[發(fā)明專利]一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211311996.9
• 申請(qǐng)日: 2022-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN115671357A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘慶楠;段江嘩;陳凱;李玉麟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 戴盟（深圳）機(jī)器人科技有限公司;香港科技大學(xué)深港協(xié)同創(chuàng)新研究院（深圳福田）
• 主分類號(hào): A61L9/20
• 分類號(hào): A61L9/20
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 王玉玨

1.一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：包括環(huán)境消殺控制系統(tǒng)、空氣消殺與凈化系統(tǒng)、UVC-LED、人機(jī)交互系統(tǒng)、任務(wù)控制系統(tǒng)、空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)、移動(dòng)控制系統(tǒng)、人體保護(hù)警戒系統(tǒng)、機(jī)器人防跌倒系統(tǒng)；

包括激光雷達(dá)、相機(jī)、超聲波、慣性測(cè)量單元等傳感器，以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為處理單元，采用工業(yè)平板作為人機(jī)交互界面，以UVC-LED、光觸媒、高錳酸鉀粒子、納米纖維HEPA過濾網(wǎng)對(duì)環(huán)境進(jìn)行消殺與凈化；

超聲波傳感器位于機(jī)器人底部，能使機(jī)器人感知所處的路面是否有階梯或者凹坑，以此構(gòu)建消殺機(jī)器人的防跌倒系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)與人機(jī)交互系統(tǒng)連通，空氣檢測(cè)系統(tǒng)采集空氣中的甲醛、總揮發(fā)性有機(jī)化合物、PM2.5、PM10、二氧化碳含量和溫度、濕度信息交由人機(jī)交互系統(tǒng)顯示出來；空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)還會(huì)生成空氣質(zhì)量地圖，作為機(jī)器人路徑規(guī)劃的重要參數(shù)之一，形成一個(gè)閉環(huán)的空氣凈化系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：所述空氣消殺與凈化系統(tǒng)、環(huán)境消殺控制系統(tǒng)與任務(wù)控制系統(tǒng)連通，環(huán)境消殺控制系統(tǒng)接收來自任務(wù)控制系統(tǒng)的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)UVC-LED，空氣消殺與凈化系統(tǒng)接收任務(wù)控制的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)機(jī)器人內(nèi)部風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，空氣消殺與凈化系統(tǒng)內(nèi)部還置有風(fēng)動(dòng)開關(guān)感知風(fēng)速。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：所述移動(dòng)控制系統(tǒng)與任務(wù)控制系統(tǒng)連通，聯(lián)合執(zhí)行：建圖、存圖、換圖、修圖、虛擬墻限制、自動(dòng)路徑規(guī)劃、手動(dòng)添加路徑、無人值守執(zhí)行任務(wù)、自動(dòng)充電的智能化任務(wù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：所述人體保護(hù)警戒系統(tǒng)由相機(jī)傳感器采用人體識(shí)別算法、人體距離計(jì)算算法監(jiān)控人體是否意外暴露于消殺作業(yè)中，如果識(shí)別到人體則發(fā)送信號(hào)給任務(wù)控制系統(tǒng)以關(guān)閉UVC-LED。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)的控制方法為：

當(dāng)人體保護(hù)警戒系統(tǒng)工作時(shí)，位于機(jī)器人左側(cè)、右側(cè)、正前方的三個(gè)相機(jī)檢測(cè)人體，在執(zhí)行消殺任務(wù)時(shí)，如果相機(jī)檢測(cè)到人體則關(guān)閉UVC-LED，位于消殺機(jī)器人四周的6個(gè)超聲波傳感器實(shí)時(shí)探測(cè)與障礙物和人體的距離，如果過近，及時(shí)發(fā)送信號(hào)給移動(dòng)控制系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)；

空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)使用雙調(diào)和插值算法生成空氣質(zhì)量熱圖，作為機(jī)器人路徑規(guī)劃的重要參數(shù)之一，形成一個(gè)閉環(huán)的空氣凈化系統(tǒng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：使用相機(jī)進(jìn)行桌椅識(shí)別，將桌椅語義加入到建圖信息中，作為路徑規(guī)劃的參數(shù)之一，可針對(duì)桌椅這種人體密切接觸的物體進(jìn)行高效消殺。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：所述移動(dòng)控制系統(tǒng)的工作方法為：通過激光雷達(dá)結(jié)合機(jī)器人自身旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、位移運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的平面掃描，獲取周圍環(huán)境的稀疏激光數(shù)據(jù)，然后結(jié)合稀疏數(shù)據(jù)成像算法獲取外界環(huán)境的深度數(shù)據(jù)信息，并結(jié)合慣性測(cè)量單元和輪速計(jì)對(duì)機(jī)器人自身進(jìn)行位置估計(jì)，利用基于多傳感器信息融合的SLAM算法完成對(duì)機(jī)器人的自身定位于地圖構(gòu)建。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：所述移動(dòng)控制系統(tǒng)利用路徑規(guī)劃算法，實(shí)現(xiàn)消殺機(jī)器人自主建圖、自動(dòng)避障、全覆蓋消殺、自動(dòng)充電。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種紫外消殺結(jié)合空氣凈化的自動(dòng)路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于：所述人機(jī)交互系統(tǒng)的功能是：接收來自操作人員的設(shè)定，如：消殺區(qū)域、手動(dòng)添加消殺路徑、定時(shí)任務(wù)、虛擬墻、修改地圖、多圖存儲(chǔ)等，并將數(shù)據(jù)傳送給任務(wù)控制系統(tǒng)和移動(dòng)控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的任務(wù)；還有就是顯示和記錄消殺機(jī)器人的狀態(tài)，如：消殺任務(wù)進(jìn)度、預(yù)計(jì)完成時(shí)間、歷史任務(wù)報(bào)告、機(jī)器人構(gòu)建的地圖、機(jī)器人所在的位置、剩余電量、上傳機(jī)器人狀態(tài)到服務(wù)器。