[发明专利]一种适用范围广且消毒稳定的病毒消杀装置及控制方法

说明书

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种适用范围广且消毒稳定的病毒消杀装置及控制方法。本发明包括无人机消毒单元、设置在地面上的用于给所述无人机消毒单元提供消毒液的储液箱和用于控制所述无人机消毒单元的控制箱。本发明采用系留无人机作为病毒消杀装置的飞行载体，通过连接电缆连通地面电源、地面储液箱进行供电和供液，解决了现有消毒装置的无人机续航时间短、需要频繁往复加液的问题，大大提升了消毒作业的效率。本发明在消毒作业过程中，可根据实际需要利用调节机械臂对喷洒头消毒的位置和范围进行调节，采用位置PID控制器和姿态PID控制器对调节机械臂的扰动进行补偿，且满足本发明设定的补偿方程式，能够保证无人消毒单元的稳定性。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种适用范围广且消毒稳定的病毒消杀装置及控制方法。

背景技术

目前执行消毒作业的设备通常基于大型植保无人机，大型植保无人机具有载重量大，飞行时间长等优点，但基于植保无人机的消毒设备操作复杂，机动性灵活性不足，无法适用于筒子楼楼道等狭窄复杂场所，筒子楼有着人员密集，卫生环境差等特点，使得居民之间更容易传播感染和交互传染，因此筒子楼的消毒是病毒防治的重点之一，而因植保无人机操作复杂，机动性灵活性不足，无法适用于筒子楼楼道等复杂场所的消毒工作，只能依赖于工作人员进入筒子楼等狭窄空间内进行消毒作业，浪费医疗资源的同时给工作人员带来感染风险。且现有的消毒装置因植保无人机的储液箱容积有限，在实际的应用中需要频繁的往返进行加液，操作复杂，对较大、较复杂场所的消毒耗时较长。

基于植保无人机的消毒装置因植保无人机自身重量较重，还存在不易于运输和维护的缺点，同时现有的消毒设备因需要在空中进行消毒作业，为保证无人机飞行的稳定性，无法在运行过程中根据使用环境的不同进行消毒范围的调整，使得消毒不完全，存在有益于病毒衍生的消毒盲区。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的消毒设备无法对狭窄复杂场所进行消毒作业、不能根据使用环境对消毒范围做调正的缺陷，提供一种适用范围较广、结构简单、可调节消毒范围且较为稳定的适用范围广且消毒稳定的病毒消杀装置及控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用范围广消毒稳定的病毒消杀装置，包括用于喷洒消毒液的无人机消毒单元、设置在地面上的用于给所述无人机消毒单元提供消毒液的储液箱和用于控制所述无人机消毒单元的控制箱；

所述储液箱与所述无人机消毒单元液路连通；所述控制箱与所述无人机消毒单元通讯连接；

所述无人机消毒单元包括系留无人机本体、固定安装在所述系留无人机本体上的机载供液单元和调节机械臂以及与所述机载供液单元液路连通的用于喷洒消毒液的喷洒装置；

所述调节机械臂包括固定安装在所述系留无人机本体上的X轴调节机构和滑动连接在所述X轴调节机构上的Y轴调节机构；所述喷洒装置固定安装在所述Y轴调节机构上；所述喷洒装置的最大喷洒区域为所述X轴调节机构和Y轴调节机构带动所述喷洒装置移动喷洒形成的矩形区域。

进一步地，所述调节机械臂的质心C位置偏移产生的扰动量在无人机的位置PID控制器和姿态PID控制器中进行补偿；

所述位置PID控制器中对所述调节机械臂扰动量的补偿力矩ΔF满足以下方程式：

其中，K_p,vb，K_i,vb和K_d,vb是PID控制器的速度增益矩阵，F_d为系留无人机所需的推力，e_vb为速度误差，为系留无人机相对于系留无人机本体固定参考系的角速度，为无人机消毒单元(1)的质心C相对于坐标系∑B的偏移向量，它是关于q的函数，q为机械臂关节变量；

所述姿态PID控制器中对所述调节机械臂扰动量的补偿力矩ΔM满足以下方程式：