◆湖南省汨羅市第一中學(xué) 韓志紅

圖/圖蟲(chóng)創(chuàng)意

醫(yī)院在對(duì)流行傳染疾病的病人進(jìn)行隔離治療后，需要人工對(duì)隔離病房進(jìn)行消毒處理，稍有不慎就會(huì)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(kāi)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(pán)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)，通過(guò)STM32 系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)環(huán)境進(jìn)行物理消殺，水泵抽取消毒液對(duì)環(huán)境進(jìn)行化學(xué)消殺。

系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線攝像頭將視頻畫(huà)面?zhèn)髦潦謾C(jī)，通過(guò)手機(jī)將操作指令發(fā)至攝像頭，攝像頭通過(guò)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(kāi)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(guò)繼電器控制，底盤(pán)和單片機(jī)之間通過(guò)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(pán)運(yùn)動(dòng)。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

二、制作過(guò)程

（一）硬件焊接

1.分別將DC 插座、鈕子開(kāi)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(duì)應(yīng)的焊盤(pán)位置。

4.用膠槍將電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊固定在對(duì)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(pán)。

（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(pán)。

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）。

圖2 全視野消毒機(jī)器人實(shí)物圖

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。

表1 系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)

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(huà)面?zhèn)髦潦謾C(jī)App，消殺范圍廣，能有效對(duì)高危場(chǎng)所開(kāi)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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