摘要：该消毒机器人集视觉系统、音视频数据采集、智能语音交互系统、无人驾驶技术于一体，采用先进的SLAM控制系统，搭载前视摄像头、超声波雷达、双目视觉摄像头、智能消毒灭菌等智能化设备，具有稳定可靠的自主行走、人机交互、自主移动式多点消毒等功能。能够根据设定的路线自动、高效、精准的对室内进行消毒灭菌，可以辅助减轻人们的工作强度。有效减少了人员交叉感染，提升了防控能力，不怕感染，也不会传染，重复性的工作效率高。
关键词：消毒； SLAM控制系统；自主行走；
引言
随着机器人产业的不断发展和人们对高品质生活的不懈追求,人们在日常生活的方方面面将会越来越频繁的看到服务机器人的身影1。在室内机器人定位技术中，机器人定位状态估计2是一个非常重要的环节。一个精确的定位状态估计能够大大减少机器人导航的误差。想要获取机器人的当前运动状态，就要使用到各种不同的传感器。不同传感器对于位姿和姿态3的测
量精度各有优劣，通过选取合适的传感器和合适的滤波方式，将不同的传感器数据融合，得到机器人的精确位姿。Cui Feng 提出了一种地图匹配的方法，该方法采用了可信度算法，提高了移动机器人全球定位系统的定位精度，可以从 GPS 数据流中提取经纬度，建立电子地图，并通过电子地图来确定机器人运动轨迹。这种定位方法利用了全球定位系统的信息，可用这部分信息来服务于自身系统，但这种定位方法的精度主要依赖于全球定位系统提供的数据4，机器人在室内无法借助GPS等信号进行定位导航,于是基于相机、激光雷达等传感器的室内定位导航方案逐渐发展与成熟,定位方面具有代表性的便是视觉、激光的即时定位与导航算法,即SLAM算法,在导航方面出现了许多经典的算法如A*、蚁算法、人工势场法等,应用广泛5。室内消毒机器人集视觉系统、音视频数据采集、智能语音交互系统、无人驾驶技术于一体，采用先进的SLAM控制系统，搭载前视摄像头、超声波雷达、双目视觉摄像头、智能消毒灭菌等智能化设备，具有稳定可靠的自主行走、人机交互、自主移动式多点消毒等功能。视觉定位通过视觉传感器来进行信息的采集和获取。目前，大多采用高质量数码照相机取得的高清图像来作为信息来源，采集到的图像需要进行分析和处理。视觉定位可以从外部或内部自主定位，也可以在外部的固定位置安装图片采集传感器，在移动物体上安装图像敏感元件，以此来实现信息的传递，之后再通过图像处
理和算法来实现定位6。自主定位主要是指将照相机安装在待定位的载体上，用于对收集到的图像进行实时定位。视觉定位较为方便，容易实现，而且精度也比较高，定位误差在几毫米之内。能够根据设定的路线自动、高效、精准的对室内进行消毒灭菌，具有自主避障、环境识别、自动通过闸机、自主搭乘电梯、自主消毒等功能，可以辅助减轻人们的工作强度。有效减少了人员交叉感染提升了防控能力，不怕感染，也不会传染，重复性的工作效率高。
1国、内外研究现状和发展动态
1.1国内外现状
消毒机器人在国际上其实早就已经普遍存在并且运用到生活中了，伴随科技的发展，逐步出现了医用消毒机器人、工业消毒机器人、农业消毒机器人以及室内消毒机器人等等，丹麦欧登塞大学附属医院和Blue Ocean Robotics的合作项目UVD，新加坡DiSa（Digital Safety）Pte Ltd的紫外线消毒机器人，两者都是利用紫外线照射消毒的原理来进行消毒，并且都已经非常成熟。在本次新冠疫情中更是大放异彩，为大家提供了很大的帮助，得到了大家的广泛认可，在国际上也得到了很大的肯定。所以更多的国家将精力转移到机器人
代替人工消毒的方向上来。因此室内消毒机器人在国际市场上的前景非常广阔。
国内的机器人行业发展要略晚于国外，但是国内的发展速度非常迅速，短短几年我国的人工智能机器人技术已经登堂入室，紧跟它国脚步。上海术理智能科技有限公司在疫情期间仅用600个小时就研发出一种新型室内消毒机器人，通过设定整体消毒场景布局以及任务后，机器人就可以进行自主消毒和充电，减少人的参与以及人与人之间的交叉感染，切断了传染渠道。紧随其后的深圳优艾智合科技公司研发了ARIS-K2消毒机器人，它以移动机器人为载体，搭载紫外消杀灯以及人体测温摄像头，针对环境物表和空气进行自主移动式多点消杀毒，一千平米消杀作业仅需150分钟。还有上海钛米机器人推出了两用智能消毒机器人，如果房间内有人，消毒机器人会使用“次氯酸+等离子”方案消毒；如果没有人，就可以使用“紫外+过氧化氢”方案消毒。我国虽然起步晚但是我们的脚步并不慢，因此我们应更加努力研发室内消毒机器人行业。
1.2发展趋势
近年来，伴随着人工智能、大数据等前沿技术的不断发展，越来越多的先进科技逐步走入我们的家园，受疫情影响室内消毒机器人也越来越受大家的关注，也逐步走入我们的家庭
当中来。它的出现，不仅有效的解决了人们室内是否无菌的顾虑，也大幅的减轻了人们室内消毒的工作量为人们节省了大量的时间，同时也推进了现代家居智能化的发展。
随着各种先进技术的应用，消毒机器人在功能和应用场景上将会向以下几个方面进行发展：可以实现快速部署和多手段复合消毒；针对不同区域实现定点分类消毒；优化消毒模式及运动路径，减少消毒用品浪费；具备人体检测功能，防止对人员造成伤害。
2硬件系统设计
SLAM可以辅助机器人执行路径规划、自主探索、导航等任务。 辅助增强视觉效果：SLAM技术能够构建视觉效果更为真实的地图，从而针对当前视角渲染虚拟物体的叠加效果，使之更真实没有违和感。SLAM可以快速构建局部3D地图，并与地理信息系统（GIS）、视觉对象识别技术相结合，可以辅助无人机识别路障并自动避障规划路径，曾经刷爆美国朋友圈的Hovercamera无人机，就应用到了SLAM技术。激光SLAM测距比较准确，误差模型简单，在强光直射以外的环境中运行稳定，点云的处理也比较容易。同时，点云信息本身包含直接的几何关系，使得机器人的路径规划和导航变得直观。激光SLAM理论研究也相对成熟，眼睛是人类获取外界信息的主要来源。视觉SLAM也具有类似特点，
它可以从环境中获取海量的、富于冗余的纹理信息，拥有超强的场景辨识能力。
2.1消毒机器人设计思维导图
图1室内消毒机器人设计图
室内消毒机器人的设计主要有结构设计、控制系统的设计。结构设计包括室内消毒机器人的外形设计、运动机构设计、消毒机构设计等等。控制系统的设计包括驱动器的设计、步进电机的选择、电气控制程序的编制等。
2.2基于Altium Designer软件的电路设计
使用Altium Designer软件进行系统电路原理图和PCB图绘制，进入软件后默认打开的界面为Home界面。在Home界面单击文件工具栏下新建按钮，在右侧的对话框中点击工程按钮，在右侧的对话框中选中PCB工程。进入PCB设计界面，开始设计电路原理图。
电路原理图设计完成后对原理图进行编译，单击工程按钮，在弹出的下拉菜单中点击编译按钮。编译完成后若没有错误则可以将原理图更新到PCB中。点击设计工具栏，在弹出的下拉菜单中点击更新按钮，将原理图更新到PCB中，确定完板子大小后，对PCB版面进行布局和布线，完成后见图4，至此电路板设计完毕。
图2 ad软件演示
2.3基于Keil软件的程序设计热转印墨水
室内消毒机器人的程序设计使用C语言编程。C语言工作效率比汇编语言低，但是C语言的开发使用速度快，在于它开发容易，设计自由，指令较多，代码设计方式多样，数据结构丰富多样，包括结构化的操作代码，代码编写自定义，代码的移植率高等特点。但是汇编语言不好去理解，别人也很难读，所以使用率较低。使用C语言程序设计能够有效的缩短开发周期。
推板炉Keil通过一个集成开发环境将C编译器、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等这些部分组合在一起，组成一个完整的开发系统，运用C语言编程，Keil是最佳选择。用Keil5新建一个基于ARM的工程并保存，就可以进行程序的编写与调试， Keil5的编程界面见图5。
图3 Keil5的编程界面
视野图
3结论
室内消毒机器人采用单片机技术，通过超声波的发射与接受控制来进行对墙壁桌椅等障碍物进行判断，并自动绕过；通过消毒机器人的驱动器带动下面的旋转轮，使消毒机器人前进和转向。
（1） 简述了室内用消毒机器人在国内外的基本研究现状，并且说明了本设计的研究意义和室内用消毒机器人未来的发展趋势。
（2）利用KEIL5编程软件完成室内用消毒机器人程序的设计编写，从部分到整体，从基本模块调试到最终系统稳定，完成成室内用消毒机器人的运行调试。
雨水弃流井参考文献
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智能公交管理系统
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铝膜气球
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