全视野消毒机器人的研究与设计

◆湖南省汨罗市第一中学 韩志红

图/图虫创意

医院在对流行传染疾病的病人进行隔离治疗后，需要人工对隔离病房进行消毒处理，稍有不慎就会造成病毒的二次传播。我制作了一款全视野消毒机器人，以期代替人工进入隔离环境中开展消毒工作，降低病毒二次传播的风险。

一、设计方案与原理

采用履带式底盘驱动机器人移动，通过STM32 系列单片机实现对机器人的控制。该机器人具备视频回传、远程遥控的功能，安装的紫外线消毒灯能释放紫外线和臭氧对环境进行物理消杀，水泵抽取消毒液对环境进行化学消杀。

系统通过无线摄像头将视频画面传至手机，通过手机将操作指令发至摄像头，摄像头通过串口将数据输出到单片机，单片机解析并得到遥控指令，控制机器人移动、喷射消毒水，开启或关闭紫外线灯。水泵和紫外线灯的驱动系统通过继电器控制，底盘和单片机之间通过L298 电机驱动实现电机的运转，从而带动履带转动，实现机器人底盘运动。

图1 系统架构图

二、制作过程

（一）硬件焊接

1.分别将DC 插座、钮子开关、继电器、稳压模块在印制电路板（PCB）的正面进行焊接排针。

2.焊接STM32 主板界面排针（主板正面为丝印层，将排针焊接在丝印层的背面）。

3.将两个继电器焊接在一起，注意正负极对应的焊盘位置。

4.用胶枪将电机驱动模块固定在对应位置。

5.连接水管与水壶。

6.组装驱动机器人移动的履带式底盘。

（二）接线通电

1.从稳压模块板上的输入端取电，另外一端接输出VCC 与GND，连接继电器通电。

2.将紫外线消毒灯一端与GND 连接，另一端与继电器连接。

3.将水泵固定在履带式底盘。

4.将电机驱动模块连接电路板12 V GND 通电（注意：电机驱动模块的GND要与主控同时供电）。

图2 全视野消毒机器人实物图

三、实用参数

全视野消毒机器人的系统指标参数如表1。

表1 系统指标参数

全视野消毒机器人具有较好的操控性和先进性，该设备外观采用履带车样式，搭载的摄像头可将视频画面传至手机App，消杀范围广，能有效对高危场所开展灵活、精准的消杀。该设备还可利用紫外线和臭氧定时、定点消杀，具备多种灭菌的功能。

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