一种灭菌消毒智能机器人的制作方法

1.本发明属于机器人技术领域，具体是一种灭菌消毒智能机器人。


背景技术：

2.许多传染性疾病（如流行性感冒、新冠肺炎等）传染的媒介大都由外部入侵，其中主要感染途径包括接触性及飞沫性传染。基于此，近两年来，人员密集以及室内封闭场所（例如地铁站、火车站、机场、医院和校园等），是卫生防疫的重点。对这些场所的消毒杀菌通常是人工定期喷洒消杀药剂。
3.现有技术中，也有记载采用机器人执行相关任务。但现有技术的机器人大都需要人工前期设置消毒时间和范围，而不能根据不同环境卫生状况进行精准消杀，消杀效果也不能实时监测。
4.综上，现有技术中存在的主要问题是：1） 不能对消毒杀菌效果进行实时评定；2） 消毒剂使用剂量的精确性和合理性不能保障；3） 对环境气载微生物浓度状况以及消毒杀菌的历史不能实时向人们展示。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种灭菌消毒智能机器人，可通过自动检测微生物气溶胶浓度，决定是否消毒杀菌的动作执行，以确保满足不同卫生环境清洁度的需要。
6.本发明具体采用的技术方案是：一种灭菌消毒智能机器人，其特征是，包括控制装置、采样机构、检测装置和消毒装置，所述控制装置中包含计算机程序，所述程序按照如下步骤执行：1） 控制装置指示采样机构持续性采集空气样本；2） 空气样本传送至检测装置，检测装置检测得到菌落浓度，并将该菌落浓度传送至控制装置；3） 控制装置中，步骤2）菌落浓度与设定浓度阈值比较，如果菌落浓度小于设定浓度阈值，返回步骤1）；如果该菌落浓度大于或等于设定浓度阈值，则控制装置指示消毒装置动作；4） 消毒动作执行完毕，返回步骤1）。
7.其中，所述采样机构包括液体冲击式微生物采样瓶、采样泵和采样介质储存桶，采样介质储存桶通过蠕动泵加入采样瓶中，采样泵采集富集时间的空气样本泵入采样瓶。
8.本发明中所述的富集时间是行业常用标准，一般是10-30分钟。
9.其中，所述检测装置是atp荧光检测仪、注射泵，注射泵取设定体积的采样介质注入atp荧光检测仪，atp荧光检测仪将测得数据传至控制装置。
10.其中，所述消毒装置是消毒剂超声波喷雾消毒器，其包括消毒剂储存桶、加压泵、流量计和超声波雾化器。
11.本发明还包括agv模块，所述agv模块主要用途是扫描区域面积并规划运动路径，
定点消毒杀菌和返回充电。
12.其中，所述控制装置是工控机，包括usb接口、pcie接口扩展io模块、485串口、232串口和电源输入接口，其中，usb接口连接agv模块；pcie接口扩展io模块连接atp荧光检测仪和消毒装置。
13.其中，还包括红外扫描模块，其能确定该场所空间容积大小，并与检测装置测的菌落浓度配合计算出消杀该场所空气环境微生物所需的消毒剂精准剂量。
14.其中，还包括显示装置，其可将所处场所环境实时气载微生物浓度状况、消毒杀菌历史记录等信息显示，方便大众了解该场所环境卫生状况。
15.本发明的灭菌消毒机器人具体结构如下：所述机器人包括柜体，柜体的内部固定套装有蓄电池，所述柜体的内部固定安装有位于蓄电池上方的隔板，且柜体的内部固定套装有检测装置，所述隔板的上方固定安装有采样介质桶、废液桶、消毒剂桶，所述柜体的内侧固定安装有加压泵，且柜体的内部固定套装有位于检测装置右侧的混合舱，所述混合舱的外部固定套装有气泵，所述柜体的顶部固定套装有螺纹管和显示屏，所述柜体的侧面固定有取样头。
16.其中，所述检测装置与废液桶以及混合舱之间固定连接有连通管，所述采样介质桶与混合舱之间固定连接有连通管，所述混合舱与取样头、气泵之间相互连通，所述加压泵与消毒剂桶之间固定连接有连通管。
17.其中，所述加压泵的顶部固定连接有输出管，所述输出管的顶端延伸至柜体的外部并固定套装有喷洒头。
18.其中，所述喷洒头的底部固定套装有套接管，所述套接管螺纹套接于螺纹管的外部。
19.其中，所述柜体正面设置有柜门，且柜体的背面开设有均匀分布的散热口。
20.其中，所述显示屏、加压泵、检测装置、气泵、驱动履带、控制中心之间均电性连接。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：其一，本发明可实时的监测所处环境微生物气溶胶浓度，根据浓度是否高于设定阈值（例如国家标准（gb27948-2011）所规定的菌落浓度）从而决定是否消毒，并将该浓度实时呈现于显示器中，供人民大众观看，从而实现空气环境卫生状况的可视化。
22.其二，本发明可根据自带的红外扫描功能计算出所处空间的容积，让其与所监测的微生物浓度相乘就可得出所处环境中的微生物总数。根据前期消毒剂与微生物总数的最佳消毒效果函数关系，匹配相应剂量的消毒剂，从而达到精准、定量消毒目的，避免对环境产生过度影响且避免浪费。
附图说明
23.图1为本发明结构示意图；图2为本发明柜体内部的结构示意图；图3为本发明柜体外部的结构示意图；图4为本发明柜体背面的结构示意图；图5为本发明a处放大后的结构示意图；图6为本发明工作原理图；
图7为本发明工控机电路架构图。
具体实施方式
24.如图6所示，本发明的工作流程按照如下步骤进行：1） 开机自检，工控机检测电量信息、降压模块是否稳定、雾化器水位是否充足、试剂是否充足等常规信息；2） 步骤1）确认后，进行agv路径规划，如果是新区域，则首先agv自动扫描区域，并规划运动路径；如果是老区域，则可在操作界面选择历史记录，延续之前路径；3） 下发采样指令，蠕动泵向采样瓶注入20ml生理盐水（采样介质），其后采样泵工作，采集10分钟的空气样本，泵入采样瓶；4） 采样完成，下发检测指令：首先，注射泵将采样瓶中1ml采样介质（新鲜）注入atp荧光检测仪，对检测瓶进行清洗。该步骤可按照程序设定清洗多次，清洗后排出清洗液；其次，注射泵取1ml混有空气的液体样品至检测仪，检测荧光强度数据；5） 检测所得数据与设定范围进行比对，如果荧光强度小于设定阈值（例如小于4000），则返回步骤3）；如果荧光强度大于等于设定阈值，则执行消毒杀菌工作。
25.实施方式中，荧光强度与菌落浓度的数值是正相关关系，其比例约为1:1，因此，可以用荧光强度代替菌落总数。
26.图7是本发明的电路架构图，图中显示了工控机与其他各部件模块的连接关系。
27.如图1-3所示，柜体1的底部设置有驱动履带4，且柜体1的内部固定套装有蓄电池5，柜体1的内部固定按照有位于蓄电池5上方的隔板6，且柜体1的内部固定套装有检测装置14，隔板6的上方固定安装有采样介质桶7、废液桶8、消毒剂桶9，柜体1的内侧固定安装有加压泵3，且柜体1的内部固定套装有位于检测装置14右侧的混合舱11，混合舱11的外部固定套装有气泵10，柜体1的顶部固定套装有螺纹管21和显示屏13，柜体1的侧面固定有取样头12，检测装置14与废液桶8以及混合舱11之间固定连接有连通管18，采样介质桶7与混合舱11之间固定连接有连通管18，混合舱11与取样头12、气泵10之间相互连通，加压泵3与消毒剂桶9之间固定连接有连通管18，设备工作时，气泵10能够启动，并通过取样头12对四周的空气进行收集，采样介质通过连通管18从采样介质桶7中进入混合舱11中，空气样本与采样介质混合后通入检测装置14中进行检测，多余的废液进入废液桶8中存储，若检测装置14检测到空气质量达标时，则加压泵3不工作，当检测装置14检测到空气质量不达标时，加压泵3便能够启动并将消毒剂桶9内部的消毒剂抽出进行后续的消毒工作，加压泵3的顶部固定连接有输出管17，输出管17的顶端延伸至柜体1的外部并固定套装有喷洒头15，加压泵3启动后能够将消毒剂桶9内部的消毒剂抽出，并通过输出管17和喷洒头15喷出，消毒剂通过喷洒头15的扩散后对四周的空气喷洒，从而实现范围性的消毒工作。
28.如图2-5所示，喷洒头15的底部固定套装有套接管16，套接管16螺纹套接于螺纹管21的外部，工作人员能够通过旋转套接管16，带动套接管16在螺纹管21外部螺纹的作用下运动，继而带动喷洒头15的高度发生变化，从而改变喷洒头15的喷洒范围，工作人员还能够完全将喷洒头15和套接管16取下，并将输出管17从柜体1的内部抽出，从而对难以喷洒的角落进行手动消毒，柜体1正面设置有柜门19，且柜体1的背面开设有均匀分布的散热口20，柜体1正面的柜门19能够便于工作人员将柜体1打开，并对柜体1内部的机构进行检修，或对采
样介质桶7、废液桶8、消毒剂桶9内部的溶液进行处理或添加更换，柜体1内部的电气设备工作时会产生一定的热量，为了便于热量的散失，所以柜体1的背面开设了均匀分布的散热口20，显示屏13、加压泵3、检测装置14、气泵10、驱动履带4、控制中心2之间均电性连接，工作人员能够通过显示屏13和控制中心2控制柜体1内部的电气设备进行工作，继而保证加压泵3、检测装置14、气泵10、驱动履带4各自的工作时机，从而保证该室内用可移动式消毒装置的自动化工作，所以各个电气设备之间需要电性连接，本显示屏13、加压泵3、检测装置14、气泵10、驱动履带4、控制中心2的原理及使用过程均与现有技术相同，在此不再赘述。
29.综上，该室内用可移动式消毒装置，使用时，驱动履带4启动并带动柜体1再地面上移动，气泵10启动并通过取样头12对四周的空气进行收集，将收集到的空气输入混合舱11中，同时废液桶8内部的采样介质也进入混合舱11中，空气样本与采样介质在混合舱11内部混合后通入检测装置14中进行检测，若检测装置14检测到空气质量达标时，则加压泵3不工作，当检测装置14检测到空气质量不达标时，加压泵3启动并将消毒剂桶9中的消毒剂抽出，继而通过喷洒头15将消毒剂喷出，需要调节蓄电池5的喷洒范围时，旋转套接管16，带动套接管16在螺纹管21外部螺纹的作用下运动，继而带动喷洒头15的高度发生变化，改变喷洒头15的喷洒范围，需要对角落进行消毒时，持续旋转套接管16将喷洒头15和套接管16取下，并将输出管17从柜体1的内部抽出，将喷洒头15对准角落进行手动消毒，完成整个室内用可移动式消毒装置的工作过程。