多功能空气净化装置

摘要

本发明提供了一种多功能空气净化装置，包括机壳、设置于所述机壳内的净化系统、控制系统以及监测系统，通过监测系统能够实时对室内的空气质量进行监测，通过控制系统能够控制多功能空气净化装置进行自动移动，当室内的空气质量较差时控制系统控制多功能空气净化装置进行移动并控制净化系统进行净化工作，达到该多功能空气净化装置进行自动移动、自动净化空气的目的，并且通过手机的APP能够对多功能空气净化装置监测到的空气数据进行显示。达到使用者对室内空气质量进行远程监控的目的。

权利要求

1.一种多功能空气净化装置，其特征在于，包括机壳(1)、设置于所述机壳(1)内的净化系统、控制系统以及监测系统；

所述监测系统，用于监测多功能空气净化装置所处环境的空气质量；

所述控制系统，用于根据所述监测系统监测到的空气质量，对所述净化系统发送控制指令；

所述净化系统，用于根据所述控制系统发送来的控制指令进行工作，以对多功能空气净化装置所处环境的空气进行净化处理；

所述控制系统还用于按照如下控制策略来控制净化系统工作：确定所需分类人员所属于的人群分类，所述所需分类人员为多功能空气净化装置所处环境中的人员；

根据所述所需分类人员所属于的人群分类，按照该人群分类对应的控制策略控制净化系统工作；

所述确定所需分类人员所属于的人群分类，所述所需分类人员为多功能空气净化装置当前所处环境中的人员，包括：获取多个人员各自的n个身体指标，作为样本数据，形成一个矩阵B，如公式(1)；

其中bjn为第j个人的第n个身体指标所对应的值，对所述矩阵B进行归一化处理，得到公式(2)；

bbij为矩阵B的第j行第n列归一化后的值，每个bbij的值都是0到1之间的值，bbij将构成一个新的矩阵BB；

然后按照以下公式(3)计算矩阵BB中的任意两行距离：其中d(i,j)为第i个人与第j个人的数据距离，也就是矩阵BB的第i行与第j行的距离；

接着，按照如下步骤(1)-(4)进行处理：

(1)将矩阵BB中的每个人定义为一类；

(2)将数据距离最小的两类合并成一个新类；其中，所述新类的各个身体指标的值为原两类的各个身体指标的值的均值，从而将N个人分成了N-1类；形成新的矩阵BB2；

(3)然后重新计算上述新类与矩阵BB2中除该新类以外的所有其它类之间的距离；

(4)重复步骤(2)和(3)直到所有类之间的距离没有小于设定值的，则分类完成，此时有几类，则说明所述多个人员分为了多少类；此时的分类数量记为S类；

计算所需分类人员与矩阵B中人员之间的距离，所需分类人员为多功能空气净化装置所处环境中的人员；

接着，按照如下步骤(a)-(d)进行处理：

(a)获取所需分类人员n个身体指标形成向量C，作为目标数据；

(b)将所获取的向量C添加到矩阵B的第一行，形成新的矩阵CB；

(c)利用上述公式(2)将矩阵CB归一化，得到归一化后的矩阵CBB；

(d)利用上述公式(3)计算CBB中向量C所对应的行与除自己外的任意行之间的数据距离；

将得到的数据距离d(C,bj)按从小到大进行排序，其中d(C,bj)为向量C与矩阵B中的第j个样本人员之间的数据距离，bj 为矩阵B中的第j行，Yj为bj 所属的类，将bj 所属于的类Yj标记于d(C,bj)后面，得到矩阵Z，如公式(4)；

其中d(C,bn)*为将数据距离d(C,bj)数据按照从小到大顺序进行排序后所对应的第n条记录，Yn*为d(C,bn)*在矩阵B中所对应的那一行所属于的类排序之后所对应的样本数据所属于的类，然后选择Z的前K条记录，其中K的确定方法如公式(5)：其中J为矩阵B的总的行数，s为预设的选择数量值，将所选择的K条记录的Yn*所记载的类别统计出来，确定占比最大的类别则为所需分类人员所处类别；

所述根据所述所需分类人员所属于的人群分类，按照所述所需分类人员所属于的人群分类对应的控制策略控制净化系统工作，包括：建立所述所需分类人员所属于的人群分类所对应的矩阵X，Xi1代表第i种环境下的雾霾浓度、Xi2代表第i种环境下的二氧化碳浓度、Xi3代表第i种环境下的一氧化碳浓度、Xi4代表第i种环境下的氧气浓度，i＝1、2、3......n；矩阵X如公式(6)：确定所述所需分类人员所属于的人群分类在矩阵X中每种环境下是否需要启动空气净化功能，得到向量Y，如公式(7)所示：Y＝(y1,y2,y3…yn)

(7)

其中，yi 表示在第i种环境下是否需要启动空气净化功能，i＝1、2、3......n；yi 的值为

0或1，0表示不需要启动空气净化功能，1表示需要启动空气净化功能；

将矩阵X作为自变量，向量Y作为因变量，形成一个如下拟合函数，如公式(8)所示：Y＝a0+a1x1+a2x2+a3x3+a4x4

(8)

该拟合函数中，向量A＝(a0,a1,a2,a3,a4)表示所需求解的常数项以及矩阵X中各个指标的系数，x1表示雾霾浓度这一指标的值，x2表示二氧化碳浓度这一指标的值，x3表示一氧化碳浓度这一指标的值，x4表示氧气浓度这一指标的值；通过以下方式得出向量A，如公式(9)所示：其中A＝(a0,a1,a2,a3,a4)，其中 为Q对a0求偏导；

得到a0+a1x1+a2x2+a3x3+a4x4对应的值，将该值带入方程(10)：将矩阵X的每一行值分别带入方程式(10)，其中，x1取值为该行的第一个指标的值，x2取值为该行的第二个指标的值，x3取值为该行的第三个指标的值，x4取值为该行的第四个指标的值；则每一行可以得到一个相应的求解的 则可以得到矩阵 将得到的 带入下列检验方程，如公式(11)所示，其中 为矩阵X的第i行计算得到的值，yi表示第i行的实际值，s为所求的准确率，如果s<90％ ,则增大样本量重复上述公式(11)的计算步骤，否则所得到的则为最终的学习效果值；

利用 这一公式，计算多功能空气净化装置当前

所处环境对应的p值；

如果当前所处环境对应的p大于1/2时说明所述所需分类人员当前需要启动空气净化功能，控制系统控制净化系统开始工作；

如果当前所处环境对应的p小于或等于1/2时说明所述所需分类人员当前不需要启动空气净化功能，控制系统控制净化系统停止工作。

2.根据权利要求1所述的多功能空气净化装置，其特征在于，所述监测系统包括雾霾浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器以及氧气浓度传感器；

所述净化系统包括设置于所述机壳(1)的进气口、排气栅板、换气扇以及净化滤芯(2)，所述换气扇设置在净化滤芯(2)的顶部，并通过进风口与净化滤芯(2)内部连通，机壳(1)外部设有与内部净化滤芯(2)对应的若干进气口，机壳(1)顶部设有与换气扇出风口对应的排气栅板，机壳(1)外壁靠近顶部位置设有控制按键；

还包括控制系统，所述控制系统包括驱动轮(3)、驱动马达、超声波测距传感器(5)、控制器、驱动板以及电源构成，驱动轮(3)与驱动马达连接，机壳(1)四周外壁设有多个超声波测距传感器(5)；

所述换气扇、驱动马达、电源、控制按键、超声波测距传感器(5)分别与控制器电性连接；

所述多功能空气净化装置的驱动轮(3)为麦克纳姆全向轮；所述麦克纳姆全向轮分别设置在机壳(1)底部四角的位置，且两两对称；所述麦克纳姆全向轮均设有与其连接的驱动马达，驱动马达分别与控制器电性连接；

所述多功能空气净化装置还包括喷射口(6)；所述喷射口(6)位于智能自主式多功能空气净化装置任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与换气扇出风口连接；

所述电风阀与控制器电性连接。

说明书

多功能空气净化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及空气净化领域，具体涉及一种多功能空气净化装置。

背景技术

[0002] 随着工业的发达，空气中的污染物越来越多，使得多功能空气净化装置的功能多样化越来越明显。空气净化器是近几年来新兴的一种新型家用电器，具有自动检测烟雾、滤去粉尘、尘埃、消除花粉、异味及有害气体例如甲醛、还兼具灭菌去除过敏源等功能。目前空气净化器不够智能。

发明内容

[0003] 本发明提供一种多功能空气净化装置，能够提高该装置的智能化。

[0004] 一种多功能空气净化装置，包括机壳、设置于所述机壳内的净化系统、控制系统以及监测系统；

[0005] 所述监测系统，用于监测多功能空气净化装置所处环境的空气质量；

[0006] 所述控制系统，用于根据所述监测系统监测到的空气质量，对所述净化系统发送控制指令；

[0007] 所述净化系统，用于根据所述控制系统发送来的控制指令进行工作，以对多功能空气净化装置所处环境的空气进行净化处理。

[0008] 进一步的，

[0009] 所述监测系统包括雾霾浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器以及氧气浓度传感器；

[0010] 所述净化系统包括设置于所述机壳的进气口、排气栅板、换气扇以及净化滤芯，所述换气扇设置在净化滤芯的顶部，并通过进风口与净化滤芯内部连通，机壳外部设有与内部净化滤芯对应的若干进气口，机壳顶部设有与换气扇出风口对应的排气栅板，机壳外壁靠近顶部位置设有控制按键；

[0011] 还包括控制系统，所述控制系统包括驱动轮、驱动马达、超声波测距传感器、控制器、驱动板以及电源构成，驱动轮与驱动马达连接，机壳四周外壁设有多个超声波测距传感器；

[0012] 所述换气扇、驱动马达、电源、控制按键、超声波测距传感器分别与控制器电性连接；

[0013] 所述多功能空气净化装置的驱动轮为麦克霍姆全向轮；所述麦克纳姆全向轮分别设置在机壳底部四角的位置，且两两对称；所述麦克纳姆全向轮均设有与其连接的驱动马达，驱动马达分别与控制器电性连接；

[0014] 所述多功能空气净化装置还包括喷射口；所述喷射口位于智能自主式多功能空气净化装置任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与换气扇出风口连接；所述电风阀与控制器电性连接。

[0015] 进一步的，

[0016] 所述多功能空气净化装置还包括自动显示单元，所述自动显示单元包括处理装置、提取装置、显示装置、通讯装置以及蓄电池，所述提取装置用于获取用户u在第tui次使用多功能空气净化装置i的耗电量bui，所述处理装置通过以下公式计算耗电量bui：

[0017] bui＝μ+bu(tui)+bi(tui)  (1)

[0018] 其中μ是常数、bu(tui)为在第tui天驱动马达的耗电量、bi(tui)为处理装置、通讯装置、提取装置以及显示装置在第tui天的耗电量；

[0019] 其中bi(tui)可以用以下公式表示：

[0020] bi(tui)＝bi+bi，Bin(t)  (2)

[0021] 其中bi是处理装置、提取装置以及显示装置在标准温度下的耗电量、bi，Bin(t)为在处理装置、提取装置以及显示装置中各个元器件温度增高所增加的耗电量；

[0022] 由于每一个用户的使用该多功能多功能空气净化装置的使用频率不一，所以通过以下公式确定用户u的用户偏置：

[0023] devu(t)＝sign(t-tu)·|t-tu|β  (3)

[0024] 其中tu为用户u使用多功能空气净化装置每一次的平均用电量、t为用户最后使用多功能空气净化装置的用电量，β为常数；

[0025] 确定了用户的用户偏置、每一次使用耗电量需要bui，即可通过以下公式确定该多功能空气净化装置在该用户u的使用频率下还能够继续使用的次数：

[0026]

[0027] 其中N为剩余使用次数、P为蓄电池的总电能、α为常数；

[0028] 所述处理装置输出剩余使用次数至显示装置。

[0029] 进一步的，

[0030] 所述多功能空气净化装置还包括用户评分单元，用于获取用户对购买的多功能空气净化装置提交的评分，

[0031] 还包括总处理单元，分别与各个多功能空气净化装置处的用户评分单元连接，用于根据用户对多功能空气净化装置的评分确定用户u和用户v之间的相似度：

[0032]

[0033] 其中，Iuv为同时被用户u和用户v都评分的多功能空气净化装置集合；Iu为被用户u评分的多功能空气净化装置集合；Iv为被用户v评分的多功能空气净化装置集合；rui为用户u对多功能空气净化装置i的评分，rvi为用户v对多功能空气净化装置i的评分；

[0034] 总处理单元将相似度大于预设阈值的用户u和用户v进行关联并生成关联数据进行存储。

[0035] 进一步的，所述控制系统还用于按照如下控制策略来控制净化系统工作：

[0036] 确定所需分类人员所属于的人群分类，所述所需分类人员为多功能空气净化装置所处环境中的人员；

[0037] 根据所述所需分类人员所属于的人群分类，按照该人群分类对应的控制策略控制净化系统工作。

[0038] 进一步的，所述确定所需分类人员所属于的人群分类，所述所需分类人员为多功能空气净化装置当前所处环境中的人员，包括：

[0039] 获取多个人员各自的n个身体指标，作为样本数据，形成一个矩阵B，如公式(1)；

[0040]

[0041] 其中bjn为第j个人的第n个身体指标所对应的值，对所述矩阵B进行归一化处理，得到公式(2)；

[0042]

[0043] bbij为矩阵B的第i行第j列归一化后的值，每个bbij的值都是0到1之间的值，bbij将构成一个新的；

[0044] 然后按照以下公式(3)计算矩阵BB中的任意两行距离：

[0045]

[0046] 其中d(i,j)为第i个人与第j个人的数据距离，也就是矩阵BB的第i行与第j行的距离；

[0047] 接着，按照如下步骤(1)-(4)进行处理：

[0048] (1)将矩阵BB中的每个人定义为一类；

[0049] (2)将数据距离最小的两类合并成一个新类；其中，所述新类的各个身体指标的值为原两类的各个身体指标的值的均值，从而将N个人分成了N-1类；形成新的矩阵BB2；

[0050] (3)然后重新计算上述新类与矩阵BB2中除该新类以外的所有其它类之间的距离；

[0051] (4)重复步骤(2)和(3)直到所有类之间的距离没有小于设定值的，则分类完成，此时有几类，则说明所述多个人员分为了多少类；此时的分类数量记为S类；

[0052] 计算所需分类人员与矩阵B中人员之间的距离，所需分类人员为多功能空气净化装置所处环境中的人员；

[0053] 接着，按照如下步骤(a)-(d)进行处理：

[0054] (a)获取所需分类人员n个身体指标形成向量C，作为目标数据；

[0055] (b)将所获取的向量C添加到矩阵B的第一行，形成新的矩阵CB；

[0056] (c)利用上述公式(2)将矩阵CB归一化，得到归一化后的矩阵CBB；

[0057] (d)利用上述公式(3)计算CBB中向量C所对应的行与除自己外的任意行之间的数据距离；

[0058] 将得到的数据距离d(C,bj)按从小到大进行排序，其中d(C,bj)为向量C与矩阵B中的第j个样本人员之间的数据距离，bj为矩阵B中的第j行，Yj为bj所属的类，将bj所属于的类Yj标记于d(C,bj)后面，得到矩阵z，如公式(4)；

[0059]

[0060] 其中d(C,bn)*为将数据距离d(C,bj)数据按照从小到大顺序进行排序后所对应的第n条记录，Yn*为d(C,bn)*在矩阵B中所对应的那一行所属于的类；排序之后所对应的样本数据所属于的类，然后选择Z的前K条记录，其中K的确定方法如公式(5)：

[0061]

[0062] 其中J为矩阵B的总的行数，s为预设的选择数量值，将所选择的K条记录的Yn*所记载的类别统计出来，确定占比最大的类别则为所需分类人员所处类别。

[0063] 进一步的，

[0064] 所述根据所述所需分类人员所属于的人群分类，按照所述所需分类人员所属于的人群分类对应的控制策略控制净化系统工作，包括：

[0065] 建立所述所需分类人员所属于的人群分类所对应的矩阵X，Xi1代表第i种环境下的雾霾浓度、Xi2代表第i种环境下的二氧化碳浓度、Xi3代表第i种环境下的一氧化碳浓度、Xi4代表第i种环境下的氧气浓度，i＝1、2、3、、、、、、n；矩阵X如公式(6)：

[0066]

[0067] 确定所述所需分类人员所属于的人群分类在矩阵X中每种环境下是否需要启动空气净化功能，得到向量Y，如公式(7)所示：

[0068] Y＝(y1,y2,y3…yn)

[0069] (7)

[0070] 其中，yi表示在第i种环境下是否需要启动空气净化功能，i＝1、2、3、、、、、、n；yi的值为0或1，0表示不需要启动空气净化功能，1表示需要启动空气净化功能；

[0071] 将矩阵X作为自变量，向量Y作为因变量，形成一个如下拟合函数，如公式(8)所示：

[0072] f(x)＝a0+a1x1+a2x2+a3x3+a4x4

[0073] (8)

[0074] 该拟合函数中，向量A＝(a0,a1,a2,a3,a4)表示所需求解的常数项以及矩阵X中各个指标的系数，x1表示雾霾浓度这一指标的值，x2表示二氧化碳浓度这一指标的值，x3表示一氧化碳浓度这一指标的值，x4表示氧气浓度这一指标的值；通过以下方式得出向量A，如公式(9)所示：

[0075]

[0076] 其中A＝(a0,a1,a2,a3,a4)，其中 为Q对a0求偏导；

[0077] 得到a0+a1x1+a2x2+a3x3+a4x4对应的值，将该值带入方程(10)：

[0078]

[0079]

[0080] 将矩阵X的每一行值分别带入方程式(10)，其中，x1取值为该行的第一个指标的值，x2取值为该行的第二个指标的值，x3取值为该行的第三个指标的值，x4取值为该行的第四个指标的值；则每一行可以得到一个相应的求解的 则可以得到矩阵 将得到的 带入下列检验方程，如公式(11)所示，

[0081]

[0082] 其中 为矩阵X的第i行计算得到的值，yi表示第i行的实际值，s为所求的准确率，如果s<90％,则增大样本量重复上述公式(11)的计算步骤，否则所得到的则为最终的学习效果值；

[0083] 利用 这一公式，计算多功能空气净化装置当前所处环境对应的p值；

[0084] 如果当前所处环境对应的p大于1/2时说明所述所需分类人员当前需要启动空气净化功能，控制系统控制净化系统开始工作；

[0085] 如果当前所处环境对应的p小于或等于1/2时说明所述所需分类人员当前不需要启动空气净化功能，控制系统控制净化系统停止工作。

[0086] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

[0087] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0088] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0089] 图1为多功能空气净化装置的结构示意图；

[0090] 图2为多功能空气净化装置的立体结构图。

[0091] 1、机壳；2、净化滤芯；3、驱动轮；4、充电基座；5、超声波测距传感器；6、喷射口。

具体实施方式

[0092] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

[0093] 本发明实施例提供了一种多功能空气净化装置，如图1所示其结构示意图，包括机壳、设置于所述机壳内的净化系统、控制系统以及监测系统；

[0094] 所述监测系统，用于监测多功能空气净化装置所处环境的空气质量；空气质量可以包括雾霾浓度、二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度等；

[0095] 所述控制系统，用于根据所述监测系统监测到的空气质量，对所述净化系统发送控制指令；

[0096] 所述净化系统，用于根据所述控制系统发送来的控制指令进行工作，以对多功能空气净化装置所处环境的空气进行净化处理。

[0097] 上述系统可以使得多功能空气净化装置能够根据多功能空气净化装置所处环境的空气质量来控制净化系统工作，提高该装置的智能化。

[0098] 所述监测系统包括雾霾浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、一氧化碳浓度传感器以及氧气浓度传感器；所述净化系统包括设置于所述机壳1的进气口、排气栅板、换气扇以及净化滤芯2，所述换气扇设置在净化滤芯2的顶部，并通过进风口与净化滤芯2内部连通，机壳1外部设有与内部净化滤芯2对应的若干进气口，机壳1顶部设有与换气扇出风口对应的排气栅板，机壳1外壁靠近顶部位置设有控制按键；所述控制系统包括驱动轮3、驱动马达、超声波测距传感器5、控制器、驱动板以及电源构成，驱动轮3与驱动马达连接，机壳1四周外壁设有多个超声波测距传感器5；所述换气扇、驱动马达、电源、控制按键、超声波测距传感器5分别与控制器电性连接。

[0099] 上述技术方案的效果及原理在于：

[0100] 本发明提供了一种多功能空气净化装置，包括机壳1、设置于所述机壳1内的净化系统、控制系统以及监测系统，通过监测系统能够实时对室内的空气质量进行监测，通过控制系统能够控制多功能空气净化装置进行自动移动，当室内的空气质量较差时控制系统控制多功能空气净化装置进行移动并控制净化系统进行净化工作，达到该多功能空气净化装置进行自动移动、自动净化空气的目的，并且通过手机的APP能够对多功能空气净化装置监测到的空气数据进行显示。达到使用者对室内空气质量进行远程监控的目的。

[0101] 在一个实施例中，换气扇设置在净化滤芯2的顶部，并通过进风口与净化滤芯2内部连通。机壳1外部设有与内部净化滤芯2对应的若干进气口。机壳1顶部设有与换气扇出风口对应的排气栅板。机壳1外壁靠近顶部位置设有控制按键。机壳1底部设有驱动轮3，驱动轮3与驱动马达输出轴连接。机壳1四周外壁设有多个超声波测距传感器5。换气扇、驱动马达、电源、控制按键、超声波测距传感器5分别与控制器电性连接。

[0102] 在一个实施例中，智能自主式多功能空气净化装置的驱动轮3为麦克霍姆全向轮，麦克纳姆全向轮分别设置在机壳1底部四角的位置，且两两对称。麦克纳姆全向轮均设有与其连接的驱动马达，驱动马达分别与控制器电性连接。智能自主式多功能空气净化装置还包括喷射口6，喷射口6位于智能自主式多功能空气净化装置任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与换气扇出风口连接。电风阀与控制器电性连接。智能自主式多功能空气净化装置还包括粉尘传感器、VOC传感器、无线模块。粉尘传感器、VOC传感器及无线模块分别与控制器电性连接。智能自主式多功能空气净化装置还包括充电基座4，充电基座4由载体、电源线、充电电极、红外线发射器构成。载体侧壁纵向布置多个充电电极。

[0103] 在一个实施例中，载体顶部设有红外线发射器。载体内部设有与外部电源线电性连接的稳压电源和充电控制器。充电控制器分别与稳压电源、充电电极、红外线发射器电性连接。智能自主式多功能空气净化装置底部外壁设有与充电基座4的充电电极一一对应的导体触点。导体触点上方设有与充电基座4顶部红外线发射器位置相对应的红外线接收器。智能自主式多功能空气净化装置内部设有充电模块。充电模块与导体触点及电源分别电性连接。充电模块红外接收器分别与控制器电性连接。充电基座4布置在房间一角，通过电源线与市电连接，充电基座4自动进入待机状态，充电控制器会根据充电电极间的阻值决定是否对触点进行充电电流的输出。当智能自主式多功能空气净化装置的导体触点与充电基座
4的充电电极接触后，充电控制器根据充电电极间的阻值变化来识别是否有设备接入，判断通过后，向充电电极输送充电电流。充电电流经过导体触点、充电模块为智能自主式多功能空气净化装置内部的电源进行充电。

[0104] 在一个实施例中，所述智能自主式多功能空气净化装置的驱动轮3为麦克霍姆全向轮；所述麦克纳姆全向轮分别设置在机壳1底部四角的位置，且两两对称；所述麦克纳姆全向轮均设有与其连接的驱动马达，驱动马达分别与控制器电性连接；

[0105] 所述智能自主式多功能空气净化装置还包括喷射口6；所述喷射口6位于智能自主式多功能空气净化装置任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与换气扇出风口连接；所述电风阀与控制器电性连接。

[0106] 在一个实施例中，智能自主式多功能空气净化装置的驱动轮3为麦克霍姆全向轮，麦克纳姆全向轮分别设置在机壳底部四角的位置，且两两对称。麦克纳姆全向轮均设有与其连接的驱动马达，驱动马达分别与控制器电性连接。智能自主式多功能空气净化装置还包括喷射口6，喷射口6位于智能自主式多功能空气净化装置任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与换气扇出风口连接。电风阀与控制器电性连接。智能自主式多功能空气净化装置还包括粉尘传感器、VOC传感器、无线模块。粉尘传感器、VOC传感器及无线模块分别与控制器电性连接。智能自主式多功能空气净化装置还包括充电基座4，充电基座4由载体、电源线、充电电极、红外线发射器构成。载体侧壁纵向布置多个充电电极。

[0107] 在一个实施例中，载体顶部设有红外线发射器。载体内部设有与外部电源线电性连接的稳压电源和充电控制器。充电控制器分别与稳压电源、充电电极、红外线发射器电性连接。智能自主式多功能空气净化装置底部外壁设有与充电基座4的充电电极一一对应的导体触点。导体触点上方设有与充电基座4顶部红外线发射器位置相对应的红外线接收器。智能自主式多功能空气净化装置内部设有充电模块。充电模块与导体触点及电源分别电性连接。充电模块红外接收器分别与控制器电性连接。充电基座4布置在房间一角，通过电源线与市电连接，充电基座4自动进入待机状态，充电控制器会根据充电电极间的阻值决定是否对触点进行充电电流的输出。当智能自主式多功能空气净化装置的导体触点与充电基座
4的充电电极接触后，充电控制器根据充电电极间的阻值变化来识别是否有设备接入，判断通过后，向充电电极输送充电电流。充电电流经过导体触点、充电模块为智能自主式多功能空气净化装置内部的电源进行充电。

[0108] 在一个实施例中，所述智能自主式多功能空气净化装置的驱动轮3为麦克霍姆全向轮；所述麦克纳姆全向轮分别设置在机壳底部四角的位置，且两两对称；所述麦克纳姆全向轮均设有与其连接的驱动马达，驱动马达分别与控制器电性连接；

[0109] 所述智能自主式多功能空气净化装置还包括喷射口6；所述喷射口6位于智能自主式多功能空气净化装置任意一侧的外壁，其内部连通设有风道，风道通过电风阀与换气扇出风口连接；所述电风阀与控制器电性连接。

[0110] 在一个实施例中，所述多功能空气净化装置还包括以下装置：

[0111] 开启装置，用于当检测到多功能空气净化装置的移动速度大于设定阈值、且所述多功能空气净化装置上的设定应用开启时，启动所述多功能空气净化装置上的超声波测模组；

[0112] 调节装置，用于根据所述多功能空气净化装置当前相对水平位置的倾斜角度调整所述超声波测模组，使所述超声波测模组的探测方向轴心平行于地面；

[0113] 控制装置，用于控制所述超声波测模组探测所述多功能空气净化装置周围的障碍物与所述多功能空气净化装置之间的距离；

[0114] 提示装置，用于根据多功能空气净化装置和障碍物之间的距离，向所述控制器发出提示数据。

[0115] 上述技术方案的效果及原理在于：

[0116] 通过其中设定阈值可以是0，即当多功能空气净化装置的移动速度大于0的时候，开启装置控制超声波测模组开启，通过控制装置检测多功能空气净化装置周围的障碍物与所述多功能空气净化装置之间的距离并向控制器输出提示数据，达到检测空气净化装置与周围的障碍物距离的目的。

[0117] 在一个实施例中，所述超声波测模组包括四组，分别设置于所述多功能空气净化装置的四个方向，并且相邻的两个超声波测模组与多功能空气净化装置的中心的连线呈垂直设置。

[0118] 在一个实施例中，第一检测模块，用于获取所述多功能空气净化装置的当前加速度值；

[0119] 第二检测模块，用于根据所述当前加速度值以及所述多功能空气净化装置位于障碍物的加速度值，获取所述多功能空气净化装置当前相对障碍物位置的角度。

[0120] 所述超声波测模组包括半椭圆形的超声波测距传感器，所述超声波测距传感器阵列包括第一、第二和第三超声波测距传感器，所述第一超声波测距传感器的中心与所述半椭圆形的超声波测距传感器阵列的短轴重合，所述第二和第三超声波传感器相对所述短轴对称分布，所述中心和短轴的夹角为60°，所述驱动马达的中心和所述半椭圆形的超声波测距传感器阵列的长轴重合。

[0121] 在一个实施例中，所述提示装置包括：

[0122] 第三检测模块，用于根据所述多功能空气净化装置的移动速度，获取所述多功能空气净化装置与所述障碍物之间的相对移动速度，所述相对移动速度对应一个报警阈值距离；

[0123] 第二输出单元，用于当所述距离达到与所述相对移动速度对应的报警阈值距离时，向所述发出提示数据。

[0124] 在一个实施例中，所述控制系统包括位移模块，所述位移模块受控于控制驱动轮进行转向；

[0125] 所述控制器根据所述提示数据控制所述多功能空气净化装置的驱动马达停止转动或控制位移模块控制驱动轮进行转向。

[0126] 在一个实施例中，所述多功能空气净化装置还包括自动显示单元，所述自动显示单元包括处理装置、提取装置、显示装置、通讯装置以及蓄电池，所述提取装置用于获取用户u在第tui次使用多功能空气净化装置i的耗电量bui，所述处理装置通过以下公式计算耗电量bui：

[0127] bui＝μ+bu(tui)+bi(tui)  (1)

[0128] 其中μ是常数、bu(tui)为在第tui天驱动马达的耗电量、bi(tui)为处理装置、通讯装置、提取装置以及显示装置在第tui天的耗电量；

[0129] 其中bi(tui)可以用以下公式表示：

[0130] bi(tui)＝bi+bi，Bin(t)  (2)

[0131] 其中bi是处理装置、提取装置以及显示装置在标准温度下的耗电量、bi，Bin(t)为在处理装置、提取装置以及显示装置中各个元器件温度增高所增加的耗电量；

[0132] 由于每一个用户的使用该多功能多功能空气净化装置的使用频率不一，所以通过以下公式确定用户u的用户偏置：

[0133] devu(t)＝sign(t-tu)·|t-tu|β(3)其中tu为用户u使用多功能空气净化装置每一次的平均用电量、t为用户最后使用多功能空气净化装置的用电量，β为常数；

[0134] 确定了用户的用户偏置、每一次使用耗电量需要bui，即可通过以下公式确定该多功能空气净化装置在该用户u的使用频率下还能够继续使用的次数：

[0135]

[0136] 其中N为剩余使用次数、P为蓄电池的总电能、α为常数；

[0137] 所述处理装置输出剩余使用次数至显示装置。

[0138] 上述技术方案的效果及原理在于：

[0139] 通过基于一个用户以往每次使用多功能空气净化装置的使用频率、耗电量等，计算该多功能空气净化装置所存储的电量还能够使用多少次，进而达到根据用户不同使用习惯而测定该多功能空气净化装置还可以使用多少次的目的。

[0140] 在一个实施例中，所述多功能空气净化装置还包括用户评分单元，用于获取用户对购买的多功能空气净化装置提交的评分，

[0141] 还包括总处理单元，分别与各个多功能空气净化装置处的用户评分单元连接，用于根据用户对多功能空气净化装置的评分确定用户u和用户v之间的相似度：

[0142] 其中，Iuv为同时被用户u和用户v都评分的多功能空气净化装置集合；Iu为被用户u评分的多功能空气净化装置集合；Iv为被用户v评分的多功能空气净化装置集合；rui为用户u对多功能空气净化装置i的评分，rvi为用户v对多功能空气净化装置i的评分；

[0143] 总处理单元将相似度大于预设阈值的用户u和用户v进行关联并生成关联数据进行存储。

[0144] 上述技术方案的效果及原理在于：

[0145] 通过统计不同用户对该多功能空气净化装置的评分，进而达到计算各个用户之间的相似度，如果两个用户对该多功能空气净化装置的评分相似，则证明该两个用户的需求和使用情况近似，例如说其中一个用户购买另一个物品时另一个用户对该物品的需求较大，可以进行推送。

[0146] 在一个实施例中，总处理单元用于确定除用户u以外对多功能空气净化装置z进行评分的用户w的集合Nz(w)，所述多功能空气净化装置z为用户u未评价过的多功能空气净化装置；

[0147] 根据每个用户w对所述多功能空气净化装置z的评分rwz确定所述多功能空气净化装置z的标准评分

[0148]

[0149] 其中，|Nz(w)|表示集合Nz(w)的元素个数；

[0150] 根据用户u与用户w之间的相似度C(u,w)、以及所述标准评分 确定所述用户u对所述多功能空气净化装置z的预测评分ruz'：

[0151]

[0152] 其中，a是常数；Iuw为同时被用户u和用户w都评分的多功能空气净化装置集合；Iw为被用户w评分的多功能空气净化装置集合；rwi为用户w对多功能空气净化装置i的评分；

[0153] 将所述用户u对所述多功能空气净化装置z的预测评分ruz'输出至所述多功能空气净化装置进行显示。

[0154] 在一个实施例中，所述控制系统还用于按照如下控制策略来控制净化系统工作：

[0155] 确定所需分类人员所属于的人群分类，所述所需分类人员为多功能空气净化装置所处环境中的人员；

[0156] 根据所述所需分类人员所属于的人群分类，按照该人群分类对应的控制策略控制净化系统工作。

[0157] 其中，所述确定所需分类人员所属于的人群分类，所述所需分类人员为多功能空气净化装置当前所处环境中的人员，包括：

[0158] 获取多个人员各自的n个身体指标，作为样本数据，形成一个矩阵B，如公式(1)；

[0159]

[0160] 其中bjn为第j个人的第n个身体指标所对应的值，对所述矩阵B进行归一化处理，得到公式(2)；

[0161]

[0162] bbij为矩阵B的第i行第j列归一化后的值，每个bbij的值都是0到1之间的值，bbij将构成一个新的；

[0163] 然后按照以下公式(3)计算矩阵BB中的任意两行距离：

[0164]

[0165] 其中d(i,j)为第i个人与第j个人的数据距离，也就是矩阵BB的第i行与第j行的距离；

[0166] 接着，按照如下步骤(1)-(4)进行处理：

[0167] (1)将矩阵BB中的每个人定义为一类；

[0168] (2)将数据距离最小的两类合并成一个新类；其中，所述新类的各个身体指标的值为原两类的各个身体指标的值的均值，从而将N个人分成了N-1类；形成新的矩阵BB2；

[0169] (3)然后重新计算上述新类与矩阵BB2中除该新类以外的所有其它类之间的距离；

[0170] (4)重复步骤(2)和(3)直到所有类之间的距离没有小于设定值的，则分类完成，此时有几类，则说明所述多个人员分为了多少类；此时的分类数量记为S类；

[0171] 计算所需分类人员与矩阵B中人员之间的距离，所需分类人员为多功能空气净化装置所处环境中的人员；

[0172] 接着，按照如下步骤(a)-(d)进行处理：

[0173] (a)获取所需分类人员n个身体指标形成向量C，作为目标数据；

[0174] (b)将所获取的向量C添加到矩阵B的第一行，形成新的矩阵CB；

[0175] (c)利用上述公式(2)将矩阵CB归一化，得到归一化后的矩阵CBB；

[0176] (d)利用上述公式(3)计算CBB中向量C所对应的行与除自己外的任意行之间的数据距离；

[0177] 将得到的数据距离d(C,bj)按从小到大进行排序，其中d(C,bj)为向量C与矩阵B中的第j个样本人员之间的数据距离，bj为矩阵B中的第j行，Yj为bj所属的类，将bj所属于的类Yj标记于d(C,bj)后面，得到矩阵z，如公式(4)；

[0178]

[0179] 其中d(C,bn)*为将数据距离d(C,bj)数据按照从小到大顺序进行排序后所对应的第n条记录，Yn*为d(C,bn)*在矩阵B中所对应的那一行所属于的类；排序之后所对应的样本数据所属于的类，然后选择Z的前K条记录，其中K的确定方法如公式(5)：

[0180]

[0181] 其中J为矩阵B的总的行数，s为预设的选择数量值，将所选择的K条记录的Yn*所记载的类别统计出来，确定占比最大的类别则为所需分类人员所处类别。

[0182] 在一个实施例中，所述根据所述所需分类人员所属于的人群分类，按照所述所需分类人员所属于的人群分类对应的控制策略控制净化系统工作，包括：

[0183] 建立所述所需分类人员所属于的人群分类所对应的矩阵X，Xi1代表第i种环境下的雾霾浓度、Xi2代表第i种环境下的二氧化碳浓度、Xi3代表第i种环境下的一氧化碳浓度、Xi4代表第i种环境下的氧气浓度，i＝1、2、3、、、、、、n；矩阵X如公式(6)：

[0184]

[0185] 确定所述所需分类人员所属于的人群分类在矩阵X中每种环境下是否需要启动空气净化功能，得到向量Y，如公式(7)所示：

[0186] Y＝(y1,y2,y3…yn)

[0187] (7)

[0188] 其中，yi表示在第i种环境下是否需要启动空气净化功能，i＝1、2、3、、、、、、n；yi的值为0或1，0表示不需要启动空气净化功能，1表示需要启动空气净化功能；

[0189] 将矩阵X作为自变量，向量Y作为因变量，形成一个如下拟合函数，如公式(8)所示：

[0190] f(x)＝a0+a1x1+a2x2+a3x3+a4x4

[0191] (8)

[0192] 该拟合函数中，向量A＝(a0,a1,a2,a3,a4)表示所需求解的常数项以及矩阵X中各个指标的系数，x1表示雾霾浓度这一指标的值，x2表示二氧化碳浓度这一指标的值，x3表示一氧化碳浓度这一指标的值，x4表示氧气浓度这一指标的值；通过以下方式得出向量A，如公式(9)所示：

[0193]

[0194] 其中A＝(a0,a1,a2,a3,a4)，其中 为Q对a0求偏导；

[0195] 得到a0+a1x1+a2x2+a3x3+a4x4对应的值，将该值带入方程(10)：

[0196]

[0197]

[0198] 将矩阵X的每一行值分别带入方程式(10)，其中，x1取值为该行的第一个指标的值，x2取值为该行的第二个指标的值，x3取值为该行的第三个指标的值，x4取值为该行的第四个指标的值；则每一行可以得到一个相应的求解的 则可以得到矩阵 将得到的 带入下列检验方程，如公式(11)所示，

[0199]

[0200] 其中 为矩阵X的第i行计算得到的值，yi表示第i行的实际值，s为所求的准确率，如果s<90％,则增大样本量重复上述公式(11)的计算步骤步骤，否则所得到的则为最终的学习效果值；

[0201] 利用 这一公式，计算多功能空气净化装置当前所处环境对应的p值；

[0202] 如果当前所处环境对应的p大于1/2时说明所述所需分类人员当前需要启动空气净化功能，控制系统控制净化系统开始工作；

[0203] 如果当前所处环境对应的p小于或等于1/2时说明所述所需分类人员当前不需要启动空气净化功能，控制系统控制净化系统停止工作。

[0204] 上述技术方案的效果在于：

[0205] 通过以上技术方案不仅通过数据将人进行了分类，使不同的人群拥有不同的处理方案，解决了不同的人对于环境的适应能力不同这种情况，并对任意增加的人员，净化装置都能自动将该人员确定为某一类，然后启动该类的处理方案，并且在每类人群中，都通过机器学习，使处理变为更加智能化，让空气净化装置在任意时间段内都能自己主动的判断是否需要启动智能净化装置，并不是只是在某个指标大于预设值时才开始净化，这就解决了在所有指标都没达到预设值时，但是整个环境其实已经特别恶劣的情况，例如所有指标都已经到达了预设值的99％，按照固定的预设指标，是不会启动空气净化功能，但是这时候环境其实已经十分恶劣，对人体的健康已经有很大的威胁了，而通过机器学习之后的空气净化装置能根据自己的学习成果作出判断，启动净化功能。同时通过让空气净化装置自己的不断学习，使智能净化时对于是否需要净化的判断越来越智能化，提高净化装置的智能化。

[0206] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。