例中，機器人100可包括任何可充電電池。於再一些實施例中，機器人100包括鋰電池。

於一些實施例中，機器人100可包括用以驅動輪子14的馬達。

於一些實施例中，障礙物感測器16可為中距離掃描器且可給予機器人100至少5公尺的360度可見度。於一些實施例中，掃描器可具有光源（例如，雷射）或聲源（例如，聲納）。於一些實施例中，障礙物感測器16可為照相機及／或聲納轉換器（sonar transducer）。

於一些實施例中，消毒感測器18可為可自機器人100分離的（detachable）且無線地與機器人100通訊。於一些實施例中，消毒感測器18可包含光學感測器（例如，攝影機）及得以裝有化學指示劑（chemical indicator）並將其暴露至周圍環境的隔室（compartment）。該化學指示劑在消毒劑達到一預定濃度時可改變顏色。該光學感測器測知（picks up）該化學指示劑的顏色變化並傳送訊號至機器人100。於再一些其他的實施例中，消毒劑的濃度是用電子手段量測，舉例而言，在消毒劑達到一預定濃度時電流或電壓的改變。

根據一實施例，機器人100可進一步通過通訊模組112連接至通訊網路。通訊網路可進一步連接至遠程電腦系統，在該處使用者可自遠程的位置指示機器人100。於再一些特定的實施例中，機器人100可進一步通過其通訊模組112與其他機器人100通訊。舉例而言，機器人100可與其他機器人100及／或通訊網路分享其清潔及消毒參數，包括但不限於由其感測器所接收之數據。

於一些實施例中，無線通訊可包括由一路由器或機器人100寄存（hosted）的WI-FI熱點網路。於另一實施例中，無線通訊可包括WI-FI熱點網路204及胞狀網路（cellular network）之組合。於再一實施例中，無線通訊可包括衛星通訊。於再另一實例中，無線通訊可包括藍牙、NFC，或其他短距離無線通訊協定，使機器人100可與另一機器人100通訊。於再另一實例中，無線通訊可為任何無線及／或有線通訊協定。

於一些實施例中，消毒劑是以霧劑（aerosol）等級的乾燥霧形式（dry fog form）被噴灑。

於一些實施例中，機器人100進一步包含可折疊的套管把手（telescope handle）。使用者可用手推、拉或拖動（drag）機器人100。

於一些實施例中，機器人100進一步包含音響警報（audible alarm）用以警示使用者任何警示狀況，以及緊急停止鈕以在有緊急情況時終止機器人100的任何操作。

於一些實施例中，機器人100進一步包括空氣壓縮機以提供用於噴灑壓力的經加壓之氣體。

於一些實施例中，機器人100具有兩個流體儲存器，用以可擇地裝有不同消毒劑。舉例而言，一個流體儲存器用以裝有預洗劑（prewash）或消毒劑，而另一流體儲存器裝有QACs。於再一些實施例中，機器人100具有兩個以上的流體儲存器。

於一些實施例中，機器人100的重量在不包括消毒劑時是少於40公斤（kg）。

於一些實施例中，機器人100的寬度是小於15吋（inches）。

於一些實施例中，靜電噴灑器108可為可自機器人100的主體拆卸的，且消毒劑是通過可撓性軟管供應至靜電噴灑器108。於一些實施例中，靜電噴灑器108可為可分離地連接至該機械手臂。

於一些實施例中，移動式機器人之輪子14可為全輪驅動。於一些其他的實施例中，輪子14為連續式履帶以幫助機器人100在非平坦表面，例如，門檻、突起或坡道上運行。

於一些實施例中，機器人100的各元件可為可拆卸地分開以便於進行佈署。舉例而言，機器人100的主體可自馬達及輪14可拆卸地分離。

於一些實施例中，機器人100可進行自我清潔協定以在消毒作業後立即自我消毒以保護清潔操作者被汙染。該自我清潔協定可藉由快速地在環境中噴灑消毒劑，使得消毒劑可落於機器人100身上以將其消毒而進行。

第三實施例

現參閱根據本發明之第三實施例的自動化清潔及消毒機器人300。此實施例中的機器人300是特別用於清潔及消毒HVAC通道。如圖3所示，此具體實施例之機器人300包含至少一個流體儲存器，用以裝有消毒劑；安裝於機器人300之前方的至少一障礙物感測器，用以在其運行時偵測其途中的任何障礙物；至少一個消毒劑感測器，用以獲得被分配於周圍環境中的消毒劑之量；清潔模組302，用以自一表面移除可見外來物質；一消毒模組304，用以將該消毒劑噴灑至機器人300周圍的表面，以及電腦系統，用以自該等感測器接收訊號、基於來自消毒劑感測器的訊號控制消毒模組304，及基於來自障礙物感測器之訊號導航經過一預定區域同時避開障礙物。

清潔模組302包含兩個可旋轉刷具306，其等呈傾斜以使得刷具的一側可以與將被清潔的表面接觸。左側的可旋轉刷具是用以旋轉使得這兩個可旋轉刷具上的刷毛可掃、壓及／或導引移動式機器人前方表面上的物件朝向移動式機器人移動。

清潔模組進一步包含吸塵系統，其包含設置於可旋轉刷具周圍的吸嘴308以及用以捕集及儲存進入吸嘴之垃圾的隔室。吸嘴308適用於補集不同尺寸的垃圾。於一些實施例中，垃圾的範圍是自灰塵到典型的塑膠水瓶。於一些實施例中，隔室進一步包含過濾袋，使得所有物件被捕集且儲存於此袋中，俾由清潔操作者輕易地移除並清理。

消毒模組304包含安裝於移動式機器人300之底部的織物墊310。此織物墊310被安裝於可伸縮平台上，且朝向機器人300下方的表面。消毒模組304進一步包含噴灑系統，其用以將流體儲存器中的液體分配於織物墊310及／或機器人300下方之表面上。

消毒劑感測器偵測被分配於該墊上的消毒劑之量。若該墊不具有足夠量的消毒劑，機器人將較慢地移動或停止移動，直到消毒劑的量達到預定等級。

第四實施例

現參閱根據本發明之第四實施例的自動化清潔及消毒機器人400。此實施例中的機器人400是特別用於清潔及消毒地板，特別是用於刷洗（scrubbing）地板。如圖4所示，此具體實施例之機器人400包含至少一個流體儲存器，用以裝有消毒劑；安裝於機器人400之前方的至少一障礙物感測器，用以在其運行時偵測其途中的任何障礙物；至少一個消毒劑感測器，用以獲得被分配於周圍環境中的消毒劑之量；一清潔模組402，用以自一表面移除可見的外來物質；一消毒模組404，用以將該消毒劑噴灑至機器人400周圍的表面，以及電腦系統，用以自該等感測器接收訊號、基於來自消毒劑感測器的訊號控制消毒模組404，及基於來自障礙物感測器之訊號導航經過一預定區域同時避開障礙物。

清潔模組402包含至少一機械手臂406及設置於機械手臂406上的可旋轉刷具408。機械手臂406是用以在刷洗期間將可旋轉刷具408推向地板，並在機器人行進時收回可旋轉刷具408。機械手臂406可將可旋轉刷具408延伸至機器人周圍的地板以刷洗地板。

消毒模組404包含設置於刷具中央的噴灑噴嘴，其是用以將流體儲存器410中的液體分配至可旋轉刷具408及／或可旋轉刷具408下方的表面上。

消毒劑感測器偵測分配於刷具408之區域上的消毒劑之量。若這些區域不具有足夠的消毒劑，機器人將增加刷洗時間。

現在敘述有關機器人100的操作。在佈署機器人100時，機器人100可以開始將消毒劑釋放至環境中以消毒環境的一部分或一區段（例如，公共運輸工具，包括但不限於航空器、鐵路、渡輪、船舶、公車、箱型車、轎車、通道等）。消毒劑感測器18可監控並聚焦於消毒劑之濃度的偵測。在偵測或感測消毒劑之濃度到達預定等級時，可停止消毒劑的釋放。如上所述，機器人100接著可移動至下一個地點。

在此一實例中，一旦消毒劑感測器18已提供正訊號（positive signal）至電腦系統，電腦系統可基於其所消毒之物件根據消毒相似物件的先前消毒數據而接著移動至下一位置或進行進一步的消毒。一旦整個環境被消毒，佈署可被完成。

於再另一實施例中，一個以上的機器人100可被同時佈署至相同環境以增加效率並降低消毒時間。各機器人100可通過無線網路與彼此通訊並分享與清潔及消毒有關的數據。

於再另一實施例中，障礙物感測器16可追蹤特定影像（例如，QR碼）並跟隨經追蹤的影像。

應被了解的是用以噴灑抗菌溶液（antimicrobial solution）的其他手段可在不偏離該等實施例的精神及範圍下被提供。於另一實例中，分開的流體儲存器可被用以填裝抗菌溶液。

該等例示實施例可包括所揭示者之外的額外裝置及網路。再者，本案所敘述之以一個裝置所執行的功能可被分散並由兩個或更多個裝置執行。複數個裝置亦可被組合成單一裝置，其可執行經組合之裝置的功能。

此處所敘述的各種參與者（participants）及元件可在一或多個電腦設備上操作以促進此處所述的功能。上述圖式中的任何元件，包括任何伺服器、使用者裝置，或資料庫，可使用任何適合數量的次系統以促進此處所述的功能。

本案中所敘述的任何軟體組件或功能可作為可使用任何合適的電腦語言，諸如，例如Java、C++或Python，使用例如傳統或物件導向技術（object-oriented techniques）由至少一處理器執行的軟體碼（software code）或電腦可讀取指令而實施。

該軟體碼可被作為一系列的指令或命令儲存於非暫態電腦可讀取媒體，諸如隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、磁性媒體諸如硬碟或軟磁碟（floppy disk），或光學媒體諸如CD-ROM上。任何此等電腦可讀取媒體可位於單一計算設備上或於單一計算設備內，且可存在於一個系統或網路內的不同計算設備上或是於該等不同計算設備內。

可被理解的是以上敘述之本發明可以控制邏輯的形式，使用電腦軟體以模組化（modular）或積體化（integrated）方式實施。基於此處所提供的揭露內容及教示，所屬技術領域具有通常知識者可以知道且理解使用硬體、軟體或硬體及軟體的組合以實施本發明的其他方式及／或方法。

上述說明為説明性而非限制性的。在檢視本揭露內容時，實施例的許多變化對於所屬技術領域具有通常知識者為顯見的。因此，實施例的範圍應不參照上述敘述而決定，反而是應參照所附之申請專利範圍的完整範圍或等效範圍而決定。

在不背離實施例的範圍之下，來自任何實施例的一或多個特徵可與任何其他實施例的一或多個特徵結合。「一」、「一個」或「該」的記載意欲表示「一或多個」，除非特別相反地指明。除非特別反向指明，「及／或」的記載意欲代表該用語的最周延的意義（most inclusive sense）。

本系統的一或多個元件可被請求為用以達成特定功能的手段。這樣的手段功能元件（means-plus-function elements）被用於敘述所請求系統的特定元件時，所述技術領域具有通常知識者閲讀了本說明書、圖式及申請專利範圍後，可以理解對應結構包括被編程以使用特殊編程後電腦中的功能以執行所載之特定功能，及／或藉由實施一或多個演算法以達到申請專利範圍中所載或上述步驟中所載之功能的電腦、處理器，或（視情況可以是）微處理器。如所屬技術領域中具有通常知識者能理解的，演算法於本揭露內容中可被表示為數學公式、流程圖、敘述，及／或任何其他提供充足結構以利所屬技術領域中具有通常知識者實施所載方法及其等效內容者。

雖然本發明得以許多不同形式實施，圖式及說明係以本揭露內容為一或多個發明的原理之例示為前提而呈現，而非意欲將任一實施例限制於所説明的實施例。

上述系統及方法的其他優點及修飾對於所屬技術領域具有通常知識者為可輕易思及的。

因此，本發明以其較廣泛的態樣，並未被限制於以上顯示及敘述的特定細節、代表性系統及方法，及説明性實例。對於本説明書内容之各種修飾及變化可在不背離本發明的範圍或精神之下進行，且本發明意欲涵蓋所有此等修飾及變化，只要這些修飾及變化是落於以下申請專利範圍及其等之等效範圍內。

10,100:自動化清潔及消毒機器人 102:消毒模組 104:流體霧化系統 106:壓力控制單元 108:靜電噴灑器 110:噴嘴 112:通訊模組 122:流體分布系統 12:流體儲存器 14:輪子 16:障礙物感測器 18:消毒劑感測器 24:電腦系統 300:自動化清潔及消毒機器人 302:清潔模組 304:消毒模組 306:可旋轉刷具 308:吸嘴 310:織物墊 400:自動化清潔及消毒機器人 402:清潔模組 404:消毒模組 406:機械手臂 408:可旋轉刷具 410:流體儲存器

所屬技術領域具有通常知識者可理解圖式中的元件是為了簡化及明確性而例示，因此並非所有的連接關係及選項都被顯示。舉例而言，在商業上可行之實施例中有用或必要之常見但熟知的元件通常可不被繪示，以促進本發明這些各種實施例的較不受阻礙的視圖。可被進一步理解的是，某些動作及／或步驟可被以特定發生順序敘述或繪示，而所屬技術領域具有通常知識者可理解這樣對於順序的具體指明實際上並非必須的。亦可被理解的是此處所使用的用語及表達方式可針對其等所對應之各別需求及學術領域被定義，除非此處特別闡明其特殊意義。

圖1為根據一實施例之自動化清潔及消毒之移動式機器人的示意圖。

圖2為根據一實施例之用於公共運輸工具的自動化清潔及消毒之移動式機器人的示意圖。

圖3為根據一實施例之用於HVAC通道的自動化清潔及消毒之移動式機器人的示意圖。

圖4為根據一實施例之用於刷洗地板的自動化清潔及消毒之移動式機器人的示意圖。

100:自動化清潔及消毒機器人

102:消毒模組

104:流體霧化系統

106:壓力控制單元

108:靜電噴灑器

110:噴嘴

112:通訊模組

12:流體儲存器

14:輪子

16:障礙物感測器

18:消毒劑感測器

24:電腦系統

Claims (10)

1. 一種自動化清潔及消毒機器人，其包含： 一自動化導航系統，其能夠於一封閉區域中導航並在避開障礙物（obstacles）之下到達該封閉區域的預定地點； 一流體儲存器，其用以儲存四級銨化合物（QACs）及／或其他消毒劑（「消毒劑」），其中一黏性添加劑可被添加至該消毒劑以增強用以允許該消毒劑黏著至一表面之能力，因此提供針對病原媒介物（pathogen agent）之額外及延長的保護； 多個感測器，用以 (i) 偵測障礙物； (ii) 辨識經汙染的地點；以及 (iii) 量測周圍區域中的殺生物劑（biocidal）之含量以確保在殺生物效能（biocidal efficacy）及過度使用（over-use）之間達到完美平衡； 一可撓式推進系統，其可使該機器人在一公共運輸工具內的不同空間中移動； 一消毒模組，其能夠移除一預定表面上的汙染物及病原媒介物；以及 用以儲存指令的一非暫態電腦可讀儲存媒體，其在執行時係用以導致一處理器執行該等指令，用於： (i) 獲得包括至少溫度、濕度及壓力的至少一環境參數，以及 (ii) 基於該環境參數最佳化殺生物效能及所使用之消毒劑的量， 其中，該機器人係用以 (i) 以一環境友善之方式運行；以及 (ii) 基於該消毒劑化學品於一表面上的經延長之黏著而預防汙染／交叉感染。
2. 如請求項1所述之自動化清潔及消毒機器人，其中該消毒模組包含： 由加壓空氣賦能之一霧化系統，其中噴灑壓力有助於產生消毒劑微滴（droplet）； 一靜電噴灑器，其具備具有選自於10、20、40或80 nm之一開口尺寸的一噴嘴，用以控制被噴灑至空氣中以及一表面上的該微滴之尺寸； 一壓力控制單元，用以控制該噴灑壓力，藉此控制該等微滴行經的距離及／或高度；以及 一選用機械手臂，其是用以將該靜電噴灑器自該機器人遠離而延伸， 其中該噴嘴及該壓力控制單元的組合有助於降低所使用之消毒劑的量，且 其中該消毒劑的濃度可基於特定的應用而被調整。
3. 如請求項2所述之自動化清潔及消毒機器人，其中最佳化殺生物效能及所使用之消毒劑的量涉及控制下列之至少一者的步驟：該微滴之尺寸、該噴灑壓力（藉此控制該消毒劑之微滴的行經距離）、消毒時間及該消毒劑被施用的角度。
4. 如請求項3所述之自動化清潔及消毒機器人，其中最佳化殺生物效能及所使用之消毒劑的量進一步涉及下列步驟：對將被消毒之周圍材料及／或物件分類，並基於該等材料及／或物件而藉由控制下列至少一者最佳化殺生物效能：該噴灑壓力（藉此控制該消毒劑之微滴的行經距離）、消毒時間及該消毒劑被施用的角度。
5. 如請求項2所述之自動化清潔及消毒機器人，其中該機械手臂使該靜電噴灑器遠離該機器人而延伸0.1至5公尺的範圍。
6. 如請求項2所述之自動化清潔及消毒機器人，其中該機器人係用以於鐵路系統中進行清潔及消毒。
7. 如請求項2所述之自動化清潔及消毒機器人，其中該機器人是用以使該微滴被噴灑於自該靜電噴灑器起0.1至30公尺的範圍。
8. 如請求項2所述之自動化清潔及消毒機器人，其中該機器人是用以以更環境友善的方式清潔及消毒一封閉空間，且是用以有助於預防交叉感染。
9. 如請求項1所述之自動化清潔及消毒機器人，其進一步包含： 一清潔模組，其包含 具有吸塵開口以吸取大型垃圾物件的吸塵器（vacuum）；以及 多個刷具以將大型垃圾物件掃向該吸塵開口， 其中該消毒模組包含一拖把以使用該消毒劑拖洗一暖氣、通風及空調（HVAC）通道上之一表面。
10. 如請求項1所述之自動化清潔及消毒機器人，其進一步包含： 一清潔模組，其包含 至少一刷具，用以刷洗一表面；以及 一機械手臂，用以朝各種方向移動該刷具以增加刷洗的區域， 其中該消毒模組包含一分配器，用以將該消毒劑分配至該刷具刷洗的一表面上。

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