智能双控集中空调定量采样机器人（设计理念，产品特点与参数）
智能双控集中空调定量采样机器人（设计理念，产品特点与参数）
集中空调定量采样机器人是应用于集中空调通风管道内部针对污染物的采样设备，按照标准《WS394-2012公共场所集中空调通风系统卫生规范》《WS/T395-2012公共场所集中空调通风系统卫生学评价规范》《GB37488-2019公共场所卫生指标及限值要求》均需要定量采样机器人对集中空调风管内的污染物进行积尘量与微生物的采集。所以BY-302我们在近些年吸取了多个省市疾控与多家大型检测公司的领导和专家们的建议和意见后，使用现有最先进的工艺技术自行研发制造的一款设备。并且首次使用了模块化设计理念，这为之后的设备升级和快速售后打下了扎实的基础。并同时采用了光固化3D打印技术制造核心模块中的重要零部件。
怎样才是一台优秀的定量采样机器人？
在设计研发的过程中，我们不断的在完善各项技术指标，现在我们从最科学的角度出发为您呈现BY-302与BY-202PRO型定量采样机器人的全部参数与设计思路，以下为我们的想法补充说明，所有参数均以科学最真实的方法测试呈现，因为我们坚信不断的创新，精湛的工艺与细节才能注定成败。
1，控制系统：针对中国建筑中应用的风管材质，定量采样机器人需要以线控为主，无线为辅的控制系统，绝大多数通风管道都由金属材料制造而成，有线控制是风险最低的控制方式，也是最稳定的控制方式。纯无线控制的稳定性还无法满足在金属管道内的控制，无线操控可针对小部分复合材料风管内的采样控制方式进行快捷便利的操作。
2，移动系统：我们采用了体积小，扭力大的全新进口电机作为动力来源，爬坡时线控插头会加长车身，包含线控插头的长度后我们的采样机器人最大离去角度为48度，所以我们测试了47度的爬坡角度，并成功的在光滑的玻璃板表面攀爬至顶点，玻璃板表面无任何增大摩擦系数的附着物。所以47度爬坡角度是我们产品拥有使用价值的参数。
3，监视系统：由于前置摄像头安装在云台中，所以选用了数码自动对焦摄像头，在摄像头旋转与俯仰时，对观察的物体会产生距离的改变，自动对焦摄像头会实时的把画面调整至最清晰的状态，为使用者提供最佳的视觉观察画面。
4，灯光系统：前后固定照明LED灯都安装了透镜，前置使用聚光透镜可照射更远的距离，后置散光透镜可照射更大范围的面积。
5，采样系统积尘量采样：如果应用刮板与风机相互配合的刮吸法采样，首先风机的风量要足够大，本机选用了12V 供电电压，最大功率30瓦的全新德国进口无刷风机，并使用光固化3D打印技术制造了集尘盒与取样器连接的全密封回风风道，使得50平方厘米面积内的污染物由刮板刮下后靠风机的高速气流循环而收集到集尘袋中的。而不是靠吸，刮吸法采样器必须有回风风道，如果没有，风机工作时取样器中就会形成负压，取样器压住底部取样面积的边沿就会被吸进空气，这种情况的发生就代表取样面积的变动，已经不再是50平方厘米了。同样的情况还有对取样器的回风断链，看似取样器中有回风口，但其实内部并没有链接，然而取样器与机身是有缝隙的，污染物很容易进到车体内部，没有与风机连接的回风口在工作时会将进入机身内部的污染物吸如取样器中并随之进入集尘袋，这种情况同样无法保障50平方厘米采样面积的精确度。那为什么断链回风口不连接呢？原因很简单，连接后低廉价格的风机运行时产生风速与风压直线下降，会导致出现极低的采样效率。
6，采样系统微生物检测：使用擦拭法测试的项目为微生物检测，在整个操作过程中最需要注意的就是无纺布条的安装与回收，现场操作时非常容易发生交叉污染，在我们的采样机器人取样器中，配备有特殊结构的磁吸夹子，先安装夹子再放置无纺布条，或是先放置布条，再将夹子安装入取样器中，都是极为方便的，安装与回收时无纺布条均不会接触到其他物体，极大程度降低了产生交叉污染的概率，为微生物检测提供了更高的精准率。
7，采样机器人体积与重量：主机越小越好，机体越小便可进入更小截面积的风管内取样。重量需要在3-4公斤为最佳，太轻压不住取样器，太重拿不动，尤其是从管道内回收机器人的时候，主机太重操作人员没拿住，出现损坏设备的概率就会大大增加。
8，机器人供电系统：采用单颗12伏4000毫安容量的动力锂电池供电，安装方便快捷，可提供连续5小时左右的运行时间，同时我们为用户标配2块电池，这样可以保障连续10小时左右的工作时间，为一整天的采样工作提供充沛的电量。
9，高精度的制造工艺：好的设计同样需要好的工艺与用料，航空铝合金，锰钢等材料必不可少，我们的零部件生产全由数控机床制造，高精度，零误差，只有这样的工艺才能最终造出高质量的产品。（机加工车间：图1）
图1
综合以上设计思路，最终产品的特点如下：
BY-302集中空调定量采样机器人产品特点
1，首次采用模块化设计，便于设备升级与维护
2，整机95%的材料使用6061铝合金，表面阳极氧化亮黑钝化膜增厚，增加表面硬度的同时，长时间使用酒精擦拭机体可保持不变色，机体移动模块一体成型，整机重量仅为：3.6kg
3，前置云台平行旋转360度俯仰180度，前置自动对焦摄像头，后置广角定焦摄像头
4，机器人内部所有动力电机和风机均为全新进口器件。
5，密闭双采样器使用了3D打印技术制造气流回风道，保障了采样面积的有效性
6，取样器内使用的布条和刮板夹，安装方便快捷，现场操作时可最大限度的杜绝二次污染，实现无菌操作
7，机器人由4000毫安时动力电池供电可保障机器人4-5小时连续运转，无需外接电源
8，视频采集，拍照，机器人控制均由笔记本电脑完成（可使用触屏电脑）
9，越障碍7cm，爬坡47度
10，采样误差小于5% 采样偏差小于3%
11，机器人尺寸 305*154*96 采样机器人能够进入100×160毫米以上矩形铁皮风管内部进行采样
12，软件控制加入了（双采样自动采样操作）由于采用了无刷风机，(自动采样操作取样时间可进行设置),刮吸法采样可根据各地方环境湿度不同，从而调节风机的风量使风机可以产生不同大小的吸力去采集不同湿度环境下的污染物。
BY-202PRO集中空调定量采样机器人产品特点
1，首次采用模块化设计，便于设备升级与维护
2，整机90%的材料使用航空铝合金，表面氧化喷砂铝合金原色钝化膜增厚，从而增加表面硬度，机体行走模块一体成型，整机含电池工作重量仅为：4.02KG。
3，标配拉杆工程设备运输箱，全套设备运输重量17KG，便携保护两不误
4，前置云台平行旋转360度，俯仰200度，前后都采用150度广角定焦摄像头，能够在风管内拥有更宽的视野。
5，密闭双采样器使用了光固化3D打印技术制造气流回风道，保障了采样面积的有效性
取样器内使用的布条和拥有专利设计的刮板夹，安装方便快捷，现场操作时可最大限度的杜绝二次污染，实现无菌操作
6，机器人由4000毫安时动力电池供电可保障机器人4-5小时连续运转，无需外接电源
7，视频采集，拍照，机器人控制均由笔记本电脑或安卓平板电脑完成
8，越障碍7cm，爬坡43度
9，采样误差小于5% 采样偏差小于3%
10，机器人尺寸 306*156*98 采样机器人能够进入100×160毫米以上矩形铁皮风管内部进行采样
11，软件控制加入了《集尘量采样》与《微生物采样》的双采样自动操作，(自动采样操作取样时间可进行设置)，风机采用了大吸力涡扇风机，在采样时能够产生高速的气流，从而保障了高效率的采样率。
|
BY-202PRO与BY-302集中空调定量采样机器人参数 |
|||
|
红色标记参数为 更优参数 |
|
|
|
|
产品型号 |
BY-202 PRO |
BY-302 |
|
|
控制系统 |
无线通讯 |
2.4G WIFI 802.b/g/n 协议 500MB带宽 |
2.4G WIFI 802.b/g/n 协议 500MB带宽 |
|
有线通讯 |
RJ45 数据传输 |
RJ45 数据传输 |
|
|
控制平台 |
Windows10系统 |
Windows10系统，安卓9.0 系统 |
|
|
移动系统 |
移动方向 |
前，后，左，右，四方向移动 |
前，后，左，右，四方向移动 |
|
转弯半径 |
原地旋转0半径 |
原地旋转0半径 |
|
|
移动速度 |
0-10米/每分钟可调 |
0-12米/每分钟可调 |
|
|
爬坡角度 |
可攀爬43度坡度 |
可攀爬47度坡度 |
|
|
越障碍高度 |
可翻越7cm高度障碍物 |
可翻越7cm高度障碍物 |
|
|
行走距离 |
有线控制距离30米，无线控制无距离限制 |
有线控制距离40米，无线控制无距离限制 |
|
|
监视录像系统 |
前置云台 |
200度俯仰，360度旋转 |
200度俯仰，360度旋转 |
|
前置摄像头 |
数码摄像头CMOS感光，硬件高达300万像素， 150度横向视角广角定焦镜头 |
数码摄像头CMOS感光，硬件高达500万像素， 100度横向视角自动对焦镜头 |
|
|
后置摄像头 |
数码摄像头CMOS感光，硬件高达300万像素， 150度横向视角广角定焦镜头 |
数码摄像头CMOS感光，硬件高达300万像素， 150度横向视角广角定焦镜头 |
|
|
摄像头特殊功能 |
机器人的行走操作以视频显示的方向为准，无需改变操作习惯，摄像头俯仰超过100度画面自动翻转 |
机器人的行走操作以视频显示的方向为准，无需改变操作习惯，摄像头俯仰超过100度画面自动翻转 |
|
|
录像 |
Windows10系统 |
Windows10系统，安卓9.0 系统 |
|
|
拍照 |
Windows10系统 |
Windows10系统，安卓9.0 系统 |
|
|
灯光系统 |
LED透镜 |
前置90度聚光透镜，后置150度散光透镜 |
前置90度聚光透镜，后置150度散光透镜 |
|
前置灯光 |
3W*4 LED |
3W*4 LED |
|
|
后置灯光 |
5W*2 LED |
5W*2LED |
|
|
采样系统
|
积尘量采样精度 |
采样精度与标准方法之间相对误差<5% |
采样精度与标准方法之间相对误差<5% |
|
积尘量采样偏差 |
采样一致性：相同集尘量样品之间相对偏差<3% |
采样一致性：相同集尘量样品之间相对偏差<3% |
|
|
积尘量采样面积 |
采样面积50平方厘米 |
采样面积50平方厘米 |
|
|
积尘量采样气流回风 |
树脂材料SLD工业级3D打印密闭循环风道 |
树脂材料SLD工业级3D打印密闭循环风道 |
|
|
积尘袋盒密封 |
强磁吸附盖板，硅胶条密封 |
强磁吸附盖板，硅胶条密封 |
|
|
微生物采样精度 |
采样精度与标准方法之间相对误差<5% |
采样精度与标准方法之间相对误差<5% |
|
|
微生物采样偏差 |
采样一致性：相同集尘量样品之间相对偏差<3% |
采样一致性：相同集尘量样品之间相对偏差<3% |
|
|
微生物采样工具 |
强磁吸附擦拭布条夹，拆装方便，避免交叉污染 |
强磁吸附擦拭布条夹，拆装方便，避免交叉污染 |
|
|
旋转轴转速 |
50转每分钟 |
60转每分钟 |
|
|
采样操作 |
积尘量与微生物采样过程自动化一键采样 |
积尘量与微生物采样过程自动化一键采样 |
|
|
主机尺寸与重量 |
采样机器人材质 |
航空铝合金，整机材料占比90% |
航空铝合金，整机材料占比95% |
|
采样机器人重量 |
机器人本体重量：3.85KG 含电池工作重量4.02KG |
机器人本体重量：3.6KG 含电池工作重量3.9KG |
|
|
采样机器人尺寸 |
长306mm 宽156mm，高98mm |
长305mm 宽154mm，高96mm |
|
|
供电系统 |
供电装置 |
单颗4000毫安锂电池 |
单颗4000毫安锂电池 |
|
供电电压 |
12v |
12v |
|
|
供电功率 |
工作功率40w，全负荷功率70w |
工作功率40w，全负荷功率80w |
|
|
工作时间 |
4-5小时（重量轻负载小） |
4-5小时（重量轻负载小） |
|
