[实用新型]一种基于AlGaN基DUV-LED的消毒机器人

说明书

本实用新型属于人工智能技术领域，公开了一种基于AlGaN基DUV‑LED的消毒机器人，智能自动行动装置上端通过螺栓固定有消毒杀菌系统，消毒杀菌系统上端设置有安全检测装置。本实用新型中的智能自动行动装置可通过控制器实现消毒机器人的自动行动转弯和返回，消毒杀菌系统由可自动伸缩的两个六方棱柱形灯柱组成，极大的降低了消毒机器人的收纳体积和高度，安全检测装置可避免深紫外LED发出的紫外光对人体和宠物产生危害；在消毒开启后能实现在室内环境下的智能循迹，无需其他人工操作；能根据物体的距离智能调节杀菌的功率和杀菌时间；能智能感应附近人体和动物，智能开光消毒模式，防止紫外光对孩子和宠物的伤害。

技术领域

本实用新型属于人工智能技术领域，尤其涉及一种基于AlGaN基DUV-LED的消毒机器人。

背景技术

目前：在当今市场上常见的各种紫外消毒光源，有低压汞灯、中压和高压汞灯、脉冲氙灯。

低压汞灯(LPM)具有效率高、成本低、技术成熟等优点，因此被广泛用作消毒和灭菌的光源。低压汞灯内填充稀有气体和汞，常见的充气压为2-5Torr(即250-700Pa)的氩气和几个mTorr(约0.5-5Pa)的汞蒸气。在室温下，所有可产生UV-C辐射的元素中汞蒸气压最高。低压汞灯的特征光谱包含了两条汞的紫外共振谱线。其中普通功率的低压汞灯的254nm辐射效率可达到50％以上，而超过300W的大功率灯的254nm辐射约为30％。低压汞灯的另一条强共振谱线在185nm，其辐射效率大概是254nm的五分之一。185nm辐射也可以用于消毒杀菌，但由于光子能量高，会产生臭氧。因此市场上有两种类型的UV-C低压汞灯：

254nm紫外灯和同时辐射两种谱线的185nm紫外灯。低压汞灯杀菌灯的外形轮廓和结构同一般照明中常用的荧光灯相似。

中压和高压汞灯发出的光谱是一个连续谱叠加许多汞和氩的原子谱线，通常被用作光化学反应的光源。中高压汞灯中汞的185nm和254nm共振谱线几乎全部被吸收，因此放电产生的是更高能级之间的辐射激发跃迁，引起313nm、365nm、405nm、436nm、546nm和578nm等强谱线发射。由于在0.2-2m电极间隙上施加了0.5-20kW的高功率密度，因此中高压汞灯产生的250-280nm UV-C辐射强度足够起到杀菌作用。但是，中高压汞灯放电过程中产生巨大热量，因此必须配备额外的冷却系统，这会增加设备的成本和安全风险。因此，中高压汞灯主要用在大型的流动水体杀菌系统中。

脉冲氙灯通常也叫做脉冲强光(IPL)，是高强度气体放电光源，其瞬时功率可以超过50kW，产生高强度单脉冲。氙灯发射的全光谱覆盖紫外辐射到近红外辐射，其连续谱强度很高，并在275nm附近具有很强的原子特征谱线，因此可以用于杀菌。IPL在空气消毒、表面消毒和食品消毒方面的有效性已经得到了证实。目前普遍认为，脉冲氙灯对微生物灭活的机理是光热效应和紫外光化学效应的共同作用。脉冲氙灯杀菌消毒的优点是快速高效、无化学残留、无异味。然而和中高压汞灯一样，高能耗问题和散热问题限制了IPL的应用。而作为固态光源，UV-LED在各种紫外特种应用中表现出了巨大的潜力，是近几年的研究焦点。最近365nm以上的UV-A LED技术获得了重大突破，产品已实现了量产。但是由于UV-A辐射的杀菌能力有限，因此大部分杀菌消毒应用中通常采用UV-A/TiO2光催化方法，而不是单独使用UV-A杀菌。深紫外(DUV)LED包括波长280-315nm的UV-B LED和波长280nm的UV-CLED，对于微生物的灭活效率很高，但是由于其本身的辐射效率低、功率小、成本极高，因此实际应用很少。然而鉴于其结构尺寸的灵活性以及辐射波长的可选择性和组合性，DUV-LED在杀菌消毒领域被寄予厚望。另外基于UV-LED的高级氧化技术(AOT)已成为杀菌消毒应用研究的趋势之一。一旦技术瓶颈取得突破，可以预计到DUV LED将会在杀菌应用方面获得大幅度的增长。

UV-A、UV-B和UV-C的辐射都可以造成细菌、细菌孢子、霉菌和酵母菌等微生物的失活。此外，UV-C辐射还可以杀灭病毒。而每种类型的微生物或病毒都对应特定的失活剂量。