一种防疫机械臂以及路径规划和防疫检测方法

摘要

本发明公开了一种防疫机械臂以及路径规划和防疫检测方法，所述防疫机械臂包括：伸展装置；多个超声装置，位于所述伸展装置上；检测装置，位于所述伸展装置的一侧，且允许所述检测装置在所述伸展装置上调整位置；控制装置，位于所述伸展装置的一侧，且所述控制装置与所述伸展装置、所述检测装置和所述多个超声装置通信连接。通过本发明的公开的防疫机械臂以及路径规划和防疫检测方法，能够实现物流园区的高自动化的无人防疫，解决人工防疫的染疫风险，同时解决司机扫码不便造成交通拥堵的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制以及监控技术领域，具体为一种防疫机械臂以及路径规划和防疫检测方法。

背景技术

在没有专业装备以及专业人员的地区，同时车辆进出时进行检疫也有一定的难度，无法实现全自动化，尤其是在物流园区这种车流量大且人员混杂的场合，人工检疫的风险极大，且自动化程度不高严重影响车辆通行效率。

现有技术中，申请公布号为CN113870471A的发明专利公开了一种基于云平台的车辆防疫通行管理系统，包括云端服务器、通行管理端、车辆端和人工后台管理端。车辆端登录云端服务器并提交防疫通行信息，申请车辆防疫通行码，云端服务器生成与该车辆端对应的防疫通行信息并存储，云端服务器根据防疫通行信息的安全等级发放车辆防疫通行码，通行管理端根据车辆防疫通行码判断是否放行车辆端，并通知管理人员对该车辆端进行安全检查；人工后台管理端在接受到危险通行信息的提示信息后，及时示警并上报，提高“应查尽查”的精确度。通过上述方式，能够大幅减少人工对车辆的防疫检查，提高通行效率，有效记录所有通行车辆的信息，便于后续追溯。

但是现有技术中，主要存在以下问题：

1、物流园区采用人工检疫风险大，且对人力资源是一种浪费，在人员以及装备不专业的情况下，无法保证检疫人员的绝对安全，且物流园区车流量大，司机自己扫描健康码是需要下车，效率低下，影响车辆通行效率。

2、现阶段各种园区门口的门禁系统采用的视觉识别系统只能识别车牌，或起到监控的作用，无法对车辆的型号进行识别，同时不同驾驶员在车辆停靠时对距离的把握不同，在进行距离检测时不能对机械臂进行精准的路径规划，无法达到最大程度提供便利的目的。

3、目前防疫时采用的方式多为扫描健康码并进行健康码比对，以此判断健康码是否符合要求，这种方式具有一定的延迟性，对于一些行程比较复杂的司机来说，健康码并不一定能及时反映出准确情况，不具有前瞻性，可能导致更为严重的后果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：实现物流园区的高自动化的无人防疫，解决人工防疫的染疫风险，同时解决司机扫码不便造成交通拥堵的问题，实现高精度车辆车型识别，并配合超声测距技术实现机械臂运动的高度自动化以及智能化。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种防疫机械臂，其包括：

伸展装置；

多个超声装置，位于所述伸展装置上；

检测装置，位于所述伸展装置的一侧，且允许所述检测装置在所述伸展装置上调整位置；

控制装置，位于所述伸展装置的一侧，且所述控制装置与所述伸展装置、所述检测装置和所述多个超声装置通信连接。

优点，通过将多个超声装置设置在伸展装置上，可以检测车辆与伸展装置之间的距离。通过检测装置在伸展装置上调整位置，可以使检测装置在不同高度车辆下，调整其高度，使检测装置位于驾驶员的车窗位置。控制装置获取多个超声装置检测的车辆与伸展装置之间的距离信息和检测装置中获取的位置信息，控制伸展装置按照规定的路径和动作移动，将使检测装置位于驾驶员的车窗位置便于后续驾驶员进行扫码和测温。

在本发明的一个实施例中，所述控制装置包括：

地感模块，与所述伸展装置和所述超声装置通信连接；

视觉检测模块，用于检测车辆信息，与所述地感模块通信连接；

数据库模块，所述数据库模块内部存储着所述车辆信息，所述车辆信息包括车辆型号和驾驶室车窗位置，且所述数据库模块与所述视觉检测模块通信连接。

在本发明的一个实施例中，所述检测装置包括：

信号装置，位于所述检测装置的顶部；

视检及测温装置，位于所述检测装置的底部，用于获取驾驶员的体温信息；

扫码装置，位于所述信号装置与所述视检及测温装置之间，用于获取驾驶员的驾驶员健康码信息和行程码信息。

在本发明的一个实施例中，所述检测装置还包括：

体温对比模块，与视检及测温装置通信连接，用于判断驾驶员的体温是否正常

健康码对比模块，与所述扫码装置通信连接，用于判断驾驶员的健康码信息是否正常；

行程码分析模块，与所述扫码装置通信连接，用于根据当前各地区疫情情况结合驾驶员的行程信息进行统筹分析；

染疫风险评估模块，与所述体温对比模块、所述健康码对比模块和所述行程码分析模块通信连接。

在本发明的一个实施例中，所述检测装置还包括人脸识别模块，所述人脸识别模块与所述伸展装置通信连接，通过所述人脸识别模块对所述检测装置进行定位。

在本发明的一个实施例中，所述控制装置还包括：

车型识别模块，与所述视觉检测模块和所述数据库模块通信连接，并将所述视觉检测模块获取的车辆信息与所述数据库模块存储的车辆信息作对比，获取车辆的尺寸信息和驾驶室车窗位置信息；

车距识别模块，与所述超声装置通信连接，获取车辆与所述伸展装置之间的实时距离；

路径规划模块，与所述车距识别模块、所述视觉检测模块和所述人脸识别模块通信连接，控制所述伸展装置按照规划动作和路径进行伸展，使所述检测装置处于所述驾驶室车窗位置，对驾驶员进行人脸识别和获取所述健康信息。

在本发明的一个实施例中，所述伸展装置还包括：

伸展臂；

基座，与所述伸展臂一端固定连接；

第一连接件，一侧与所述伸展臂活动连接；

第二连接件，一侧与所述检测装置固定连接；

第一动力装置，位于所述伸展臂的一侧，所述第一动力装置一侧与所述第一连接件的另一侧固定连接，所述第一动力装置的另一侧与所述第二连接件的另一侧固定连接，且所述第一动力装置还与所述人脸识别模块通信连接；

第二动力装置，位于所述伸展臂的一侧，所述第二动力装置的一侧与所述第二连接件的一侧固定连接，所述第二动力装置的另一侧与所述检测装置固定连接。

本发明还提供一种防疫机械臂的路径规划方法，所述的防疫机械臂的路径规划方法包括以下步骤：

车辆进入物流园；

通过所述地感模块判断车辆是否进入待检区；

若没有进入，则所述伸展装置处于非工作状态；

若进入，则所述伸展装置处于工作状态，同时通过所述视觉检测模块检测车辆信息，通过所述超声装置测量车辆与所述伸展装置之间距离；

通过所述车型识别模块与所述数据库模块存储的车辆信息作对比，获取车辆的尺寸信息和所述驾驶室车窗位置信息；

通过所述车距识别模块，获取所述车辆与所述伸展装置之间的距离信息；

通过所述路径规划模块将获取的所述车辆的尺寸信息、所述驾驶室车窗位置信息和所述车辆与所述伸展装置之间距离信息进行信息整合分析，根据信息整合分析的结果，控制所述伸展装置按照规定路径进行动作，使所述检测装置移动到所述驾驶室车窗位置；

通过人脸识别模块，确认驾驶员人脸位置，并根据所述人脸位置调整所述检测装置的位置，以便后续的防疫检测。

本发明还提供一种防疫机械臂的防疫检测方法，所述防疫机械臂的防疫检测方法包括以下步骤：

根据所述视检及测温装置，获取驾驶员的体温信息；

通过体温判对比模块判断驾驶员的体温是否正常；

根据所述扫码装置，获取驾驶员的健康码信息和行程码信息；

通过所述健康码对比模块，判断驾驶员的健康码信息是否正常；

通过行程码分析模块，判断驾驶员的行程码信息是否正常；

若所述体温信息、所述健康码信息和所述行程码信息都正常，则对车辆进行放行；

若所述体温信息、所述健康码信息和所述行程码信息任意一个信息为不正常，则指挥车辆移动到隔离位置，对驾驶员做进一步防疫措施。

在本发明的一个实施例中，根据所述行程码分析模块对当前各地区疫情情况结合驾驶员的行程信息进行统筹分析；

根据染疫风险评估模块对统筹分析结果并结合健康码信息和体温信息进行风险评估，并根据风险评估结果进行风险等级划分，所述风险等级包括低级、中级和高级；

若风险等级为低级，则对车辆进行放行；

若风险等级为中级或高级，则指挥车辆移动到隔离位置，对驾驶员做进一步防疫措施。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过本发明提供的一种防疫机械臂以及路径规划和防疫检测方法，将原本属于人工检疫的部分采用防疫机械臂的全自动化代替，同时防疫机械臂的动作全部由控制装置自动进行规划，完成从防疫、检疫到放行的高自动化，降低人工检疫过程中的染疫风险，同时全自动化的防疫机械臂方便驾驶员在车上进行健康码、行程码和身份证扫描，以及便于驾驶员测温，实现物流园区的高自动化的无人防疫，同时解决驾驶员扫码或测温不便造成交通拥堵的问题，提高检疫效率。

2、通过在伸展装置上设置多个超声装置，检测不同高度的车辆与伸展装置之间的距离。通过地感模块与伸展装置通信连接，从而判断车辆是否进入待检区，通过视觉检测模块与地感模块通信连接，以便识别车辆信息。通过车型识别模块与视觉检测模块和所述数据库模块通信连接，将视觉检测模块获取车辆信息与所述数据库模块存储的车辆信息作对比，获取车辆的尺寸信息，驾驶室车窗位置信息，通过车距识别模块与超声装置通信连接，获取车辆与伸展装置之间的实时距离，通过路径规划模块与车距识别模块、视觉检测模块和人脸识别模块通信连接，控制伸展装置按照规划动作和路径进行伸展、调整和移动，使检测装置处于驾驶室车窗位置，对驾驶员进行人脸识别和获取所述健康信息。以此完成防疫机械臂的高精度高自动化运动，从根源解决进出车辆型号复杂以及车辆停靠距离不同的问题，最大程度的为驾驶员提供便利，提高整体的检疫效率。

3、通过扫描装置获取驾驶员的健康码和行程码信息，通过视检及测温装置获取驾驶员的体温信息，通过体温对比模块判断驾驶员的体温是否正常，通过健康码对比模块判断驾驶员的健康码信息是否正常，通过行程码分析模块根据当前各地区疫情情况结合驾驶员的行程信息进行统筹分析和判断驾驶员的行程码信息是否正常，通过染疫风险评估模块与体温对比模块、健康码对比模块和行程码分析模块通信连接，对统筹分析结果并结合健康码信息和体温信息进行风险评估，并根据风险评估结果进行风险等级划分，根据风险等级划分，判断对车辆是放行还是指挥车辆移动到隔离位置，对驾驶员做进一步防疫措施。通过结合各地区的实时疫情防控信息，对驾驶员整个行程路线上的染疫风险进行评估，并及时做出提醒，以此达到提前预警的效果，解决单独比对健康码造成的防疫延时，以及无法提前预警的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种防疫机械臂的结构示意图。

图2为本发明的实施例的一种防疫机械臂的通信连接示意图。

图3为本发明的实施例的一种防疫机械臂的路径规划方法流程示意图。

图4为本发明的实施例的一种防疫机械臂的防疫检测方法流程示意图。

图5为本发明的实施例的另一种防疫机械臂的防疫检测方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，防疫机械臂包括伸展装置100、多个超声装置200、检测装置300和控制装置400，多个超声装置200位于伸展装置100上。检测装置300位于伸展装置100的一侧，且检测装置300可以在伸展装置100上调整位置。控制装置400位于伸展装置100 的一侧，且控制装置400与伸展装置100、多个超声装置200和检测装置300 通信连接。

请参阅图1所示，在本发明的一个实施例中，伸展装置100包括伸展臂110、基座120、第一连接杆130、第二连接杆140、第一动力装置150和第二动力装置160。基座120与伸展臂110的一端固定连接，通过基座120将伸展臂110固定在地面上。第一动力装置150位于伸展臂110的一侧，通过第一连接杆130将第一动力装置150与伸展臂110连接，即第一连接杆130一侧与伸展臂110活动连接，具体的，在伸展臂110上还具有卡合件(图中未显示)，使第一连接杆130能够卡合在伸展臂110上，还保证第一连接杆130 能够顺着伸展臂110移动。第一连接杆130的另一侧与第一动力装置150固定连接，通过第一动力装置150使第一连接杆130能够在伸展臂110上调整位置，为第一连接杆130的移动提供的动力。具体的，第一动力装置150例如为一个电机。第二动力装置160位于伸展臂110的一侧，具体的，还位于第一动力装置150的一侧。第二动力装置160通过第二连接杆140与第一动力装置150固定连接，即第二连接杆140一侧固定连接第一动力装置150，第二连接杆140另一侧与第二动力装置160的一侧固定连接。其中，第二动力装置160的另一侧与检测装置300固定连接，且通过第二动力装置160的转动可以使检测装置300旋转，便于检测装置300进行人脸识别。具体的，第二动力装置160例如为一个电机。其中，第一动力装置150和第二动力装置 160还与控制装置400通信连接。

请参阅图1所示，在本发明的一个实施例中，多个超声装置200设置在伸展臂110上，多个超声装置200主要通过发出超声波，并接受反射的超声波的时间判断车辆与伸展臂110之间的距离，具体的，多个超声装置200的超声波散发角度例如为120°，实现不同高度车辆的全面覆盖。在本实施例中，多个超声装置200例如为3个超声装置，具体的包括第一超声装置210、第二超声装置220和第三超声装置230。第一超声装置210位于伸展臂100的另一端，第二超声装置220位于第一超声装置210和第三超声装置230之间，第三超声装置230位于靠近基座120的一侧。因为物流园区的车辆比较复杂，从小型车到大型车种类繁多，且车辆的高度不统一，为了测量不同车辆高度的测距，通过第一超声装置210、第二超声装置220和第三超声装置230，将伸展臂110上分为三种不同高度位置，即第一超声装置210位于高端位置，第二超声装置220位于中端位置，第三超声装置230位于低端位置。其中，第三超声装置230距离地面高度例如为1米，第二超声装置220距离地面高度例如为2米，第一超声装置210距离地面高度例如为3米。即第一超声装置210至第三超声装置230之间，两两间隔为1米，又因为多个超声装置200 的超声波散发角度为120°，使得相邻两个超声装置在距离伸展臂110在50 厘米处散发的超声波彼此交叉，实现了最小安全距离下的，从零到4米高度上的全面覆盖，确保不同高度的车辆在安全距离50厘米处的也能够被的超声波覆盖并探测距离。

请参阅图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，检测装置300包括信号装置310、视检及测温装置320和扫码装置330。信号装置310位于检测装置300顶部，通过信号装置310能够对检测装置300进行信号加强。在检测装置300的底部设置有扫码装置330，通过扫码装置330能够对驾驶员进行健康码、行程码和身份信息进行扫描。视检及测温装置320位于信号装置310 和扫码装置330之间，通过视检及测温装置320，能够对驾驶员进行体温测量。检测装置300还包括体温对比模块321、健康码对比模块340、行程码分析模块350、染疫风险评估模块360和人脸识别模块370。其中，体温对比模块321 分别与视检及测温装置320和染疫风险评估模块360通信连接，以判断驾驶员的体温是否正常，并将体温信息传输至染疫风险评估模块360，以便染疫风险评估模块360作出驾驶员是否染疫判断以及染疫的风险评估。健康码对比模块340分别扫码装置330和染疫风险评估模块360通信连接，以判断驾驶员的健康码信息是否正常，并将健康码信息传输至染疫风险评估模块360，以便染疫风险评估模块360作出驾驶员是否染疫判断以及染疫的风险评估。行程码分析模块350分别与扫码装置330和染疫风险评估模块360通信连接，获取驾驶员的行程信息，并结合各地区实时疫情情况进行统筹分析，将统筹分析结果传输至染疫风险评估模块360，以便染疫风险评估模块360作出驾驶员是否染疫判断以及染疫的风险评估。染疫风险评估模块360通过与体温对比模块321、健康码对比模块340和行程码分析模块350通信连接，获取驾驶员相应的体温信息，健康码信息和行程码信息，对这些信息进行统筹分析，并给出风险评估，并将风险评估结果划分风险等级，所述风险等级包括低级、中级和高级。若风险等级为低级，且驾驶员的体温、安康码和行程码信息为正常，则对车辆进行放行，若风险等级为中级或高级，则指挥车辆移动到隔离位置，对驾驶员做进一步防疫措施。人脸识别模块370分别与视检及测温装置320、伸展装置100和控制装置400通信连接。具体的，人脸识别模块 370与第一动力装置150和第二动力装置160通信连接，通过人脸识别模块 370进行人脸位置确认，并以此调整检测装置300的位置，使检测装置300正对驾驶员的人脸进行测温和驾驶员进行给健康码和行程码的扫描。

请参阅图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，控制装置400位于伸展装置100的一侧，控制装置400与伸展装置100通信连接，通过控制装置400能够使伸展装置100按照规定的动作和路线伸展、调整和移动，且能够使检测装置300移动至驾驶员车窗位置，使视检及测温装置320能够精准的对准驾驶员的面部。具体的，电控箱500位于伸展装置100的一侧，控制装置400位于电控箱500内。控制装置400包括地感模块410、视觉检测模块 420、数据库模块430、车型识别模块440、车距识别模块450和的路径规划模块460。地感模块410通过电磁感应原理判断车辆是否进入待检区，以此来决定伸展装置100是否要进行动作，地感模块410与视觉检测模块420通信连接，视觉检测模块420用于检测车辆信息，具体的对车辆型号进行识别。视觉检测模块420、数据库模块430和路径规划模块460通信连接，数据库模块430内存储这所述车辆信息，所述车辆信息例如包括车辆型号、车辆的尺寸信息和驾驶室车窗位置等。车型识别模块440与视觉检测模块420、数据库模块430和路径规划模块460通信连接，将视觉检测模块420检测出来的车辆型号信息与数据库模块430内的车辆信息作对比，以获取车辆的尺寸信息和驾驶室车窗位置信息。车距识别模块450与多个超声装置200和路径规划模块460通信连接，通过获取车辆与伸展装置100之间的实时距离，并将所述实时距离传输至路径规划模块460，通过路径规划模块460对伸展装置100 的动作和路径进行规划，使检测装置300位于驾驶员车窗位置。路径规划模块460与视觉检测模块420、数据库模块430、车型识别模块440、车距识别模块450和人脸识别模块370通信连接。路径规划模块460还与第一动力装置150和第二动力装置160通信连接，路径规划模块460通过获取的信息，控制伸展装置100的动作和路径进行规划，通过控制第一动力装置150，调整检测装置300的高度位置，使检测装置300位于驾驶员车窗位置，通过控制和第二动力装置160旋转，使检测装置300进行人脸识别，进一步对检测装置300进行定位。通过上述的防疫机械臂，能够实现物流园区的高自动化的无人防疫，解决人工防疫的染疫风险，同时解决司机扫码不便造成交通拥堵的问题以及能够解决单独对比健康码造成的防疫延迟无法及时提前预警的问题。

请参阅图1至图3所示，在本发明的另一个实施例中，还提供一种基于防疫机械臂的路径规划方法，所述防疫机械臂的路径规划方法包括以下步骤：

S110，车辆进入物流园。

其中，物流园例如包括待检区以及当检测出有异常的情况下，用于车辆和加驾驶员隔离的隔离位置。

S120，通过地感模块410判断车辆是否进入待检区。

S121，若没有进入，则伸展装置100处于非工作状态。

其中，所述非工作状态为伸展装置100保持不动。

S122，若进入，则伸展装置100处于工作状态，同时通过视觉检测模块 420检测车辆信息，通过超声装置200测量车辆与所述伸展装置之间距离。

其中，所述处于工作状态即伸展装置100根据路径规划模块460规划的路径和动作，准备动作。

S130，通过车型识别模块440与数据库模块430存储的车辆信息作对比，获取车辆的尺寸信息和所述驾驶室车窗位置信息。

S140，通过车距识别模块450获取所述车辆与所述伸展装置之间的距离信息。

S150，通过路径规划模块460将获取的所述车辆的尺寸信息、所述驾驶室车窗位置信息和所述车辆与伸展装置100之间距离信息进行信息整合分析，根据信息整合分析的结果，控制伸展装置100按照规定路径进行动作，使检测装置300移动到所述驾驶室车窗位置。

S160，通过人脸识别模块370，确认驾驶员人脸位置，并根据所述人脸位置调整检测装置300的位置，以便后续的防疫检测。

请参阅图1、图2、图4和图5所示，在本发明的再一个实施例中，还提供一种基于防疫机械臂的防疫检测方法，所述基于防疫机械臂的防疫检测方法包括以下步骤：

S210，根据视检及测温装置320，获取驾驶员的体温信息；

S210，通过体温对比模块321判断驾驶员的体温是否正常；

S210，根据扫码装置330，获取驾驶员的健康码信息和行程码信息；

S210，通过健康码对比模块340，判断驾驶员的健康码信息是否正常；

S210，通过行程码分析模块350，判断驾驶员的行程码信息是否正常；

S210，若所述体温信息、所述健康码信息和所述行程码信息都正常，则对车辆进行放行；

S210，若所述体温信息、所述健康码信息和所述行程码信息任意一个信息为不正常，则指挥车辆移动到隔离位置，对驾驶员做进一步防疫措施。

请参阅图1、图2、图4和图5所示，在本发明的一个实施例中，所述防疫机械臂的防疫检测方法还包括以下步骤：

S310，根据行程码分析模块350对当前各地区疫情情况结合驾驶员的行程信息进行统筹分析。

S320，根据染疫风险评估模块360对统筹分析结果并结合健康码信息和体温信息进行风险评估，并根据风险评估结果进行风险等级划分，所述风险等级包括低级、中级和高级。

S321，若风险等级为低级，则对车辆进行放行。

S322，若风险等级为中级或高级，则指挥车辆移动到隔离位置，对驾驶员做进一步防疫措施。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。