[發明專利]一種輪式智能消殺機器人及消殺的方法

在審

• 申請號: 202110368418.8
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113082265A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 許家紫;王群京;李國麗;劉國華;文彥;韓琪玥
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: A61L2/22
• 分類號: A61L2/22;A61L2/24;A61L2/26;A61L9/14;G01S17/93;G01S17/931;G01S15/931;G01S15/93
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

本發明公開了一種輪式智能消殺機器人及消殺的方法，包括輪式底盤、儲液桶和噴霧系統；輪式底盤包括前輪轉向系統、后輪驅動系統、避障導航系統、控制系統、電池、照明燈、雙向語音對講系統和報警器；雙向語音對講系統可實現雙向語音對講和智能循環播報，報警器在避障導航系統檢測到有障礙物且無法避開時進行報警提示。利用直線電機實現前輪轉向，差速電機實現后輪驅動，顯著提高機器人的控制性和穩定性，同時適應室內外多場景；避障導航系統實現機器人對不同場景的自主避障和路徑規劃；同時設置多方位多個噴霧系統，噴灑覆蓋范圍廣，配合電磁閥實現不同目標位置的精準殺菌消殺，避免重復噴灑的浪費。

技術領域

本發明涉及智能機器人，具體涉及一種輪式智能消殺機器人及消殺的方法。

背景技術

近年來，全球傳染性疫情頻繁發生，嚴重影響了人民生命安全、社會正常秩序和經濟穩定發展。公共場所人員密集且流動性大，是我們進行疫情防控的主要目標，特別是醫院，火車站，商場，校園等場所，若環境消殺不徹底將造成巨大的社會危害。目前，各大場所的消殺還是以人工作業為主，不僅效率低，成本大，還容易對消殺人員造成身體損傷。

目前，市面上已經出現多款消殺防疫型機器人，可以替代人工執行消殺防疫工作。中國專利文獻CN111283652A公開了以履帶式底盤為移動平臺的消殺防疫機器人，可以在控制系統的控制下自動導航、自動噴灑藥物，無需人工進行噴灑；中國專利文獻CN202020260195.4公開了以驅動輪加萬向輪為輪式移動平臺的消殺機器人，具備智能尋路、自動控制、自動避障的智能化特點，同時能夠進行人工設置、遠程遙控和自我消殺。

現有技術的不足在于：采用履帶式底盤的消殺防疫機器人，其底盤的質量大，轉彎半徑大，機器人的靈活度不高，僅適用于室外或較大場所，應用受限；采用驅動輪加萬向輪為輪式移動平臺的消殺防疫機器人，萬向輪靈活度過高，不便于控制，負載較小，需要頻繁更換消殺水，多適用于室內場景。同時現有消殺機器人的霧化噴嘴位置是相對固定的，不間斷噴灑，噴灑范圍受限，還容易造成噴灑面積的重復，效率低，浪費嚴重。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：克服現有技術的不足，本發明提供一種輪式智能消殺機器人，該機器人控制性和穩定性優越，負載能力大，避障能力強，可以實現路徑規劃和高效精準殺菌消殺，適應室內外多場景。

本發明采用的技術方案為：一種輪式智能消殺機器人，包括輪式底盤、儲液桶和噴霧系統；其中，輪式底盤包括前輪轉向系統、后輪驅動系統、避障導航系統、控制系統、電池、照明燈、雙向語音對講系統和報警器；所述照明燈、雙向語音對講系統和報警器均設置在輪式底盤的前端，雙向語音對講系統可實現雙向語音對講和智能循環播報，報警器在避障導航系統檢測到有障礙物且無法避開時進行報警提示；

所述前輪轉向系統和后輪驅動系統用于消殺機器人的運轉行進；

所述避障導航系統是由多個超聲波傳感器和激光雷達組成，超聲波傳感器分布在輪式底盤的前后左右，實現車體外360°范圍內障礙物探測，當機器人遇到障礙時，超聲波傳感器會觸發信號并反饋到控制系統，控制系統根據障礙物信息自行調整行進路線，保證機器人有效避障；激光雷達設置在儲液桶的上方，位于機器人的最頂端，利用激光雷達和算法實現三維建圖，多點導航和路徑規劃；

所述控制系統分為上層控制系統和下層控制系統，上層控制系統用于接收超聲波傳感器、激光雷達、角度位移傳感器、旋轉編碼器和液位傳感器分別所探測的路徑信息、轉角、轉速信息和液位信息，并結合探測的數據信息進行數據計算，下層控制系統用于發送指令控制直線電機，差速電機，水泵和電磁閥；

所述前輪轉向系統包括前橋總成、車橋固定架、直線電機和角度位移傳感器，前橋總成通過車橋固定架固定在輪式底盤的底部；直線電機通過鉸接件與前橋總成連接，通過直線電機的往復運動拉動前輪進行轉向；角度位移傳感器設置在前輪轉動軸上，實時監測前輪轉向的角度，并傳輸給控制系統；