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基于模块化设计的室内智能消毒机器人

设计

摘要：在新冠肺炎疫情防控常态化期间的消毒机器人大多功能简单，模式单一，不能满

足人们对于消毒防疫的需求。本文针对室内公共场所需要进行卫生消毒、安全指数及数据采

集等工作设计了一种基于模块化设计的智能消毒防疫机器人。该设备搭载控制主板以及多种

传感器，通过摄像头和各种智能模块实现信息采集分析，通过消毒模块控制喷洒消毒装置，

在具有人性化设计的同时减少工作人员以及用户感染的风险。

关键词：消毒防疫；智能消毒机器人；模块化设计

引言：随着社会发展，科学技术不断进步，各类高新技术例如人工智能、虚拟现实、远

程终端等被广泛应用到服务型机器上，使机器人更加智能化，大大推动了社会服务行业的迅

速发展。智能消毒防疫机器人作为服务类型机器人的一种，主要用于各种场所、不同环境下

的日常消毒巡检工作，主要模块涉及到自主导航、环境建图、目标识别和紫外线消毒等技术。

随着智能技术的迅猛发展，防疫消毒机器人得到了广泛的应用，诸多国家对防疫消毒机

器人进行了深入研究，尤其在突发疫情期间，对防疫消毒机器人的需求更是与日俱增。

针对室内场所需要达到的消毒指标进行分析，结合新型系统，利用人机工程

学原理对消毒机器进行改造，使之能够被自主简便操作，更具人性化。通过智能

消毒机器人进行消杀防疫，有效减少人力资源的消耗以及交叉感染的风险，更重

要的是能够提高工作效率，形成一套完整的快递消毒防疫体系，克服了传统人工

消杀容易受到气候、环境等因素的影响，提高了工作效率。

智能消毒机器人区别于人工消毒较为单一且耗时费力的消毒方式，可以大幅

度降低是人们的工作强度和被感染概率。本项目基于新冠疫情之下需要消毒防疫

的现实，通过对智能机器人与消毒原理的研究，设计了一款基于模块化的室内智

能消毒机器人，该消毒机器人配有身份识别模块、语音识别模块、路径识别模块、

语音播报模块等，通过控制主板来操作各模块，研究通过各模块的协作完成消毒

防疫，辅助减轻消毒工作人员的工作强度。该设备配备的智能消毒系统，将通过

雾化、紫外线、等离子等消毒方式实现360度全方位、无死角消毒。另外还配备

远程实施系统，通过手机、PC管理系统实现远程控制、工作推送、状态查看调度

指挥等管理功能。为保证设备正常运行，我们还设置了紧急联系按钮。

1、消毒防疫需求分析

一场突如其来的新冠疫情于2020年年初侵袭了中国，人们的日常生活受到

重击，随之而来的严重的疫情防控方面的问题层出不穷。为更好的抗击新冠疫情，

全国范围内的多个公司承担起了国家赋予的智能公共服务机器人技术攻关使命，

以强烈的担当精神临危受命开发用于抗疫的消毒机器人，在防控疫情的手册中

“消毒”已逐步成为公共区域的标配。

1.1新冠病毒消毒必要性及消毒条件分析

根据资料显示，新型冠状病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株，

感染新冠病毒之后多有以下几种常见症状：发烧、咳嗽、呼吸困难等。在严重的

病例中，被感染者会出现肺炎、急性呼吸综合征、肾衰竭最后死亡，曾经的武汉

就是我们惨痛的回忆。现如今，对于新冠病毒已经有了针对性的疫苗，帮助人们

防患于未然。对于新冠病毒的许多症状是可以处理的，但需要医护人员对于患者

的临床情况进行准确判断后提供有效的治疗方案。为预防新冠病毒感染，大家一

定要做好自我保护，例如，必要的消毒工作，保持健康的生活习惯等。

根据大量的调研报告得出新型冠状病毒对紫外线和热敏感，高浓度酒精、过

氧乙酸等对其也能起到灭菌的功效。

一般情况下，我们所说的紫外线消毒是医用紫外线消毒灯，10分钟左右就可

以灭杀病毒。此外，各个场所常备的84消毒液，一般会根据科学比例调整浓度

后擦拭各处设施如1:100，用作擦拭的清洁工具之后也要进行二次消毒。

1.2室内场所消毒防疫需求分析

各类室内场所例如学校、餐厅、医院等地区人来人往，不注意时就会带上细

菌，因此，这些场所也要十分注意消毒防疫的指标。人群接触过的区域比如地面

或是墙壁又或是电梯之类，再加上会不自觉触碰到的物体如门把手、窗户、桌椅

等需要特别注意，保证每天进行细致地清洁，调配有效的消毒液，浸泡或是喷洒

消毒。各类场所内部使用的器械包括办公设施等也尽量高标准消毒，可用高浓度

酒精如75%左右进行擦拭消毒后清水洗净。若人员进出频繁可酌情增加消毒频率。

2消毒防疫管控培训

2.1各类消毒物资储备

各类的消毒物资例如口罩、消毒