一种大棚室内智能消毒机器人

技术领域

本发明属于温室大棚消毒设备设施技术领域，具体涉及一种大棚室内智能消毒机器人。

背景技术

大棚种植中，作物病害是难以避免的问题，往往种植几年后，重茬、病害越来越严重导致经济效益急剧下降，针对上述技术问题，大棚农业工作者常规的做法是对大棚进行消毒，使用的消毒方法主要包括：

对大棚室内进行熏烟消毒，在播种或定植前7至10天，每立方米用硫磺4克、锯末8克混匀，放在容器内燃烧，时间宜在晚上7时左右进行，熏烟密闭24小时；也可以按每立方米用25％百菌清1克、锯末8克混匀，点燃熏烟消毒；

对棚架、设备、工具等消毒，用1：(50-100)的福尔马林水溶液洗刷或喷洒；

对土壤消毒，根据大棚土壤的病害种类选用农药，在定植前10至15天进行，枯萎病发生严重的大棚，可向垄沟或地面喷浇100至200倍福尔马林液，然后用薄膜覆盖5天，半月后药剂全部挥发完毕，即可播种和定植，或可用50％多菌灵、50％托布津或70％敌克松1000倍液喷洒土壤，拌成毒土撒布后翻入土中；

对沟(穴)消毒，每亩用50％托布津1.25千克，或50％多菌灵0.75千克，或70％五氯硝基苯1千克左右进行消毒，以上药剂要先按药粉1份和细干土100份掺拌均匀，然后撒布在定植沟(穴)内。

在实际的消毒过程中，上述大棚消毒措施存在如下技术问题：

1.消毒时间长，需要根据不同部位的消毒采取不同的消毒方式，消毒过程复杂；

2.采用化学药剂，药剂施用后会有残留，并且有刺激性味道；

3.采用烟熏方式，污染环境。

基于现有技术存在的上述技术问题，本发明提出一种大棚室内智能消毒机器人。

发明内容

本发明提供一种大棚室内智能消毒机器人。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种大棚室内智能消毒机器人，包括：

激光雷达，用于获取环境点云数据；

主控制器，连接于所述激光雷达以接收所述环境点云数据；

供电装置，连接于所述主控制器以为所述机器人供电；

电机，连接于所述主控制器以根据所述主控制器的指令实现电机的动作；

行走装置，连接于所述电机以受所述电机的驱动而行走；

脉冲紫外线发生装置，设置在所述行走装置上并随所述行走装置一起行进，并连接于所述主控制器以根据所述主控制器的控制产生高强脉冲光；

臭氧发生装置，设置在所述行走装置上并随所述行走装置一起行进，并连接于所述主控制器并在所述大棚室内产生臭氧。

进一步地，所述主控制器通过电机控制器连接于所述电机。

进一步地，所述主控制器还连接有用于环境监控图像采集的摄像头。

进一步地，所述行走装置为轮式小车或履带式小车。

进一步地，所述行走装置包括吊轨和与所述吊轨配合的轨道。

进一步地，所述主控制器还连接有环境传感器。

进一步地，所述环境传感器为温湿度传感器、PM2.5传感器、CO

进一步地，所述行走装置上还设置有电子加速器，所述电子加速器连接于所述主控制器。

进一步地，所述供电装置采用交流电源或电池。

进一步地，所述主控制器还连接有功放，所述功放用于语音提示及示警。

进一步地，所述脉冲紫外线发生装置包括脉冲驱动器和连接于所述脉冲驱动器的氙气灯管，所述脉冲驱动器连接于所述主控制器。

进一步地，所述脉冲驱动器包括控制单片机、与所述控制单片机连接的高压充放电电路和预燃电路，所述高压充放电电路和所述预燃电路分别连接于所述氙气灯管。

进一步地，臭氧发生装置包括臭氧驱动装置和连接于所述臭氧驱动装置的臭氧发生器。

进一步地，所述主控制器还连接有臭氧浓度监测仪和臭氧尾气破坏器，所述臭氧尾气破坏器通过排气风机连通于大棚室内。

与现有技术相比，本发明的优越效果在于：

本发明所述的大棚室内智能消毒机器人，通过电脉冲紫外线发生装置和臭氧发生装置的配合设置，替代了大棚室内传统的消毒方式，简化了消毒过程，且不会产生刺激性味道，也不会对环境造成影响；

本发明所述的大棚室内智能消毒机器人，通过激光雷达、电机控制器和电机的配合设置，使电机能够方便的进行位置的调整，避免了存在消毒死角的问题。

附图说明

图1是本发明实施例中的大棚室内智能消毒机器人的示意图；

图2是本发明实施例中的吊轨和轨道配合的结构示意图；

图3是本发明实施例中的脉冲紫外线发生装置的示意图；

图4是本发明实施例中的高压充放电电路的示意图。

图中，1-激光雷达、2-主控制器、3-供电装置、4-电机、5-行走装置、51-吊轨、52-轨道、6-脉冲紫外线发生装置、61-脉冲驱动器、62-氙气灯管、7-臭氧发生装置、8-摄像头。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

如图1所示，所述大棚室内智能消毒机器人，包括：

激光雷达1，用于获取环境点云数据；

主控制器2，连接于所述激光雷达1以接收所述环境点云数据；

供电装置3，连接于所述主控制器2以为所述机器人供电；

电机4，连接于所述主控制器2以根据所述主控制器2的指令实现电机4的动作；

行走装置5，连接于所述电机4以受所述电机4的驱动而行走；

脉冲紫外线发生装置6，设置在所述行走装置5上并随所述行走装置5一起行进，连接于所述主控制器2以根据所述主控制器2的控制产生高强脉冲光；

臭氧发生装置7，连接于所述主控制器2并在所述大棚室内产生臭氧。

其中，所述臭氧发生装置7包括臭氧驱动装置和连接于所述臭氧驱动装置的臭氧发生器；

所述供电装置3通过所述主控制器2为所述电机4、所述脉冲紫外线发生装置6、臭氧发生装置7进行供电。

在上述实施例中，所述环境点云数据用于：通过SLAM技术进行大棚内地图的构建与机器人定位使用，通过所述SLAM技术构建所述大棚室内智能消毒机器人对自身和周边环境的空间的认知，有了这个基础，所述大棚室内智能消毒机器人就进行路径规划去达要去的目的地，在此过程中还能够检测躲避遇到的障碍物，保证运行安全。

在上述实施例中，所述高强脉冲光中紫外、可见、红外波长光协同作用于微生物，能破坏微生物的脱氧核糖核酸(DNA)与核糖核酸(RNA)，打破有机物分子的S-H和C-H键，能够有效杀除霉菌、革兰氏阳性致病菌、革兰氏阴性致病菌、需氧细菌芽孢和真菌分生孢子、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、酵母菌等细菌，在一定时间内能够抑制细菌的繁衍，提高了消毒的效果。

在上述实施例中，所述臭氧发生装置7产生的臭氧，在杀灭细菌、霉菌类微生物的过程中，臭氧首先作用于细胞膜，使细胞膜的构成受到损伤，导致新陈代谢障碍并抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞通透性，导致细胞溶解、死亡，达到杀灭细菌、霉菌类微生物的作用。

在实际的消毒作业过程中，所述大棚室内智能消毒机器人能够在大棚的地面上进行消毒作业，此种情况下，所述行走装置5为轮式小车或履带式小车，所述主控制器2根据大棚室内地图与机器人定位对环境进行判断，通过控制所述电机4的启动、加速、前进、转向、减速、停步等动作实现所述行走装置5的上述移动，所述行走装置5载有所述脉冲紫外线发生装置和所述等离子消毒及过滤装置以对环境进行消毒作业。

在实际的消毒作业过程中，所述大棚室内智能消毒机器人也能够在大棚的棚顶上进行消毒作业，此种情况下，如图2所示，所述行走装置5包括吊轨51和与所述吊轨51配合的轨道52，所述轨道52吊装在所述大棚的棚顶上，所述电机4控制所述吊轨51沿所述轨道52前进、停步和后退，此时，所述轨道52的路径作为所述大棚室内智能消毒机器人的移动路径。

所述主控制器2通过电机控制器连接于所述电机4。

所述主控制器2还连接有用于环境监控图像采集的摄像头8。

在上述实施例中，所述主控制器2可对图像数据进行分析，判断是否有物体进入，如果在消毒过程中，当有人或者物体进入时，及时控制所述脉冲紫外线发生装置6和臭氧发生装置7停止工作，停止消毒。

所述主控制器2通过图像识别传感器进行对图像数据进行分析。

所述主控制器2还连接有环境传感器。

在上述实施例中，所述环境传感器为温湿度传感器、PM2.5传感器、CO

所述主控制器2还连接有功放，所述功放用于语音提示及示警。

如图3所示，所述脉冲紫外线发生装置6包括脉冲驱动器61和连接于所述脉冲驱动器61的氙气灯管62，所述脉冲驱动器61连接于所述主控制器2。

在上述实施例中，所述脉冲驱动器61包括控制单片机、与所述控制单片机连接的高压充放电电路和预燃电路，所述高压充放电电路和所述预燃电路分别连接于所述氙气灯管62，其中，氙气灯管62以脉冲放电形式进行工作，其内部填充惰性气体氙气，使氙气灯管62能在很短的时间内发生很强的光能，氙气灯管62有两个明显的特点：一个是它可以产生非常大的瞬时功率，从而获得很强的瞬时光输出，另一个是它工作于脉冲放电模式，虽然瞬时功率非常大，但是平均功率并不是很高。

所述高压充放电电路的工作过程如下：

如图4所示，所述高压充放电电路由电源、与所述电源并联的电容和与所述电容并联的氙气灯管62构成，其中，所述电容和所述氙气灯管62之间设有刀闸开关，电源为所述电容充电，当电容上的电压达到一定值或者充电到一定的时间，刀闸开关闭合，电容就开始放电使脉冲灯发光，从而把电容上面的电能转换成氙气灯管62的光能和热能。

在实际的工作过程中，所述图像识别传感器向所述主控制器发送大棚室内无人状态的数据，所述主控制器2控制所述脉冲驱动器61及其所述氙气灯管62进行工作；所述主控制器2控制所述臭氧驱动装置及其臭氧发生器进行工作。

所述行走装置5上还设置有电子加速器，所述电子加速器连接于所述主控制器2，通过所述主控制器2实现所述电子加速器的启动和关闭。

在上述实施例中，所述电子加速器主要是通过其所产生的高能电子束射线穿透物体内部来杀灭微生物及虫卵、幼虫、病菌等，在杀灭微生物的过程中，所述电子加速器主要用于大棚室内的棚顶及墙面进行杀灭微生物及虫卵、幼虫、病菌。

本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。