一种喷洒机器人的制作方法

专利2022-06-30  59


本发明涉及卫生防疫技术领域,尤其涉及一种喷洒机器人。



背景技术:

在进行卫生防疫工作时,需要对公共场所等地进行全方位消毒灭菌,以防止细菌传播和病毒感染。目前,常采用的方法是依靠人工手持喷雾装置将消毒液进行雾化后喷洒在空气中或物体表面,从而实现其对空间场所及物体表面的消毒灭菌。这样不仅浪费人力,效率低下;而且还会大大增加劳动人员与污染物(细菌或病毒)的接触几率,不利于保障劳动人员的安全。

因此,如何提供一种结构简单,能实现自动化喷洒的喷洒机器人,成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供一种喷洒机器人,该机器人能够实现自动化防疫消毒,提高效率,降低人工劳作强度,降低人工接触病毒的几率,保证人员安全,有效对公共场所进行消毒灭菌。

本发明提供的一种喷洒机器人,包括行走装置、车体、喷洒装置、图像采集装置、gps导航装置、以及控制装置;所述喷洒装置、所述图像采集装置、以及所述gps导航装置均安装在所述车体上;所述车体安装在所述行走装置上,所述行走装置用于带动所述车体移动;所述喷洒装置用于喷洒药液;所述图像采集装置用于采集所述车体移动过程中的路况信息;所述gps导航装置用于采集所述车体的位置信息;所述控制装置用于获取所述路况信息和所述位置信息,并根据获取的信息控制所述行走机构行走,以及控制所述喷洒装置进行喷洒。

优选的,所述喷洒装置包括药液供给机构、雾化机构、以及喷洒角度调节机构;所述药液供给机构用于向所述雾化机构供给药液;所述雾化机构用于对所述药液进行雾化喷洒;所述喷洒角度调节机构用于调节所述雾化机构的喷洒角度。

优选的,所述喷洒角度调节机构包括俯仰调节结构,以及俯仰驱动件;所述俯仰调节结构包括俯仰支架、摆臂、摆动轴、传动齿轮、滑槽、滑动轴承、以及传动杆;所述传动齿轮安装在所述俯仰支架上,所述俯仰驱动件用于带动所述传动齿轮转动;所述摆动轴的一端与所述传动齿轮相连,另一端与所述滑动轴承相连,所述滑动轴承设置在所述滑槽内,所述滑槽设置在所述摆臂上,所述传动齿轮通过所述摆动轴带动所述滑动轴承在所述滑槽内来回滑动,进而带动所述摆臂摆动;所述传动杆可转动地安装在所述俯仰支架上,所述传动杆的一端与所述摆臂固定连接,另一端与所述雾化机构固定连接。

优选的,所述喷洒角度调节机构还包括旋转平台和旋转驱动件,所述旋转驱动件用于驱动所述旋转平台旋转;所述俯仰调节结构,以及所述俯仰驱动件均设置在所述旋转平台上。

优选的,所述雾化机构包括涵道风扇,涵道风扇驱动件,以及设置在所述涵道风扇出风口的环状流道;所述环状流道上设有至少两个雾化喷头,所述环状流道与输液管相通;所述涵道风扇驱动件用于驱动所述涵道风扇运转。

优选的,所述药液供给机构包括水箱、水泵、水泵抽水管、以及输液管;所述输液管一端与所述环状流道连通,另一端与所述水泵连通;所述水泵抽水管一端与所述水泵连通,另一端与所述水箱连通。

优选的,所述水箱设于所述车体内部,且所述水箱内设有至少一个阻波板。

优选的,所述行走装置包括履带式行走机构,以及行走驱动机构;所述行走驱动机构用于驱动所述履带式行走机构行走。

优选的,所述行走驱动机构包括减速箱和驱动电机,所述减速箱和所述驱动电机均设于所述车体内部,位于所述水箱的一侧。

优选的,所述车体上还设有操控面板,所述控制装置与所述操控面板之间电连接。

本发明提供的一种喷洒机器人,通过行走装置带动车体移动,喷洒装置设置在车体上,用于进行药液的喷洒。为了实现自动化喷洒,本发明提供的喷洒机器人还包括图像采集装置、gpa导航装置、以及控制装置;行走过程中,通过设置在车体上的图像采集装置采集车体移动路径上的路况信息,及时掌握路阻以及相关故障情况;同时,利用gps导航装置采集车体的位置信息,实现喷洒机器人的准确定位;控制装置对图像采集装置采集到的路况信息以及gps导航装置采集到的位置信息进行获取和分析,依据采集到的信息及时掌控喷洒机器人的作业进度,对喷洒机器人的防疫路线进行规划和调整,同时控制喷洒装置的启停。本发明提供的喷洒机器人能够实现自动化防疫消毒,提高效率,降低人工劳作强度,降低人工接触病毒的几率,保证人员安全,有效对公共场所进行消毒灭菌。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述喷洒机器人的结构示意图;

图2为图1的剖面图;

图3为喷洒角度调节机构的结构示意图;

图4为雾化机构的结构示意图;

图5为图4的正视图;

图6为图4的剖面图;

图中,1-行走装置、11-履带式行走机构、12-行走驱动机构、2-车体、3-喷洒装置、31-药液供给机构、311-水箱、3111-阻波板、312-水泵、313-水泵抽水管、c-雾化机构、c1-涵道风扇、c11-涵道、c12-桨毂轴、c13-叶片、c2-涵道风扇驱动件、c3-环状流道、c31-雾化喷头、c311-喷管、c3111-第一流道、c3112-第二流道、c4-输液管、c5-出雾筒、32-喷洒角度调节机构、321-俯仰调节结构、3211-俯仰支架、3212-摆臂、3213-摆动轴、3214-传动齿轮、3215-滑槽、3216-滑动轴承、3217-传动杆、322-俯仰驱动件、323-旋转平台、4-图像采集装置、5-gps导航装置、6-控制面板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

本发明实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图6所示,本发明提供的一种喷洒机器人,包括行走装置1、车体2、喷洒装置3、图像采集装置4、gps导航装置5、以及控制装置;所述喷洒装置3、所述图像采集装置4、以及所述gps导航装置5均安装在所述车体2上;所述车体2安装在所述行走装置1上,所述行走装置1用于带动所述车体2移动;所述喷洒装置3用于喷洒药液;所述图像采集装置4用于采集所述车体2移动过程中的路况信息;所述gps导航装置5用于采集所述车体2的位置信息;所述控制装置用于获取所述路况信息和所述位置信息,并根据获取的信息控制所述行走机构行走,以及控制所述喷洒装置3进行喷洒。

本发明提供的一种喷洒机器人,通过行走装置1带动车体2移动,喷洒装置3设置在车体2上,用于进行药液的喷洒。为了实现自动化喷洒,本发明提供的喷洒机器人还包括图像采集装置4、gps导航装置5、以及控制装置;行走过程中,通过设置在车体2上的图像采集装置4采集车体2移动路径上的路况信息,及时掌握路阻以及相关故障情况;同时,利用gps导航装置5采集车体2的位置信息,实现喷洒机器人的准确定位;控制装置对图像采集装置4采集到的路况信息以及gps导航装置5采集到的位置信息进行获取和分析,依据采集到的信息及时掌控喷洒机器人的作业进度,对喷洒机器人的防疫路线进行规划和调整,同时控制喷洒装置3的启停。本发明提供的喷洒机器人能够实现自动化防疫消毒,提高效率,降低人工劳作强度,降低人工接触病毒的几率,保证人员安全,有效对公共场所进行消毒灭菌。

具体的,控制装置具有信号传输端和信号接收端,使用过程中,工作人员可以通过远程遥控的方式,对喷洒机器人的作业过程进行控制。

具体的,图像采集装置4为云台摄像机。

进一步的,喷洒装置3包括药液供给机构31、雾化机构c、以及喷洒角度调节机构;药液供给机构31用于向雾化机构c供给药液;雾化机构c用于对药液进行雾化喷洒;喷洒角度调节机构用于调节雾化机构c的喷洒角度。通过喷洒角度调节机构对雾化机构c的喷洒角度进行调节,可实现喷洒面积、喷洒方向可控。

具体的,喷洒角度调节机构可以包括俯仰调节结构321,以及俯仰驱动件322;俯仰调节结构321包括俯仰支架3211、摆臂3212、摆动轴3213、传动齿轮3214、滑槽3215、滑动轴承3216、以及传动杆3217;传动齿轮3214安装在俯仰支架3211上,俯仰驱动件322用于带动传动齿轮3214转动;摆动轴3213的一端与传动齿轮3214相连,另一端与滑动轴承3216相连,滑动轴承3216设置在滑槽3215内,滑槽3215设置在摆臂3212上,传动齿轮3214通过摆动轴3213带动滑动轴承3216在滑槽3215内来回滑动,进而带动摆臂3212摆动;传动杆3217可转动地安装在俯仰支架3211上,传动杆3217的一端与摆臂3212固定连接,另一端与雾化机构c固定连接。

当需要对雾化机构c的角度进行调整时,通过俯仰驱动件322驱动传动齿轮3214转动,由于摆动轴3213一端与传动齿轮3214相连,另一端与滑动轴承3216相连;因此,摆动轴3213在传动齿轮3214的带动下随传动齿轮3214一同转动,进而带动滑动轴承3216在滑槽3215内来回滑动,又由于滑槽3215设置在摆臂3212上,因此,摆臂3212能够随着滑动轴承3216的来回滑动发生摆动。另外,摆臂3212与雾化机构c通过传动杆3217相连,传动杆3217可转动地安装在俯仰支架3211上,摆臂3212摆动时,带动传动杆3217转动,传动杆3217进而带动雾化机构c转动,实现雾化机构c的角度调节。

除此之外,喷洒角度调节机构还可以是其它能够实现雾化机构c俯仰角度调节的结构。例如,直接与雾化机构c相连的驱动气缸,通过控制驱动气缸的行程控制雾化机构c的俯仰角度。

作为优选,喷洒角度调节机构还包括旋转平台323和旋转驱动件,旋转驱动件用于驱动旋转平台323旋转;俯仰调节结构321,以及俯仰驱动件322均设置在旋转平台323上。旋转平台323的设置,使得雾化机构c不仅能发生俯仰运动,还能在水平面上发生转动;与俯仰调节结构321配合实现雾化机构c的全方位角度调节,进而实现待消毒场所的全面消毒灭菌。

作为优选,雾化机构c包括涵道风扇c1,涵道风扇驱动件,以及设置在涵道风扇出风口的环状流道c3;环状流道上设有至少两个雾化喷头c31,环状流道c3与输液管c4相通;涵道风扇驱动件用于驱动涵道风扇c1运转。

本发明提供的雾化机构c,由输液管c4向环状流道c3输送待雾化液体,待雾化液体经雾化喷头c31完成一次雾化过程;同时,涵道风扇驱动件驱动涵道风扇c1运转形成高速风道,对由雾化喷头c31喷洒出的喷洒液进行二次雾化。本申请提供的雾化机构c,通过涵道风扇c1与雾化喷头c31之间的配合,对待雾化液体进行二级雾化,能够有效提高雾化效果。相较于普通风扇而言,涵道风扇c1能够产生更大更集中的风力,形成较大的破碎力、剪切力、以及推动力,在将经过一次雾化的喷洒液分散成粒径更小的喷雾的同时,使其达到更远的喷雾射程,有效节约待雾化液体的用量。本发明中,将环状流道c3设置在涵道风扇c1的出风口处,雾化喷头c31设置在环状流道c3上,如此,由涵道风扇c1产生的高速风能够从环状流道c3中间通过,对位于环状流道c3上的各个雾化喷头c31产生的喷洒液进行充分、无遮挡的雾化,有效提高雾化效率。除此之外,本申请通过环状流道c3对各雾化喷头c31进行统一供液,既使得各雾化喷头c31能够同时开启/结束喷洒过程,同时还减少了供液管的使用,大大简化了装置结构。本发明提供的雾化机构c,结构简单,雾化效果好,喷雾射程远,喷洒效率高,能有效对公共场所进行消毒灭菌。

作为本发明实施例的一种,涵道风扇c1包括涵道c11,桨毂轴c12,以及多个叶片c13;涵道c11包括涵道进风口和涵道出风口,桨毂轴c12设置在涵道c11的中心轴线上,叶片c13围绕桨毂轴c12设置,涵道风扇驱动件c2用于驱动桨毂轴c12转动。本方案中,将叶片c13环括在涵道c11内,可以有效阻挡风扇气动声向外传播,同时有效集中风力,在涵道c11中产生高速风道。

进一步的,环状流道c3与涵道c11围绕同一中心轴线设置,环状流道c3设置在涵道出风口的外围。将环状流道c3设置在涵道出风口的外围,可以有效防止环状流道c3本身对风力造成阻挡,减少风力损失,提高风力的利用率,增强雾化效果。

进一步的,雾化喷头c31可以围绕环状流道c3等间距设置,这样的设置方式,可以使得喷雾产生的更加均匀、分散。

作为优选,可以在环状流道c3外围设置出雾筒c5,通过出雾筒c5对喷雾进行集中导流,可以有效延长其喷洒射程。

作为优选,出雾筒c5为喇叭型。

作为本发明实施例的一种,雾化喷头c31可以包括喷管c311和喷雾孔,喷雾孔设置在喷管c311的一端,喷管c311的另一端与所环状流道c3连通。待雾化液体由环状流道c3进入喷管c311内部,由于流道通路的横截面积突变,流速增快,喷射压力增大,因此,由喷雾孔喷出的喷洒液具有较大的前行速度,由于力的相互作用,喷雾孔也能对待雾化液体产生更有效的剪切、破碎效果。

更进一步的,喷管c311内可以设有相互连通的第一流道c3111和第二流道c3112,第一流道c3111的内径小于第二流道c3112的内径;第一流道c3111与喷雾孔相通,第二流道c3112与环状流道c3相通。通过横截面积的二次缩小,进一步提高待雾化液体的流速,增大射程的同时,提高喷雾孔的雾化效果。

作为优选,输液管c4的另一端与高速供水机构相连。通过高速供水机构对输液管c4提供高流速的待雾化液体,进一步优化雾化效果,提高雾化效率。

优选的,药液供给机构31包括水箱311、水泵312、水泵抽水管313、以及输液管;输液管一端与环状流道连通,另一端与水泵312连通;水泵抽水管313一端与水泵312连通,另一端与水箱311连通。使用过程中,通过水泵312将药液从水箱311内经水泵抽水管313,再经输液管输送至环状流道内部。

具体的,可以将水泵抽水管313插至水箱311的底部。水泵312通过皮带与水泵312电机相连,并由水泵312电机提供动力,驱动水泵312工作。当水泵312开始工作后,可将水箱311内的水通过水泵抽水管313经水泵312及输液管进入雾化机构c内,通过雾化机构c的雾化功能将药液雾化喷洒出去。

优选的,水箱311设于车体2内部,且水箱311内设有至少一个阻波板3111。本发明将水箱311与车体2一体化设计,安全性更强,有利于降低使用维护成本。阻波板3111的设置可以防止液体形成较大波浪,减少液体震荡。

优选的,行走装置1包括履带式行走机构11,以及行走驱动机构12;行走驱动机构12用于驱动履带式行走机构11行走。本发明中喷洒机器人采用履带式行走系统,可实现原地转向,灵活性强,对狭小空间适应性强。

进一步的,履带式行走机构11的负重轮上设有弹簧减振部

优选的,行走驱动机构12包括减速箱和驱动电机,减速箱和驱动电机均设于车体2内部,位于水箱311的一侧。

优选的,车体2上还设有控制面板6,控制装置与控制面板6之间电连接。使用过程中,工作人员也可通过控制面板6对控制装置进行控制。

本发明中通过电驱动实现各装置的运转,可以有效避免汽油或柴油动力对环境产生二次污染。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征:

1.一种喷洒机器人,其特征在于,包括行走装置、车体、喷洒装置、图像采集装置、gps导航装置、以及控制装置;

所述喷洒装置、所述图像采集装置、以及所述gps导航装置均安装在所述车体上;

所述车体安装在所述行走装置上,所述行走装置用于带动所述车体移动;

所述喷洒装置用于喷洒药液;

所述图像采集装置用于采集所述车体移动过程中的路况信息;

所述gps导航装置用于采集所述车体的位置信息;

所述控制装置用于获取所述路况信息和所述位置信息,并根据获取的信息控制所述行走机构行走,以及控制所述喷洒装置进行喷洒。

2.根据权利要求1所述的喷洒机器人,其特征在于,所述喷洒装置包括药液供给机构、雾化机构、以及喷洒角度调节机构;

所述药液供给机构用于向所述雾化机构供给药液;

所述雾化机构用于对所述药液进行雾化喷洒;

所述喷洒角度调节机构用于调节所述雾化机构的喷洒角度。

3.根据权利要求2所述的喷洒机器人,其特征在于,所述喷洒角度调节机构包括俯仰调节结构,以及俯仰驱动件;

所述俯仰调节结构包括俯仰支架、摆臂、摆动轴、传动齿轮、滑槽、滑动轴承、以及传动杆;

所述传动齿轮安装在所述俯仰支架上,所述俯仰驱动件用于带动所述传动齿轮转动;

所述摆动轴的一端与所述传动齿轮相连,另一端与所述滑动轴承相连,

所述滑动轴承设置在所述滑槽内,所述滑槽设置在所述摆臂上,

所述传动齿轮通过所述摆动轴带动所述滑动轴承在所述滑槽内来回滑动,进而带动所述摆臂摆动;

所述传动杆可转动地安装在所述俯仰支架上,所述传动杆的一端与所述摆臂固定连接,另一端与所述雾化机构固定连接。

4.根据权利要求3所述的喷洒机器人,其特征在于,所述喷洒角度调节机构还包括旋转平台和旋转驱动件,所述旋转驱动件用于驱动所述旋转平台旋转;

所述俯仰调节结构,以及所述俯仰驱动件均设置在所述旋转平台上。

5.根据权利要求2至4任一项所述的喷洒机器人,其特征在于,所述雾化机构包括涵道风扇,涵道风扇驱动件,以及设置在所述涵道风扇出风口的环状流道;

所述环状流道上设有至少两个雾化喷头,所述环状流道与输液管相通;

所述涵道风扇驱动件用于驱动所述涵道风扇运转。

6.根据权利要求5所述的喷洒机器人,其特征在于,所述药液供给机构包括水箱、水泵、水泵抽水管、以及输液管;

所述输液管一端与所述环状流道连通,另一端与所述水泵连通;

所述水泵抽水管一端与所述水泵连通,另一端与所述水箱连通。

7.根据权利要求6所述的喷洒机器人,其特征在于,所述水箱设于所述车体内部,且所述水箱内设有至少一个阻波板。

8.根据权利要求7所述的喷洒机器人,其特征在于,所述行走装置包括履带式行走机构,以及行走驱动机构;

所述行走驱动机构用于驱动所述履带式行走机构行走。

9.根据权利要求8所述的喷洒机器人,其特征在于,所述行走驱动机构包括减速箱和驱动电机,

所述减速箱和所述驱动电机均设于所述车体内部,位于所述水箱的一侧。

10.根据权利要求9所述的喷洒机器人,其特征在于,所述车体上还设有操控面板,所述控制装置与所述操控面板之间电连接。

技术总结
本申请公开了一种喷洒机器人,包括行走装置、车体、喷洒装置、图像采集装置、GPS导航装置、以及控制装置;所述喷洒装置、所述图像采集装置、以及所述GPS导航装置均安装在所述车体上;所述车体安装在所述行走装置上,所述行走装置用于带动所述车体移动;所述喷洒装置用于喷洒药液;所述图像采集装置用于采集所述车体移动过程中的路况信息;所述GPS导航装置用于采集所述车体的位置信息;所述控制装置用于获取所述路况信息和所述位置信息,并根据获取的信息控制所述行走机构行走,以及控制所述喷洒装置进行喷洒。该机器人能够实现自动化防疫消毒,提高效率,降低人工劳作强度,降低人工接触病毒的几率,保证人员安全,有效对公共场所进行消毒灭菌。

技术研发人员:欧阳晓平;张武;黄强;倪雄涛;刘国辉;郭凯;苗勋辉;刘少军;肖洪岳;胡胜大
受保护的技术使用者:湖南千智机器人科技发展有限公司
技术研发日:2020.03.10
技术公布日:2020.06.05

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