[发明专利]一种轮式智能消杀机器人及消杀的方法

权利要求书

1.一种轮式智能消杀机器人，其特征在于：包括轮式底盘(1)、储液桶(2)和喷雾系统(3)；其中，轮式底盘(1)包括前轮转向系统(4)、后轮驱动系统(5)、避障导航系统(6)、控制系统(7)、电池(8)、照明灯(11)、双向语音对讲系统(12)和报警器(13)；所述照明灯(11)、双向语音对讲系统(12)和报警器(13)均设置在轮式底盘(1)的前端，双向语音对讲系统(12)可实现双向语音对讲和智能循环播报，报警器(13)在避障导航系统(6)检测到有障碍物且无法避开时进行报警提示；

所述前轮转向系统(4)和后轮驱动系统(5)用于消杀机器人的运转行进；

所述避障导航系统(6)是由多个超声波传感器(61)和激光雷达(62)组成，超声波传感器(61)分布在轮式底盘(1)的前后左右，实现车体外360°范围内障碍物探测，当机器人遇到障碍时，超声波传感器(61)会触发信号并反馈到控制系统(7)，控制系统(7)根据障碍物信息自行调整行进路线，保证机器人有效避障；激光雷达(62)设置在储液桶(2)的上方，位于机器人的最顶端，利用激光雷达(62)和算法实现三维建图，多点导航和路径规划；

所述控制系统(7)分为上层控制系统和下层控制系统，上层控制系统用于接收超声波传感器(61)、激光雷达(62)、角度位移传感器(44)、旋转编码器(53)和液位传感器(21)分别所探测的路径信息、转角、转速信息和液位信息，并结合探测的数据信息进行数据计算，下层控制系统用于发送指令控制直线电机(43)，差速电机(52)，水泵(31)和电磁阀(32)；

所述前轮转向系统(4)包括前桥总成(41)、车桥固定架(42)、直线电机(43)和角度位移传感器(44)，前桥总成(41)通过车桥固定架(42)固定在轮式底盘(1)的底部；直线电机(43)通过铰接件与前桥总成(41)连接，通过直线电机(43)的往复运动拉动前轮进行转向；角度位移传感器(44)设置在前轮转动轴上，实时监测前轮转向的角度，并传输给控制系统(7)；

所述后轮驱动系统(5)包括后桥总成(51)、车桥固定架(42)、差速电机(52)和旋转编码器(53)，后桥总成(51)通过车桥固定架(42)固定在轮式底盘(1)的底部；差速电机(52)焊接在后桥总成(51)上，通过差速电机(52)将动力传输到后轮；旋转编码器(53)设置在差速电机(52)的转动轴上，实时监测后轮的转速，并传输给控制系统(7)；

所述储液桶(2)放置在轮式底盘(1)上方，内部设置有隔板，可有效减少机器人行驶过程中消毒液的波动，增加轮式智能消杀机器人的稳定性；储液桶(2)侧面设置有上中下若干个液位传感器(21)，实时监测储液桶(2)内部消毒液的液位，当液位到达最低阈值时，控制系统(7)向用户发出低液位提醒同时停止水泵(31)工作，及时补充消毒液；储液桶(2)侧下方设置有出水口(22)，出水口(22)与水泵(31)进水口连通；

所述喷雾系统(3)包括水泵(31)、电磁阀(32)和雾化喷头(33)，水泵(31)的进水口与储液桶(2)的出水口(22)连通，水泵(31)的出水口与电磁阀(32)的进水口连通，电磁阀(32)的出水口与雾化喷头(33)连通；所述雾化喷头(33)在轮式底盘(1)的侧方和后方可设置有若干组，依据机器人的大小和消杀面积，也可以设置为三、四、五或者其他数量；所述雾化喷头(33)是万向喷头，可自由旋转至所需要的角度，增大喷洒面积；

所述水泵(31)受控于控制系统(7)，通过控制水泵(31)的电压大小调节雾化喷头(33)的出水量和喷射距离的远近；所述电磁阀(32)的数量与雾化喷头(33)的数量一致，一对一调控，通过控制电磁阀(32)的开合控制雾化喷头(33)是否喷射，实现不同目标位置的精准杀菌消毒，避免重复喷洒的浪费，当雾化喷嘴(33)的数目为四个时，可以控制一个雾化喷嘴(33)的喷射方向对准预定目标的中心，其它三个雾化喷嘴(33)关闭。

2.一种轮式智能消杀机器人在空旷场景下实现自动喷雾消杀的方法，利用权利要求1所述的轮式智能消杀机器人，其特征在于：实现过程如下：

步骤一：将空旷场景定义X,Y方向，测量并输入场地大小X,Y的数值，并根据场地大小设置机器人螺旋式行进的间距D；

步骤二：将机器人停放在起点位置，保证车头方向与Y方向一致；

步骤三：若X＝n，Y＝m，且m,n＞2D，则机器人打开水泵和电磁阀，按照螺旋线行进路线进行喷雾消杀，机器人每次缩小距离为2D，当Xn，Yn均小于D时，关闭水泵及电磁阀，机器人按照最小距离返回原点；

步骤四：若X＝0，Y＝n，则机器人打开水泵和电磁阀，按照指定速度匀速前进，到达终点后原地旋转180°直线返回原点，关闭水泵及电磁阀；

步骤五：若X＝n，Y＝0，则机器人打开水泵和电磁阀，原地旋转90°，按照指定速度匀速前进，到达终点后原地旋转180°直线返回原点，关闭水泵及电磁阀；

步骤六：机器人进行过程中，避障导航系统(6)始终开启，当超声波传感器(61)检测机器人一侧或两侧有障碍物时，利用激光雷达(62)三维建图，自动规划避障路线，避障后自动回归原路线；当超声波传感器(61)检测到至少三侧均有障碍，无法自动避障，则报警器(13)发出报警，人工进行障碍排除，障碍排除后回归原路线。