韓志紅
醫(yī)院在對流行傳染疾病的病人進(jìn)行隔離治療后,需要人工對隔離病房進(jìn)行消毒處理,稍有不慎就會造成病毒的二次傳播。我制作了一款全視野消毒機(jī)器人,以期代替人工進(jìn)入隔離環(huán)境中開展消毒工作,降低病毒二次傳播的風(fēng)險(xiǎn)。
一、設(shè)計(jì)方案與原理
采用履帶式底盤驅(qū)動(dòng)機(jī)器人移動(dòng),通過STM32系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的控制。該機(jī)器人具備視頻回傳、遠(yuǎn)程遙控的功能,安裝的紫外線消毒燈能釋放紫外線和臭氧對環(huán)境進(jìn)行物理消殺,水泵抽取消毒液對環(huán)境進(jìn)行化學(xué)消殺。
系統(tǒng)通過無線攝像頭將視頻畫面?zhèn)髦潦謾C(jī),通過手機(jī)將操作指令發(fā)至攝像頭,攝像頭通過串口將數(shù)據(jù)輸出到單片機(jī),單片機(jī)解析并得到遙控指令,控制機(jī)器人移動(dòng)、噴射消毒水,開啟或關(guān)閉紫外線燈。水泵和紫外線燈的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過繼電器控制,底盤和單片機(jī)之間通過L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)履帶轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)機(jī)器人底盤運(yùn)動(dòng)。
二、制作過程
(一)硬件焊接
1.分別將DC插座、鈕子開關(guān)、繼電器、穩(wěn)壓模塊在印制電路板(PCB)的正面進(jìn)行焊接排針。
2.焊接STM32主板界面排針(主板正面為絲印層,將排針焊接在絲印層的背面)。
3.將兩個(gè)繼電器焊接在一起,注意正負(fù)極對應(yīng)的焊盤位置。
4.用膠槍將電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊固定在對應(yīng)位置。
5.連接水管與水壺。
6.組裝驅(qū)動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)的履帶式底盤。
(二)接線通電
1.從穩(wěn)壓模塊板上的輸入端取電,另外一端接輸出VCC與GND,連接繼電器通電。
2.將紫外線消毒燈一端與GND連接,另一端與繼電器連接。
3.將水泵固定在履帶式底盤。
4.將電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接電路板12 V
GND通電(注意:電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的GND要與主控同時(shí)供電)。
三、實(shí)用參數(shù)
全視野消毒機(jī)器人的系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)如表1。
全視野消毒機(jī)器人具有較好的操控性和先進(jìn)性,該設(shè)備外觀采用履帶車樣式,搭載的攝像頭可將視頻畫面?zhèn)髦潦謾C(jī)App,消殺范圍廣,能有效對高危場所開展靈活、精準(zhǔn)的消殺。該設(shè)備還可利用紫外線和臭氧定時(shí)、定點(diǎn)消殺,具備多種滅菌的功能。
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發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2023年4期