一种家用防疫消毒装置

1.本发明涉及病毒消毒技术领域，具体涉及一种家用防疫消毒装置。


背景技术：

2.2019年年底新冠疫情突然爆发并迅速席卷全球，防疫人员工作压力及风险高居不下，传统消毒方式不仅工作量大，还具有交叉感染的风险，开发智能防疫消毒机器人对防疫事业具有重要意义。
3.美国企业carnegie robotics开发了一款机器人，使用紫外技术用于表面消毒，防止新型冠状病毒的传播。使用紫外线消毒技术用于自动扶梯、扶手、电梯按钮及其他经常需要接触的区域表面消毒，防止新型冠状病毒的传播。亚马逊制造了一款机器人，能够使用利用紫外线杀灭新型冠状病毒。像酒店行李车，带轮式矩形底座上安装了一个很高的金属框架，框架的一侧配备了至少10个紫外线灯管，可用于仓库以及超市，对食品包装和门把手等进行表面消毒。国内市场上优必选防疫机器人用u-slam立体导航技术，在巡检、巡逻和消毒灭菌时可以自主设定线路、地点和时间，实现定位导航。同时，多种传感器协同工作，实时定位与地图构建，实现多方位立体定位导航和避障。相较于人工喷淋，该款防疫机器人可以喷洒均匀无遗漏，执行定点定时消杀任务。能够在医疗机构、交通枢纽、生活社区、广场公园、产业园区、商业街区等众多场所的疫情防控中发挥重要作用，提升一线防控能力，有效避免交叉感染风险。
4.目前，室内消毒防疫主要采用的是紫外线、臭氧、层流、过氧乙酸、巴氏消毒等。紫外线消毒和酒精消毒需要人工操作，消耗大量的精力，而且紫外线灯开关的时候人暴露在现场，对人体有伤害。有的防疫机器人喷洒消毒水，这种消毒方式会对人体和室内图画、衣物、植物等造成损害，不适合家用。有的防疫机器人探测范围有限，不能应对复杂的路况；有的防疫机器人误差大、危险系数较高；其它的国外智能防疫机器人造价高、技术复杂。


技术实现要素：

5.本发明针对背景技术中的问题，开发了一种利用二维码和陀螺仪组合导航的家用防疫消毒装置，可用于家庭消毒防疫。该款机器人体积小、成本低、可靠性高、对人体无损伤。该设计的控制系统基于arduino单片机，搭建防疫消毒机器人软硬件系统平台，可自主选择二维码或者陀螺仪导航方式，完成了机器人自主导航、校正、定位、消毒等动作，配制的纯天然中药消毒溶液可对室内空气和门把手消毒，该纯中草药消毒液是萃取金银花、豆蔻、肉桂、赤芍等名贵中药材及天然、无毒无害、无刺激、无副作用、气味清香，对人体无副作用。
6.为实现上述目的，本发明技术解决方案如下：
7.一种家用防疫消毒装置，包括机器人车体、位于机器人车体内部的控制模块、驱动模块、位于机器人车体外部的紫外线灯消毒装置、中药消毒液装置、蓝牙模块、语音识别模块、视觉传感器、位姿传感器、超声波传感器和人体红外检测传感器；其中，所述蓝牙模块、视觉传感器、位姿传感器、超声波传感器和人体红外检测传感器分别与控制模块输入端连
接，所述驱动模块、紫外线灯消毒装置、中药消毒液装置分别与控制模块输出端连接；所述语音识别模块与控制模块互相连通，实现输入输出功能。
8.进一步地，所述机器人车体左右前方均安装有超声波传感器。
9.优选地，所述中药消毒液装置安装于机器人车体前侧。
10.优选地，为避免臭氧对人体的危害，所述紫外线灯消毒装置采用无臭氧石英紫外线杀菌灯，并且紫外线灯下方装一反光罩与水平面成5-7度角，使其向天花板及墙壁照射并反射，以增加照射范围。
11.进一步地，所述中药消毒液装置喷洒的中药配方为：金银花提取液1％、艾叶油2％、豆蔻油1％、肉桂油0.5％，花椒精油0.3％，余量为水。
12.优选地，所述紫外线灯消毒装置通过升降操纵杆与机器人车体连接，可以通过控制模块控制电机从而控制消毒装置升降。
13.优选地，所述控制模块为安卓系统控制模块。
14.一种家用防疫消毒装置，各步骤次序为：
15.一、当选择二维码导航时候，切换到二维码导航模式：
16.(1)首先在百度地图上，搜到1、2、3、4......每个房间并定位到地址信息；
17.(2)点击分享按钮，获取url链接地址文本，点后面的复制按钮，把网址信息复制到剪贴板中；
18.(3)启动label mx条码软件，利用复制的url地址来制作二维码；新建空白标签页，根据需要自行编辑尺寸，在画图工具条里，选二维码画图工具，在页面上拖拉画出二维码图形；在右侧属性栏，把复制的地图地址粘贴回车，二维码就是url地址图形；
19.(4)点击打印按钮，选择打印机打印二维码标签；在每个房间地板上张贴打印的二维码；
20.(5)启动防疫机器人消毒模式；视觉传感器检测二维码位置，消毒机器人经过第一个房间，在门口停留并对门把手喷洒中药消毒液消毒100秒；
21.(6)消毒机器人进入第一个房间，移动到二维码定位位置，人体红外检测传感器检测有没有人在，有人会发出提示：“正在消毒”并切换到喷洒中药模式消毒5分钟；
22.(7)人体红外检测传感器检测到没有人在，打开紫外线灯对房间消毒30分钟；
23.(8)消毒机器人进入第二个房间，依次消毒；消毒完毕后，机器人回到指定位置。
24.二、当选择陀螺仪导航时候，切换到陀螺仪导航模式：
25.(1)位姿传感器把检测到的位置信息包括俯仰角、滚转角和航向角传送给控制器，然后依照控制器指令沿预定路径前进，消毒机器人经过第一个房间，在门口停留并对门把手喷洒中药消毒液雾化消毒100秒；
26.(2)消毒机器人进入第一个房间，人体红外检测传感器检测有没有人在房间，如果有人，发出语音提示：“正在消毒”并切换到喷洒中药雾化消毒5分钟；
27.(3)人体检测传感器检测到没有人在房间，打开紫外线灯对房间消毒30分钟；
28.(4)消毒机器人进入第二个房间，依次消毒；消毒完毕后，机器人回到指定位置。
29.本发明现对于现有技术其特点是结构简单、体积小、成本低、可靠性高。其中的二维码导航方式抗干扰能力强，误差小；其中的紫外线杀菌灯消毒用于家庭空气消毒既经济又高效。考虑到紫外线消毒后光解产生的臭氧对人体的危害，本装置采用无臭氧石英紫外
线杀菌灯，并且紫外线灯下方装一反光罩与水平面成5-7度角左右，使紫外线向天花板及墙壁照射并反射，以扩大照射范围。机器人喷洒的纯天然中药消毒是萃取金银花、豆蔻、肉桂、赤芍等名贵中药材及天然、无毒无害、无刺激、无副作用、气味清香，对人体无副作用，对家庭抗疫来说意义非凡，跟紫外线消毒结合的方式能有效提高防疫水平，提高工作效率，提升人们的生活质量和幸福指数。
附图说明
30.图1为本发明硬件结构图。
31.图2为本发明消毒流程图。
32.图3为本发明避障流程图。
具体实施方式
33.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
34.如图1所示，本发明的一种家用防疫消毒装置，包括机器人车体、位于机器人车体内部的控制模块、驱动模块、位于机器人车体外部的紫外线灯消毒装置、中药消毒液装置、蓝牙模块、语音识别模块、视觉传感器、位姿传感器、超声波传感器和人体红外检测传感器；其中，所述蓝牙模块、视觉传感器、位姿传感器、超声波传感器和人体红外检测传感器分别与控制模块输入端连接，所述驱动模块、紫外线灯消毒装置、中药消毒液装置分别与控制模块输出端连接；所述语音识别模块与控制模块互相连通，实现输入输出功能。
35.如图2所示，一种家用防疫消毒装置，各步骤次序为：
36.一、当选择二维码导航时候，切换到二维码导航模式：
37.1.首先在百度地图上，搜到1、2、3、4......每个房间并定位到地址信息；
38.2.点击分享按钮，获取url链接地址文本，点后面的复制按钮，把网址信息复制到剪贴板中；
39.3.启动label mx条码软件，利用复制的url地址来制作二维码。新建空白标签页，根据需要自行编辑尺寸，在画图工具条里，选二维码画图工具，在页面上拖拉画出二维码图形；
40.4.在右侧属性栏，把复制的地图地址粘贴回车，二维码就是url地址图形；
41.5.点击打印按钮，选择打印机打印二维码标签；
42.6.在每个房间地板上张贴打印的二维码；
43.7.启动防疫机器人消毒模式；视觉传感器检测二维码位置，消毒机器人经过第一个房间，在门口停留并对门把手喷洒中药消毒液消毒100秒；
44.8.消毒机器人进入第一个房间，移动到二维码定位位置，人体检测传感器检测有没有人在，有人会发出提示：“正在消毒”并切换到喷洒中药消毒5分钟；
45.9.人体检测传感器检测到没有人在，打开紫外线灯对房间消毒30分钟；
46.10.消毒机器人进入第二个房间，依次消毒；
47.11.消毒完毕后，机器人回到指定位置。
48.二、当选择陀螺仪导航时候，切换到陀螺仪(位姿传感器)导航模式：
49.1.位姿传感器把检测到的位置信息包括俯仰角、滚转角和航向角传送给控制器，然后依照控制器指令沿预定路径前进，消毒机器人经过第一个房间，在门口停留并对门把手喷洒中药消毒液雾化消毒100秒；
50.2.消毒机器人进入第一个房间，人体检测传感器检测有没有人在房间，如果有人，发出语音提示：“正在消毒”并切换到喷洒中药雾化消毒5分钟；
51.3.人体检测传感器检测到没有人在房间，打开紫外线灯对房间消毒30分钟；
52.4.消毒机器人进入第二个房间，依次消毒；
53.5.消毒完毕后，机器人回到指定位置。
54.三、机器人可按照语音提示完成消毒防疫：
55.1、机器人可识别发出的语音指令开始喷雾、结束喷雾、升高操纵杆、降低操作杆、打开紫外灯、关闭紫外灯、前进、后退等并完成对应动作。分别对房间进行紫外线消杀或者中药消毒液喷雾消毒。
56.四、机器人避障功能(如图3所示)：
57.根据机器人行驶时的避障要求，避障的策略可以是当智能机器人前方和右侧都有障碍物，那么智能机器人要左转避开障碍物；如果前方及左侧有障碍物，那么智能机器人右转避开障碍物；如果前方、左侧和右侧都检测到障碍物，那么智能车能机器人需要后退一段距离，然后向左侧转向，运行时间需稍长一些，用来彻底避开障碍物。
58.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。