智能化多功能防疫机器人的制作方法

1.本发明涉及一种智能化多功能防疫机器人


背景技术：

2.随着新冠疫情的肆虐，如何降低医护人员感染伤亡的风险是当下亟待解决的问题，传统医护人员的防疫措施为佩戴口罩，穿着密不透风的防护服和防护面罩，对医护人员的日常作业和身体造成很大压力，而随着人工智能技术和信息技术的飞速发展，其在智能化防疫机器人替代人工作业已成为了研究热点，“机器换人”的需求被激发，利用机器人替代人力可以有效完成流动人群温度监测、身份识别、车辆监控、消毒作业等工作，也可以利用机器人替代医生实施远程医疗、非接触式取样检测及传染病房护理等工作。因此，有必要发明一种智能化多功能防疫机器人，在保证防疫工作有效进行的同时，更好地为医护人员提供安全性保障。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提出了一种拟人型特种智能化多功能防疫机器人，可在高风险疫情区进行工作，能够有效降低危害区域从业人员的感染伤亡风险，有效缓解突发性疫病爆发背景下人力资源不足的压力。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种智能化多功能防疫机器人，所述智能化多功能防疫机器人包含机器人底盘、机器人本体和脉冲弥雾炮，所述机器人底盘包含装甲履带和中心系统控制模块，所述机器人本体包含机器人躯体、红外热像仪和摄像仪，所述脉冲弥雾炮包含油箱、弥雾炮药箱和弥雾炮喷射系统，所述中心系统控制模块包含自主导航定位模块、5g通信模块、运动控制模块和电源模块。
6.所述装甲履带包含底板、驱动轮、支重轮、导向轮、拖带轮、履带、张紧装置和缓冲弹簧，装甲履带采用倒梯形的布局，底板上的驱动轮与马达相连并与履带相啮合带动履带运动，导向轮被张紧装置顶在前端使履带张紧，使得机体借助支重轮沿着履带轨道向前运行，并且支重轮与车架进行铰连接，支重轮与缓冲弹簧相连接，从而使其位置可根据其不同的工作环境进行被动调节，拖带轮一端固定于车架另一端与履带啮合跟随履带运行，实现防疫机器人自动或手动运动功能；所述机器人躯体包含电源模块、运动控制模块、仿生机械臂2条，红外热像仪和摄像仪，搭载5g通信模块，面向工业园区、医院、学校等公共场合，实现远程遥感操作，实现机器人替代人力完成人群温度检测、身份识别、车辆监控功能；所述脉冲弥雾炮通过螺栓与机器人底盘固定，形成整体，实现一定区域的自动消毒、搭载自主导航定位模块，实现固定路线、固定区域的消杀工作。
7.进一步，所述智能化多功能防疫机器人可以搭载仿生机械臂或脉冲弥雾炮，针对不同需求提供两种产品模式，搭载仿生机械臂时可以代替人力完成流动人群温度监测、身份识别、车辆监控、实施远程医疗、非接触式取样检测及传染病房护理帮助等工作，搭载脉
冲弥雾炮时可以代替人力进入危险、污染环境完成病菌消杀工作。
8.进一步，所述智能化多功能防疫机器人的机械臂可控自由度为7个，所述智能化多功能防疫机器人的总体可控自由度为20个，所述智能化多功能防疫机器人机械臂末端执行器可实现无工具快速拆装，缩短安装时间，提高效率，所述智能化多功能防疫机器人机械臂末端执行器类型可分为大、中型两类夹持器，以满足不同的夹持物品需求，所述机器人装甲履带适应多种地形，机动灵活，作业效率高，具有爬楼梯、原地回转功能。
9.更进一步的，所述智能化多功能防疫机器人拥有临场感遥远程操控、自主导航巡逻两种控制方式，实现活动现场执勤及自动巡检功能，所述智能化多功能防疫机器人搭载5g通信模块，支持双向语音、实时通话，由医护人员远程操作，代替医务人员对病人进行一系列医疗措施，降低被感染风险。
10.优选的，所述5g通信模块引入无线传输技术、信息体系结构和频率资源，提高机器人运动信息、人员信息传输效率，保证数据传输准确可靠，所述5g通信模块由所述电源系统供电，所述机器人底盘端盖面安装有电源开关、电源指示灯与无线数据传输天线。
11.优选的，所述脉冲弥雾炮采用人工或自动遥控操作，配套大容量油箱与大容量药箱实现较长时间较大区域消杀工作，喷射动力系统构造零件简单，零件之间无磨损，故障率低，维修简便，燃料少，工作效率高，喷射弥雾范围广。
12.优选的，所述仿生机械臂采用铝制材料制作，以减轻重量，利用人工遥控操作，配合5g模块将信息快速传输到运动控制模块实现零延迟机械臂运动。所述仿生机械臂包括夹持器、小臂和大臂，所述夹持器与小臂，小臂与大臂，大臂与躯体由各自由旋转关节组件连接实现高自由度。
13.本发明的技术构思为：在疫情重灾区替代医护人员完成病人医护工作、区域消杀工作，引入仿生机械臂、脉冲弥雾炮、红外热像仪等工具远程执行温度探测、区域消毒、病患会诊、疫区人员身份识别、可疑人员检查拒止等任务，具有任务遂行性好、信息获取面广、传感单元丰富、操控效率高、系统延迟小的功能优势及技术优势。
14.本发明的有益效果主要表现在：1)该机器人可以通过5g通信模块，由医护人员远程操作，可代替医务人员进入高风险的传染病区域，对病人进行问诊、非接触式取样、医疗指导和辅助病人采取适当的医疗措施。2)智能化多功能防疫机器人可以执行人员的非接触式体温测量、违法违规人员及车辆的拒止任务，从而效保护一线从业人员的人身安全。3)智能化多功能防疫机器人搭载自主导航模块及脉冲弥雾器，可实现各类区域的定点巡视，因此可在活动现场实现执勤及巡检任务，同时实现代替人员实现进出车辆及区域的消毒作业。
附图说明
15.图1是智能化多功能防疫机器人的整体结构示意图。
16.图2是装甲履带的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明作进一步描述。
18.参照图1和图2，一种智能化多功能防疫机器人，所述智能化多功能防疫机器人包
含机器人底盘1、机器人本体2和脉冲弥雾炮3，所述机器人底盘1包含装甲履带1
‑
1和中心系统控制模块1
‑
2，所述机器人本体2包含机器人躯体2
‑
1、红外热像仪2
‑
2和摄像仪2
‑
3，所述脉冲弥雾炮3包含油箱3
‑
1、弥雾炮药箱3
‑
2和弥雾炮喷射系统3
‑
3。
19.所述装甲履带1
‑
1包含底板1
‑1‑
1、驱动轮1
‑1‑
2、支重轮1
‑1‑
3、导向轮1
‑1‑
4、拖带轮1
‑1‑
5、履带1
‑1‑
6、张紧装置1
‑1‑
7和缓冲弹簧1
‑1‑
8，装甲履带1
‑
1采用倒梯形的布局，底板1
‑1‑
1上的驱动轮1
‑1‑
2与马达相连并与履带1
‑1‑
6相啮合带动履带1
‑1‑
6运动，导向轮1
‑1‑
4被张紧装置1
‑1‑
7顶在前端使履带1
‑1‑
6张紧，使得机体借助支重轮1
‑1‑
3沿着履带轨道向前运行，并且支重轮1
‑1‑
3与车架进行铰连接，支重轮1
‑1‑
3与缓冲弹簧1
‑1‑
8相连接，从而使其位置可根据其不同的工作环境进行被动调节，拖带轮1
‑1‑
5一端固定于车架另一端与履带1
‑1‑
6啮合跟随履带1
‑1‑
6运行。导向轮1
‑1‑
4与张紧装置1
‑1‑
7统称为导向张紧装置，起到在底盘牵引设备行走时履带的回转导向、张紧程度的调节,以及减小对履带运动冲击等作用。
20.所述智能化多功能防疫机器人包含机器人底盘1最大平地越障高度为15cm，具有爬楼梯功能。所述驱动轮1
‑1‑
2最大行进速度为5km/h，所述导向轮1
‑1‑
4使机器人具备转向、原地回转功能，所述履带1
‑1‑
6最大跨越距离为40cm。
21.所述中心系统控制模块1
‑
2工作温度范围为
‑
20℃～55℃，所述中心系统控制模块1
‑
2包含自主导航定位模块1
‑2‑
1、5g通信模块1
‑2‑
2、运动控制模块1
‑2‑
3和电源模块，所述自主导航定位模块1
‑2‑
1拥有临场感远程遥操控、自主导航巡逻两种控制方式，所述5g通信模块1
‑2‑
2可实现1km(通视)、5m～500km(城市)的通信距离、支持双向语音实时通话且视频传输延迟<250ms。所述电源模块1
‑2‑
4单次充电工作时间>5h。
22.所述智能化多功能防疫机器人躯体2
‑
1其机械臂2
‑1‑
1末端执行器中大型夹持器开口尺寸为150mm；小型夹持器开口尺寸为80mm，以满足不同的使用需求，所述智能化多功能防疫机器人红外热像仪2
‑
2对人体温进行实时监测，所述智能化多功能防疫机器人摄像仪2
‑
3支持1080p高清视频。
23.所述脉冲弥雾炮3中，所述脉冲弥雾炮3耗油量为3公升，所述脉冲弥雾炮油箱3
‑
1容积13公升，所述脉冲弥雾炮药箱3
‑
2容积为7公升，所述脉冲弥雾炮喷射系统3
‑
3喷雾量为0～42公升/小时，出力大小为18.7kw/小时25.4ps。
24.所述智能化多功能防疫机器人射频电磁场抗扰度符合gb/t17626.3
‑
2016试验等级3。
25.所述智能化多功能防疫机器人防水防尘等级为ip54。
26.所述智能化多功能防疫机器人静电放电抗扰度符合gb/t176262
‑
2018试验等级3。
27.本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本发明的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本发明构思所能想到的等同技术手段。