针对手部以及手机的可移动多功能消毒清洁智能一体装置

来源: 发布时间:2023-12-02 浏览次数:1694

基本信息

第一作者姓名:李佳譞

性别:女

民族:汉族

第一作者学校:北京市通州区运河中学附属小学

第一作者人所在年级:5年级

辅导教师姓名:孙滢、高明月


作品摘要

*结构组成:

这款装置以木质结构为框架,为了便于安装分为三个区域。

1、底层部分:两个亚克力板的长方形盒子,用来存放污水和净水;

2、中层部分,1)内部安装水泵、直流电机和鼓风机;2)背面安装PCB电路板;3)将手机收入中层内部,使用8个UVC灯珠给手机进行消毒的区域;4)侧面安装存储免洗洗手液的容器;5)前侧有一个超声波传感器,用来监测手部的靠近;

3、顶层部分:一只圆桶,桶的上方有三个喷水的喷头用于洗手。

*主要特征:

1、体积小,使用方便,使得可以在传统的洗手台之外,进行洗手和烘干。适用于人们活动期间需要多次洗手而不愿意频繁去洗手间的场景,便于安置在类似于餐馆用餐区域的公共空间之内;

2、在洗手的同时,可以进行手机消毒,适用于用餐+拿起手机频繁切换的场景,避免互相感染。

*主要用途:

1、有喷水洗手、喷洒免洗洗手液和对手机消毒3种功能。洗手的净水来自底层的净水盒,洗完手后的污水会通过大圆桶内的下水孔排到底层的污水盒收集;

2、有3种清洁模式:全面清洗、手部消毒和手机消毒。全面清洗包括三种功能,手部消毒模式只使用免洗液消毒和手机消毒,手机消毒模式是只对手机消毒;

3、为了方便使用并且免接触,使用语音命令来选择清洁模式。

*创新点:

1、集洗手、手部免水洗消毒、手机消毒三个功能于一体,可以同时进行手部消毒+手机消毒,避免洗手后使用手机又使得手部有细菌感染的情况;

2、体积小,可移动,适合在传统洗手台之外的大众活动的公共区域放置,供大家使用。


作品说明

*问题提出:

*提出的问题和解决的问题:

1、我发现在家里、在餐厅吃饭时,尤其是吃海鲜、吃骨头等直接用手抓的食物,手部会很黏。使用一次性手套不方便,但如果不使用,又需要不停的去卫生间洗手,这样实在是太麻烦了!

2、洗手间的洗手、消毒、烘干是分开的,洗一次手要移动好几次。

3、由于新冠肺炎的影响,在机场、火车站都需要用免洗液进行手部的消毒。

4、同时很多时候我们虽然对手部进行了清洗消毒,但是并没有对手机进行消毒,这样就会造成交叉感染。

研究问题的原因和意义:

1、很多人尤其是小孩子,在用餐、工作、室内外活动时,由于去洗手间不方便或嫌麻烦,就经常不洗手,导致手部不卫生,当触碰到嘴、鼻子、眼睛时,就很容易感染自己。

2、手机是人们日常接触最多的物品,但基本没有人会专门给手机消毒。在洗手的同时就能给手机消毒,也避免了手机不卫生感染到自己的情况。

*解决方案:

解决问题的办法:

1、以方便移动、结构小巧为基础进行设计,有清洁手部、喷洒免洗洗手液和对手机消毒3种功能。

2、为了方便使用并且免接触,使用语音命令来选择3种清洁模式,包括全面清洗、手部消毒和手机消毒。

3、电器件:

1) 抽水泵把水抽到喷头中;2)隔膜泵把洗手液喷洒出来;3)鼓风机用来吹干手;4)超声波传感器感知近距离手部:5)丝杆结构作为轨道用来伸缩放手机的盒子;6)减速电机控制轨道伸缩。

4、电路模块:

1) 用Arduino单片机进行编程控制;2)语音识别模块用来识别语音;3)降压模块将24V电压转换为低电压;4)减速电机的正转和反转可以控制丝杆的伸缩;5) NMOS管用来控制电器的打开和关闭;6)UVC灯珠用来进行手机消毒。

5、单片机使用米思其软件进行图形化编程。以“全面清洗”为例:

1)弹出手机盒,等待10秒,收回手机盒;2)打开紫外线灯和指示灯;3)打开抽水泵和RGB灯;4)打开鼓风机,等待15秒,关闭鼓风机;5)等待超声波传感器检测到手的距离小于10cm,挤出洗手液;7)关闭紫外线灯;8)弹出手机盒,等待10秒,收回手机盒。

发明研究的重点:

1、24V抽水泵等电器由于电压电流过大不能直接连接在单片机上,所以思考如何将单片机电路和用电器电路分开,并能够用单片机进行控制。

2、为了适合不同的需求场景,将机器的功能设定为三种模式:全面清洗、手部消毒、手机消毒。所以需要用单片机进行编程,使得各用电器在这三种模式下自动启动、运行和停止。

发明研究的难点:

1、电路模块数量多,包括单片机、NMOS晶体管、降压模块、传感器模块等,模块之间的连线过多,使用杜邦线和面包板搭建电路复杂且不易维护。最终设计了PBC电路板,这样做可以极大的减少了接线的复杂程度,并让维护工作更轻松。

2、组装中层结构和上层结构时,固定洗手桶、下水管和外侧洗手液管时,需要形状不规则的连接件。通过使用3D建模和3D打印,最终把需要的连接件打印出来。

发明研究的难点:

1、电路模块数量多,包括单片机、NMOS晶体管、降压模块、传感器模块等,模块之间的连线过多,使用杜邦线和面包板搭建电路复杂且不易维护。最终设计了PBC电路板,这样做可以极大的减少了接线的复杂程度,并让维护工作更轻松。

2、组装中层结构和上层结构时,固定洗手桶、下水管和外侧洗手液管时,需要形状不规则的连接件。通过使用3D建模和3D打印,最终把需要的连接件打印出来。

本发明使用方法、附图说明性文字:

1、说“在吗在吗”,机器会回应“我在。请选择清洗模式,有全面清洗,手部消毒和手机消毒”;

2、说“全面清洗”,机器会回应“好的,全面清洗开始”;

3、机器首先弹出一个小盒子,把手机放进去后,机器会把手机收进去,并开启紫外线灯,开始消毒;

4、机器在洗手桶中的喷头会开始喷水,把双手放进桶里开始洗手;

5、机器喷水结束后,会开始吹风,把手放在出风口处,可以把手烘干;

6、机器最后给手机消毒结束后,会弹出小盒子,把手机拿出来。

*使用或试用效果:

1、调查到所在学校的小学生们,在中午用餐前都不去洗手间洗手。所以给一个班级的小学生,在中午用餐前进行洗手。每个人喷水洗手的时间在1分钟内。洗手后的学生手部明显干净了,用餐也更放心,学生和老师都给出一致好评。

2、把产品摆放在商场一楼的中间广场区域给顾客进行试用,小孩子反馈这样的机器很新颖,都愿意来洗手;大人反馈在商场中这样洗手很方便,不用再专门去洗手间,尤其适合小孩会经常会弄脏手的情况。

*优点:

1、在传统洗手台之外的公共区域内,就可以提供一个洗手烘干消毒于一体的装置,方便人们使用;

已有专利:在传统的固定的洗手台上将洗手、烘干、消毒合为一体

没有:体积小、可以放在餐桌旁边的洗手消毒一体机器

2、洗手和手机消毒同时进行,能尽量避免洗手后使用手机又使得手部有细菌感染的情况。

已有专利:单独地一个小盒子,可以把手机放进去,给手机消毒

没有:在洗手的同时,给手机同时进行消毒,使得手部和手机同

*还需进一步研究的问题:

1、在商场等比较嘈杂的公共场所中,如何解决语音控制不能准确识别语音的问题。

2、在学校班级中午用餐前,短时间内要给30名学生洗手。如何缩短一次喷水洗手的时间,或者如何缩短30人在同一时刻进行喷水洗手的时间。


作品图片


查新说明

*查新网址与关键词:

佰腾专利检索网址:http://so.baiten.cn/

关键词1: 洗手机and手机消毒,结果:找到0条相关专利

关键词2:洗手机and消毒and移动 ,结果:找到16条相关专利

关键词3:洗手and手机消毒 ,结果:找到4条相关专利

关键词4:洗手and手机杀菌,结果:找到3条相关专利

关键词5:洗手and手机and消毒and移动,结果:找到40条相关专利

关键词6:洗手and手机and紫外线,结果:找到45条相关专利

*与本发明最相近的发明专利、研究文献的名称与摘要:

1、专利号:CN201910915213.X。名称:一种便捷洗手方法及智能洗手系统。摘要:本发明公开了一种便捷洗手方法及智能洗手系统,包括智能洗手系统具体外罩、热成像感应摄像头、转换器、洗手柄、冲洗龙头、皂液系统、水气冲洗系统、干燥系统、消毒装置和中央处理器以及废水收集装置;所述废水收集装置设置在外罩下方,所述热成像感应摄像头设置在外罩上方;所述洗手柄、冲洗龙头设置在外罩内部,所述洗手柄与冲洗龙头通过转换器采用管道与皂液系统、水气冲洗系统、干燥系统连接;所述外罩内、洗手柄内和冲洗龙头内设置有消毒装置。通过单片机控制洗手装置的工作程序,从整体上控制洗手的过程,对于洗手人来说,只需将手放在洗手处握住洗手柄即可,其他都是自动完成。便捷快速,减少了平明洗手多种动作流程。

2、专利号:CN202022737960.X。名称:一种具有手机杀菌装置的洗手池。摘要:本实用新型公开了一种具有手机杀菌装置的洗手池,包括洗手台,所述洗手台的上端面上设置有洗手槽和感应水龙头,所述感应水龙头的出水端位于洗手槽的正上方;所述洗手台上还设置有手机杀菌装置,所述手机杀菌装置包括放置槽和设置于放置槽中的紫外线灯,所述放置槽中设置有控制开关;所述洗手台中设置有控制器,所述控制开关与控制器的输入端电性相连,所述紫外线灯与控制器的输出端电性相连;所述洗手台中还设置有顶出机构,所述顶出机构用于将放置于放置槽中的手机顶出;本实用新型通过设置手机杀菌装置,可以对手机的外部进行病毒和细菌的杀灭处理,防止洗手后,手机外部上的病毒和细菌将手再次污染。