机器人自动消毒系统及其控制方法

摘要

本发明公开了机器人自动消毒系统，包括调度管理后台、服务器、通信设备、消毒装置，消毒装置上设置主控单元和通信模块，使消毒装置具备通信能力，通信设备分别与待消毒的机器人和消毒装置的通信模块连接，调度管理后台获取消毒装置和机器人的作业状态信息，利用主控单元对设置在消毒装置上的紫外灯、红外传感器、喷雾器、电动推杆、液位传感器进行控制，同时利用调度管理后台经通信设备连接多个消毒装置和待消毒的机器人，调度管理后台获取消毒装置的工作状态并实时调度待消毒的机器人或其他自动化设备到消毒装置内进行消毒处理，实现了同一区域内的多台消毒装置的集中管理，实现了对机器人或自动化设备进行无人化消毒，且提高消毒装置的利用率。

权利要求

1.机器人自动消毒系统，其特征在于：包括调度管理后台、服务器、PC端、通信设备，消毒装置，所述调度管理后台设置在所述服务器上，所述调度管理后台分别与所述PC端和通信设备连接，所述PC端与所述调度管理后台连接进行数据交互，所述消毒装置包括装置本体、主控单元、通信模块、紫外灯、红外传感器、喷雾器、电动推杆，所述主控单元和通信模块设置在所述装置本体上，所述装置本体内设置有消毒腔室，所述消毒腔室内分布有多个所述紫外灯和红外传感器，所述紫外灯连接有紫外灯控制器，所述消毒腔室上设置有腔室门，所述电动推杆设置在所述腔室门上，用于控制所述腔室门的启闭，所述消毒腔室的内壁四周分布有多个所述喷雾器，所述装置本体上设置有储液室，所述储液室和所述喷雾器的喷头连通，所述储液室内设置有液位传感器，所述主控单元分别与所述通信模块、喷雾器、紫外灯控制器、红外传感器、电动推杆、液位传感器连接，所述通信设备分别与待消毒的机器人和所述消毒装置的通信模块连接，所述调度管理后台获取所述消毒装置和机器人的作业状态信息，并将所述机器人调度到所述消毒装置的消毒腔室内进行消毒，所述储液室分隔成多个独立储放消毒液的储液空间，每个储液空间通过独立的所述喷雾器与喷头连通，所述主控单元对所述喷雾器进行分组控制。

2.根据权利要求1所述机器人自动消毒系统，其特征在于：所述装置本体上设置有液晶屏，所述液晶屏与所述主控单元连接，所述储液室上设置有加液窗。

3.根据权利要求2所述机器人自动消毒系统，其特征在于：所述消毒腔室内设置有温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测消毒腔室内部的温湿度，所述温湿度传感器与所述主控单元连接。

4.根据权利要求3所述机器人自动消毒系统，其特征在于：所述消毒腔室内设置有过氧化氢浓度传感器，所述过氧化氢浓度传感器用于检测消毒腔室内的过氧化氢浓度，所述过氧化氢浓度传感器与所述主控单元连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述机器人自动消毒系统，其特征在于：所述装置本体上设置有喇叭，所述喇叭连接有音频功率放大模块，所述音频功率放大模块与所述主控单元连接。

6.根据权利要求5所述机器人自动消毒系统，其特征在于：所述调度管理后台还可以连接APP应用，与所述APP应用进行数据交互。

7.机器人自动消毒的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：调度管理后台获取消毒装置和待消毒机器人的作业状态，将数据分发到PC端和APP应用；

S2：PC端或APP应用接收作业状态信息，在PC端或APP应用查询消毒装置的工作状态、空闲时间、储液室内的消毒液容量、历史消毒作业记录信息；

S3：调度管理后台实时调度待消毒的机器人到消毒腔室内，将消毒任务发送至主控单元；

S4:主控单元接收消毒任务，并控制电动推杆将腔室门打开；

S5：红外传感器检测待消毒的机器人是否完全进入消毒腔室，若是，主控单元控制电动推杆将腔室门关闭；

S6：在PC端或APP应用上设置消毒参数，并发送至调度管理后台；

S7：调度管理后台接收消毒参数，并下发至主控单元，主控单元控制喷雾器、紫外灯控制器按设定的消毒参数进行消毒作业。

8.根据权利要求7所述机器人自动消毒的控制方法，其特征在于：步骤S6所述的消毒参数包括喷雾速率、喷雾时间、紫外灯照射时间、喷头位置、消毒作业过程。

说明书

机器人自动消毒系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及自动化消毒技术领域，具体为机器人自动消毒系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 各类机器人或自动化设备出入感染区，其表面容易出现二次感染风险。现有的自动消毒装置，采用蒸汽、臭氧、紫外灯的灭菌方式，通常是单一的设备对密闭房间或者对空气消毒。现有的设计都是单个设备方式，不具备多台自动消毒装置的统一管理能力，同时这些消毒装置缺少智能化控制单元，不能实现消毒过程的全面管理。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种对同一区域内的多台消毒装置进行集中管理，实现无人化消毒的机器人自动消毒系统及其控制方法。

[0004] 本发明是通过以下技术方案来实现的：机器人自动消毒系统，包括调度管理后台、服务器、PC端、通信设备，消毒装置，所述调度管理后台设置在所述服务器上，所述调度管理后台分别与所述PC端和通信设备连接，所述PC端与所述调度管理后台连接进行数据交互，所述消毒装置包括装置本体、主控单元、通信模块、紫外灯、红外传感器、喷雾器、电动推杆，所述主控单元和通信模块设置在所述装置本体上，所述装置本体内设置有消毒腔室，所述消毒腔室内分布有多个所述紫外灯和红外传感器，所述紫外灯连接有紫外灯控制器，所述消毒腔室上设置有腔室门，所述电动推杆设置在所述腔室门上，用于控制所述腔室门的启闭，所述消毒腔室的内壁四周分布有多个所述喷雾器，所述装置本体上设置有储液室，所述储液室和所述喷雾器的喷头连通，所述储液室内设置有液位传感器，所述主控单元分别与所述通信模块、喷雾器、紫外灯控制器、红外传感器、电动推杆、液位传感器连接，所述通信设备分别与待消毒的机器人和所述消毒装置的通信模块连接，所述调度管理后台获取所述消毒装置和机器人的作业状态信息，并将所述机器人调度到所述消毒装置的消毒腔室内进行消毒。

[0005] 进一步地：所述储液室分隔成多个独立储放消毒液的储液空间，每个储液空间通过独立的所述喷雾器与喷头连通，所述主控单元对所述喷雾器进行分组控制。

[0006] 进一步地：所述装置本体上设置有液晶屏，所述液晶屏与所述主控单元连接，所述储液室上设置有加液窗。

[0007] 进一步地：所述消毒腔室内设置有温湿度传感器，所述温湿度传感器用于检测消毒腔室内部的温湿度，所述温湿度传感器与所述主控单元连接。

[0008] 进一步地：所述消毒腔室内设置有过氧化氢浓度传感器，所述过氧化氢浓度传感器用于检测消毒腔室内的过氧化氢浓度，所述过氧化氢浓度传感器与所述主控单元连接。

[0009] 进一步地：所述装置本体上设置有喇叭，所述喇叭连接有音频功率放大模块，所述音频功率放大模块与所述主控单元连接。

[0010] 进一步地：所述调度管理后台还可以连接APP应用，与所述APP应用进行数据交互。

[0011] 机器人自动消毒的控制方法，包括以下步骤，

[0012] S1：调度管理后台获取消毒装置和待消毒机器人的作业状态，将数据分发到PC端和APP应用；

[0013] S2：PC端或APP应用接收作业状态信息，在PC端或APP应用查询消毒装置的工作状态、空闲时间、储液室内的消毒液容量、历史消毒作业记录信息；

[0014] S3：调度管理后台实时调度待消毒的机器人到消毒腔室内，将消毒任务发送至主控单元；

[0015] S4:主控单元接收消毒任务，并控制电动推杆将腔室门打开；

[0016] S5：红外传感器检测待消毒的机器人是否完全进入消毒腔室，若是，主控单元控制电动推杆将腔室门关闭；

[0017] S6：在PC端或APP应用上设置消毒参数，并发送至调度管理后台；

[0018] S7：调度管理后台接收消毒参数，并下发至主控单元，主控单元控制喷雾器、紫外灯控制器按设定的消毒参数进行消毒作业。

[0019] 进一步地：步骤S6所述的消毒参数包括喷雾速率、喷雾时间、紫外灯照射时间、喷头位置、消毒作业过程。

[0020] 本发明的有益效果

[0021] 与现有技术相比，通过在消毒装置上设置主控单元和通信模块，使消毒装置具备通信能力，利用主控单元对设置在消毒装置上的紫外灯、红外传感器、喷雾器、电动推杆、液位传感器进行控制，同时利用调度管理后台通过通信设备连接多个消毒装置和待消毒的机器人，调度管理后台获取消毒装置的工作状态并实时调度待消毒的机器人或其他自动化设备到消毒装置内进行消毒处理，实现了同一区域内的多台消毒装置的集中管理，实现了对机器人或自动化设备进行无人化消毒，且提高了消毒装置的利用率；在腔室门设置电动推杆，主控单元控制电动推杆自动关闭和开启腔室门，使消毒装置的消毒腔室形成密闭空间，能够将消毒喷雾隔绝在密闭空间内，提高消毒效果；在消毒腔室同时设置紫外灯和消毒液喷洒喷雾器，使消毒装置具有不同的消毒方式，提高对机器人或各类自动化设备进行全面消毒的能力；消毒腔室的内壁四周分布多个喷雾器，可实现对机器人进行多方位消毒。

附图说明

[0022] 图1为本发明控制示意图；

[0023] 图2为本消毒装置的控制示意图；

[0024] 图3为本消毒装置的结构示意图。

[0025] 附图标记说明：1-调度管理后台，2-服务器，3-PC端，31-APP应用，4-通信设备，5-消毒装置，51-装置本体，52-消毒腔室，53-腔室门，54-液晶屏，55-加液窗，6-主控单元，7-通信模块，81-紫外灯，811-紫外灯控制器，82-红外传感器，83-喷雾器，831-喷头，84-电动推杆，85-液位传感器，86-温湿度传感器，87-过氧化氢浓度传感器，88-喇叭，881-音频功率放大模块，9-机器人。

具体实施方式

[0026] 图1-图3为本发明提供的机器人自动消毒系统及其控制方法实施例示意图，包括调度管理后台1、服务器2、PC端3、通信设备4，消毒装置5，调度管理后台1设置在服务器2上，调度管理后台1分别与PC端3和通信设备4连接，PC端3与调度管理后台1连接进行数据交互，消毒装置5包括装置本体51、主控单元6、通信模块7、紫外灯81、红外传感器82、喷雾器83、电动推杆84，主控单元6和通信模块7设置在装置本体51上，装置本体51内设置有消毒腔室52，消毒腔室52内分布有多个紫外灯81和红外传感器82，紫外灯81连接有紫外灯控制器811，消毒腔室52上设置有腔室门53，电动推杆84设置在腔室门53上，用于控制腔室门53的启闭，消毒腔室52的内壁四周分布有多个喷雾器83，装置本体51上设置有储液室，储液室和喷雾器83的喷头831连通，储液室内设置有液位传感器85，主控单元6分别与通信模块7、喷雾器83、紫外灯控制器811、红外传感器82、电动推杆84、液位传感器85连接，通信设备4分别与待消毒的机器人9和消毒装置5的通信模块7连接，调度管理后台1获取消毒装置5和机器人9的作业状态信息，并将机器人9调度到消毒装置5的消毒腔室52内进行消毒。

[0027] 储液室分隔成多个独立储放消毒液的储液空间，每个储液空间通过独立的喷雾器与喷头831连通，主控单元6对喷雾器83进行分组控制。

[0028] 装置本体51上设置有液晶屏54，液晶屏54与主控单元6连接，储液室上设置有加液窗55。

[0029] 消毒腔室52内设置有温湿度传感器86，温湿度传感器86用于检测消毒腔室52内部的温湿度，温湿度传感器86与主控单元6连接。

[0030] 消毒腔室52内设置有过氧化氢浓度传感器87，过氧化氢浓度传感器87用于检测消毒腔室52内的过氧化氢浓度，过氧化氢浓度传感器87与主控单元6连接。

[0031] 装置本体1上设置有喇叭88，喇叭88连接有音频功率放大模块881，音频功率放大模块881与主控单元6连接。

[0032] 调度管理后台1还可以连接APP应用31，与APP应用31进行数据交互。

[0033] 单机操作时，可以在液晶屏54上显示当前正在执行的消毒作业流程、剩余作业时间、剩余消毒液，当消毒液浓度低或者设备故障时，可以在液晶屏54上实时查看到消毒装置5的运行状态。

[0034] PC端3是运行在PC机上的应用，APP应用31运行在智能手机、平板等智能设备上。PC端3和APP应用31分别均可以查询到消毒装置5的工作状态、空闲时间、储液室内的消毒液容量，历史消毒作业记录等信息；同时可以设置消毒参数。

[0035] 调度管理后台1通过通信设备4可连接多台出入感染区的机器人9或自动化的设备，对消毒装置5统一管理。

[0036] 通信设备4具备无线通信能力，可采用多种无线通信方式，支持WiFi、以太网、4G通信、433MHz通信等，获取自动消毒装置和机器人9的数据。

[0037] 机器人自动消毒的控制方法，包括以下步骤，

[0038] S1：调度管理后台1获取消毒装置5和待消毒机器人9的作业状态，将数据分发到PC端3和APP应用31；

[0039] S2：PC端3或APP应用31接收作业状态信息，在PC端3或APP应用31查询消毒装置5的工作状态、空闲时间、储液室内的消毒液容量、历史消毒作业记录信息；

[0040] S3：调度管理后台1实时调度待消毒的机器人9到消毒腔室52内，将消毒任务发送至主控单元6；

[0041] S4:主控单元6接收消毒任务，并控制电动推杆84将腔室门53打开；

[0042] S5：红外传感器82检测待消毒的机器人9是否完全进入消毒腔室53，若是，主控单元6控制电动推杆84将腔室门53关闭；

[0043] S6：在PC端3或APP应用31上设置消毒参数，并发送至调度管理后台1；

[0044] S7：调度管理后台1接收消毒参数，并下发至主控单元6，主控单元6控制喷雾器83、紫外灯控制器811按设定的消毒参数进行消毒作业。

[0045] 消毒参数包括喷雾速率、喷雾时间、紫外灯照射时间、喷头位置、消毒作业过程。

[0046] 具体工作时，调度管理后台1获取自动消毒装置和机器人9的作业状态，并将数据分发到PC 端3和APP应用31，PC 端3和APP应用31接收消毒装置5和机器人9的作业信息，在PC 端3和APP应用31查询消毒装置5的工作状态、空闲时间、储液室内的消毒液容量，历史消毒作业记录，然后调度管理后台1将需要消毒的机器人9调度到消毒装置5的消毒腔室52内，并将消毒任务信息发送至主控单元6，主控单元6接收消毒任务，并控制电动推杆84打开腔室门53，通过调度管理后台1实时调度机器人9进入消毒腔室52内，机器人9进入消毒腔室52的过程中，红外传感器82检测机器人9是否完全进入消毒腔室52内，若是，主控单元6控制电动推杆84关闭腔室门53，然后在PC 端3和APP应用31设置消毒参数，喷雾速率、喷雾时间、喷头位置或紫外灯照射时间并发送至调度管理后台1，调度管理后台1接收消毒参数并下发到主控单元6，主控单元6控制喷雾器83按照设定的消毒参数将储液室内的消毒液经喷头831喷洒在机器人9表面实行消毒处理，或控制紫外灯控制器811按照设置的紫外灯照射时间控制紫外灯81开启进行照射消毒。液位传感器85用于检测储液室内消毒液的液位高度，当储液室内的消毒液不足时，液位传感器85将液位高度信息发送至主控单元6，主控单元6将液位高度信息发送至液晶屏54显示，并将液位高度信息实时上传到调度管理后台1，调度管理后台1将液位高度信息发送至PC端33和APP应用31，PC端3和APP应用31获取液位高度信息并显示，即可根据从PC端3和APP应用31上查询到的消毒液容量进行添加消毒液，然后经加液窗55将消毒液添加在储液室内。

[0047] 通过在消毒装置5上设置主控单元6和通信模块7，使消毒装置5具备通信能力，利用主控单元6对设置在消毒装置5上的紫外灯81、红外传感器82、喷雾器83、电动推杆84、液位传感器85进行控制，同时利用调度管理后台1通过通信设备4连接多个消毒装置5和待消毒的机器人9，调度管理后台1获取消毒装置5的工作状态并实时调度待消毒的机器人9或其他自动化设备到消毒装置5内进行消毒处理，实现了同一区域内的多个消毒装置5的集中管理，实现了对机器人9或自动化设备进行无人化消毒，且提高了消毒装置5的利用率；在腔室门53设置电动推杆84，主控单元6控制电动推杆84自动关闭和开启腔室门53，使消毒装置5的消毒腔室52形成密闭空间，能够将消毒喷雾隔绝在密闭空间内，提高消毒效果；在消毒腔室52同时设置紫外灯81和消毒液喷洒喷雾器，使消毒装置5具有不同的消毒方式，提高对机器人9或各类自动化设备进行全面消毒的能力；消毒腔室52的内壁四周分布多个喷雾器83，可实现对机器人9进行多方位消毒。

[0048] 通过将储液室分隔成多个独立储放消毒液的储液空间，每个储液空间通过独立的喷雾器与喷头831连通，主控单元6对喷雾器进行分组控制，每个储液空间内可以储放不同浓度或不同种类的消毒液，不同浓度或不同种类的消毒从不同的喷头831中喷洒出来，实现不同的消毒作业，对需要消毒的机器人9或自动化设备起到更好的消毒效果，同时主控单元6可对喷雾器进行分组独立控制启动，可满足多种喷洒速率的控制。工作时，在PC端3或APP应用311上设置好喷雾速度、喷雾时间、喷头位置并将其发送至调度管理后台1，调度管理后台1接收喷雾速度、喷雾时间、喷头位置并下发到主控单元6，主控单元6对喷雾器83进行分组控制，主控单元6控制喷雾器将每个储液空间内的消毒液从相应的喷头831喷洒在机器人
9或自动化设备上。

[0049] 通过在消毒腔室52内设置温湿度传感器86，利用温湿度传感器86检测消毒腔室52内部的温湿度，主控单元6获取温湿度传感器86检测的温湿度信息，主控单元6根据温湿度信息调解喷头831的喷洒速率。

[0050] 通过在消毒腔室52内设置过氧化氢浓度传感器87，利用过氧化氢浓度传感器87检测消毒腔室52内的过氧化氢浓度并将检测的过氧化氢浓度信息发送至主控单元6，主控单元6获取过氧化氢浓度信息并将过氧化氢浓度信息实时上存到调度管理后台1并在液晶屏54上显示，且主控单元6判断消毒腔室52内部的过氧化氢浓度是否达到预设的喷洒要求，实现了对消毒腔室52密闭空间内的环境消毒液检测。

[0051] 装置本体51上设置有喇叭88，喇叭88连接有音频功率放大模块881，音频功率放大模块881与主控单元6连接。当储液室内的消毒液容量不足时，液位传感器85将液位高度信息发送至主控单元6，主控单元6将液位高度信息发送至液晶屏54显示的同时，主控单元6控制音频功率放大模块881经喇叭88发出警告，提示添加消毒液。

[0052] 上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。