一种机器人的消毒方法技术

本发明专利技术公开一种机器人的消毒方法，包括：步骤S1、机器人通过消毒传感器实时采集消毒区域内消毒液浓度；步骤S2、当采集到的所述消毒液浓度达到第一预设阈值时，将所述消毒液浓度达到第一预设阈值的消毒位置记录为第一扩散源位置；步骤S3、将第一扩散源位置输入基于元胞自动机的流体蔓延模型，并输出消毒液的有效扩散范围；步骤S4、根据第一扩散源位置与消毒液的有效扩散范围，确定第二扩散源位置；步骤S5、当机器人移动至第二扩散源位置时，判断采集的所述消毒液浓度是否小于第二预设阈值，是则调整消毒液喷洒量，再返回步骤S2，否则控制机器人沿着当前方向前进，再返回步骤S1；其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。

A method of robot disinfection

【技术实现步骤摘要】
一种机器人的消毒方法
本专利技术属于机器人
，尤其涉及一种机器人的消毒方法。
技术介绍
医院存在交叉感染和多重耐药菌感染的风险，若医院的消毒杀菌管控不当，容易造成病人医院感染的暴发，因此医院的消毒工作显得尤为重要。通常医院消毒的工作主要由人工执行，存在消毒效果有限、质量不稳定、消毒措施无法量化及消毒人员职业伤害等问题。目前，采用智能消毒机器人对公共场所进行消毒越来越受欢迎。但是，当采用消毒液以喷雾的方式对医院手术室、飞机客舱、高速列车的车厢进行消毒时，由于室内具有循环风系统或者消毒液的自身的分解，会影响消毒过程中消毒液的浓度，也不能发挥雾化的消毒液在元胞模拟空间扩散的优势,进而对最终的消毒效果造成影响。
技术实现思路
为了对消毒区域内的消毒液浓度和消毒作业路径进行实时调整，避免消毒效果大打折扣，本专利技术技术方案公开一种机器人的消毒方法，包括：步骤S1、在机器人执行消毒任务过程中，通过消毒传感器实时采集消毒区域内消毒液浓度；步骤S2、当采集到的所述消毒液浓度达到第一预设阈值时，将所述消毒液浓度达到第一预设阈值的消毒位置记录为第一扩散源位置；步骤S3、将第一扩散源位置输入基于元胞自动机的流体蔓延模型，并输出消毒液的有效扩散范围；步骤S4、根据第一扩散源位置与消毒液的有效扩散范围，确定第二扩散源位置；步骤S5、当机器人移动至第二扩散源位置时，判断采集的所述消毒液浓度是否小于第二预设阈值，是则调整消毒液喷洒量，再返回步骤S2，否则控制机器人沿着当前方向前进，再返回步骤S1；其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。与现有技术相比，该技术方案控制机器人跟踪雾化的消毒液在元胞模拟空间内的扩散路径，并且根据消毒液的有效扩散范围，规划形成消毒路径并在必要的节点上及时调整消毒液喷洒量，既能保证充分消毒，又避免过度消毒，保证机器人的消毒效果。进一步地，所述第一扩散源位置为所述基于元胞自动机的流体蔓延模型的中心元胞，所述第二扩散源位置为机器人在消毒液的有效扩散范围内，从所述第一扩散源位置开始移动一个时间步后所能到达的位置，其中，机器人由一个特定的所述第一扩散源位置移动至任一个所述第二扩散源位置的概率相同。该技术方案用于控制机器人模拟消毒液在时间和空间上的传播，有助于实时响应雾化的消毒液在元胞模拟空间内的扩散路径上浓度变化情况，对于规划消毒路径具有指导意义。进一步地，在所述步骤S2和所述步骤S3之间，还包括：若机器人判断到采集的所述消毒液浓度大于所述第二预设阈值，则判断机器人当前的消毒位置是否已经被记录为所述第一扩散源位置；若是，则判断机器人当前的消毒位置已经被记录为所述第一扩散源位置的时间与当前时间的时间间隔是否达到预设时间阈值，是则将这些已经被记录为所述第一扩散源位置的机器人当前的消毒位置从记录为所述第一扩散源位置的消毒位置中删除，然后进入步骤S3。确保记录为所述第一扩散源位置的有效性，进而避免机器人在来回往返所述第一扩散源位置和所述第二扩散源位置的过程中对已有效消毒的区域进行重复消毒的问题，提高了工作效率。进一步地，当所述消毒液浓度小于所述第二预设阈值时，所述调整消毒液喷洒量的方法包括：提高机器人的消毒液喷洒量，提高消毒液喷雾速率和/或增加喷头数量；当采集到的所述消毒液浓度超过所述第一预设阈值时，减小所述机器人的消毒液喷洒量，降低消毒液喷雾速率和/或关闭部分喷头；其中，消毒液喷雾、喷头和所述消毒传感器都装配在机器人的机体前进方向的侧面上。该技术方案保证机器人在消毒区域内移动消毒的过程中适度消毒，避免出现因过度消毒而危及人体健康等问题，提高了消毒效果。进一步地，建立机器人在消毒区域内的消毒路径地图，包括：以第一扩散源位置为原点，建立机器人所在消毒区域内的坐标系，其中，消毒区域内的坐标系平行于消毒区域内的地面；在所述消毒区域内的坐标系中，以预设距离为间隔进行正方形网格划分，并将划分成的正方形网格的每个交点确定为一个扩散源位置，使得所述第二扩散源位置与所述第一扩散源位置为正方形网格内相邻的交点；每执行一次步骤S4都把机器人在所述消毒区域内能够到达的位置限制在消毒液的有效扩散范围内，以生成机器人的消毒地图片段，其中，消毒传感器的可探测距离大于消毒液的有效扩散范围；重复执行步骤S5，直到机器人检测到消毒地图片段组合成整个消毒区域的消毒路径地图；其中，消毒路径地图的每个正方形网格的交点都标记实际的扩散源位置的消毒液浓度信息，包括所述第一扩散源位置和所述第二扩散源位置的消毒液浓度信息。在该技术方案中，机器人根据每次计算出消毒液的有效扩散范围，从而规划出机器人的新消毒路径，不断扩大机器人的移动消毒范围，直到机器人检测到消毒地图片段组合成整个消毒区域的消毒路径地图；从而，机器人在消毒区域内构建消毒路径地图的过程中不需要遍历完所有可行消毒区域，从而减少了机器人建图耗时。进一步地，还包括：当机器人检测到建立起整个消毒区域内的消毒路径地图之后，实时采集消毒区域内的残留消毒液浓度；若采集到的残留消毒液浓度小于所述第二预设阈值，则控制机器人返回充电点充电、或补充消毒液。实现机器人可持续消毒的效果。进一步地，在消毒任务执行过程中实时采集消毒区域内消毒液浓度的步骤之前，还包括：获取消毒区域的面积，并根据面积确定所述时间步和/或扩散源位置点。在该技术方案中，预先规划好机器人的消毒路径组成要素，为所述基于元胞自动机的流体蔓延模型储备必要的运算参数。进一步地，还包括：控制机器人沿着所述第二扩散源位置与所述第一扩散源位置之间的最短路径，从所述第一扩散源位置移动至所述第二扩散源位置，其中，所述消毒液的有效扩散范围覆盖所有的扩散源位置点，扩散源位置点包括所述第二扩散源位置与所述第一扩散源位置，前述最短路径构成机器人在所述消毒液的有效扩散范围内的最优消毒路径。附图说明图1是本专利技术提供的一种机器人的消毒方法的一实施例的方法流程图。图2是本专利技术提供的一种机器人的消毒方法的另一实施例的方法流程图。图3是本专利技术提供的构建消毒路径地图的方法流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。使用消毒液消毒过程中，消毒环境空间同时与外界存在气体流通，会大大影响医院手术室、飞机客舱、高速列车的车厢的消毒液浓度，如果不对消毒区域内的消毒液浓度进行实时调整，将会导致消毒效果大打折扣。此外，随着消毒的进行，雾化的消毒液在空气中可能会发生分解，从而影响手术室内的消毒液浓度，进而影响消毒效果。本专利技术利用雾化的消毒液在元胞模拟空间扩散的特征，控制机器人在消毒区域内移动至消毒液浓度相适应的位置，以根据消毒液的扩散特征完成规划式消毒作业，采用本专利技术提供的机器人消毒方法可以有效避免消毒不彻底情况的发生。作为一种实施例，如图1所示，本专利技术实施例提供一种机器人的消毒方法，包括：步骤S1、在机器人执行消毒任务过程中，控制机器人一边移动一边通过消毒传感器实时采集消毒区域内消毒液浓度，监测机器人遍历区域中的消毒液浓度信息，然后进入步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人的消毒方法，其特征在于，包括：/n步骤S1、在机器人执行消毒任务过程中，通过消毒传感器实时采集消毒区域内消毒液浓度；/n步骤S2、当采集到的所述消毒液浓度达到第一预设阈值时，将所述消毒液浓度达到第一预设阈值的消毒位置记录为第一扩散源位置；/n步骤S3、将第一扩散源位置输入基于元胞自动机的流体蔓延模型，并输出消毒液的有效扩散范围；/n步骤S4、根据第一扩散源位置与消毒液的有效扩散范围，确定第二扩散源位置；/n步骤S5、当机器人移动至第二扩散源位置时，判断采集的所述消毒液浓度是否小于第二预设阈值，是则调整消毒液喷洒量，再返回步骤S2，否则控制机器人沿着当前方向前进，再返回步骤S1；/n其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。/n

【技术特征摘要】
1.一种机器人的消毒方法，其特征在于，包括：
步骤S1、在机器人执行消毒任务过程中，通过消毒传感器实时采集消毒区域内消毒液浓度；
步骤S2、当采集到的所述消毒液浓度达到第一预设阈值时，将所述消毒液浓度达到第一预设阈值的消毒位置记录为第一扩散源位置；
步骤S3、将第一扩散源位置输入基于元胞自动机的流体蔓延模型，并输出消毒液的有效扩散范围；
步骤S4、根据第一扩散源位置与消毒液的有效扩散范围，确定第二扩散源位置；
步骤S5、当机器人移动至第二扩散源位置时，判断采集的所述消毒液浓度是否小于第二预设阈值，是则调整消毒液喷洒量，再返回步骤S2，否则控制机器人沿着当前方向前进，再返回步骤S1；
其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。


2.根据权利要求1所述消毒方法，其特征在于，所述第一扩散源位置为所述基于元胞自动机的流体蔓延模型的中心元胞，所述第二扩散源位置为机器人在消毒液的有效扩散范围内，从所述第一扩散源位置开始移动一个时间步后所能到达的位置，其中，机器人由一个特定的所述第一扩散源位置移动至任一个所述第二扩散源位置的概率相同。


3.根据权利要求2所述消毒方法，其特征在于，在所述步骤S2和所述步骤S3之间，还包括：若机器人判断到采集的所述消毒液浓度大于所述第二预设阈值，则判断机器人当前的消毒位置是否已经被记录为所述第一扩散源位置；
若是，则判断机器人当前的消毒位置已经被记录为所述第一扩散源位置的时间与当前时间的时间间隔是否达到预设时间阈值，是则将这些已经被记录为所述第一扩散源位置的机器人当前的消毒位置从记录为所述第一扩散源位置的消毒位置中删除，然后进入步骤S3。


4.根据权利要求3所述消毒方法，其特征在于，当所述消毒液浓度小于所述第二预设阈值时，所述调整消毒液喷洒量的方法包括：提高机器人的消毒液喷洒量，提高消毒液喷雾速率和/或增加喷头数量；
当采集到的所述消毒液浓度超过所述第一预设阈值时，减小所述机器人的消毒液喷洒量，降低消毒液喷雾速率和/或关闭部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖刚军，许登科，姜新桥，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44