更新时间:2026-09-16
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传统集中空调通风系统内部采样,面对的是一个非常具体的技术环境:空间狭窄、内部情况不易直接观察,同时还要保证采样面积和采样过程的稳定性。
针对这一场景,定量采样机器人将小型化移动结构、视频采集、远程控制和采样机构集成到一台设备中,专门用于公共场所集中空调通风系统内部采样。其技术设计并非单纯增加一个“机器人"移动功能,而是围绕进入、观察、移动、采样和控制多个环节进行组合。
设备能否进入目标风管,是整个采样过程的基础。
这款设备整体尺寸为310mm×160mm×100mm,适用于最小尺寸为100×160mm的矩形铁皮风管。
从结构设计来看,设备在有限外形尺寸下集成了行走、摄像、灯光、采样和控制等部件,使其能够进入集中空调通风系统内部开展采样工作。
进入风管之后,真正决定设备是否能够完成定量采样的是采样机构。
设备支持刮拭法和擦拭法两种采样方式,采样时间可以调节,取样面积为50平方厘米。
采样器采用密闭双采样器并加装气流回风道,同时结合光固化3D打印技术制造,以保障采样面积的有效性。
布条和具有专业设计的刮板夹安装方便快捷,在现场操作时可最大限度杜绝二次污染,实现无菌操作。
从技术指标来看,采样误差<5%,采样偏差<3%。
定量采样不仅需要“采到",还需要明确实际取样面积。
设备将取样面积设定为50cm²,并围绕采样机构结构进行设计。通过密闭双采样器、气流回风道以及相应的采样组件,使采样面积具有明确的技术参数基础。
因此,评价一台定量采样设备时,除了看机器人能否进入风管,还需要关注采样面积以及采样误差、采样偏差等指标。
机器人进入封闭风管后,操作人员无法直接观察设备周围环境,因此视觉系统成为重要组成部分。
前置摄像头具备200°俯仰角度,并采用300万像素CMOS感光元件及150°横向视角广角定焦镜头。
后置摄像头同样采用300万像素CMOS感光元件和150°横向视角广角定焦镜头。
设备还配置前置5W×4 LED正白光和后置5W×2 LED正白光,用于提供前后方向照明。
前后摄像头配合照明系统,使机器人在管道内部移动时能够获得相应的视频和图像信息。
通风管道并不是理想的平面环境,因此移动机构不仅要满足前进和后退,还需要应对一定高度的障碍和坡度。
该设备越障碍高度≥7cm,爬坡角度≥48°,四方向平移速度为0~12米/分钟,转弯方式为原地旋转。
这些参数共同构成了设备在管道内部进行移动和调整位置的基础能力。
传统单方向移动机构在狭窄环境中调整位置存在一定限制。
这款设备支持四方向平移,速度范围为0~12米/分钟,同时支持原地旋转。
对于需要在风管内部调整采样位置的任务,这种移动结构能够让设备进行更灵活的位置调整。
机器人进入通风管道后,需要通过外部终端完成控制。
设备支持无线和RJ45有线两种控制方式。有线控制距离≥50米,无线控制无距离限制。
视频采集、拍照和机器人控制均由终端完成,控制终端支持安卓、鸿蒙系统的手机、平板以及电脑。
这种控制方式将机器人本体与操作终端分开,使工作人员能够在管道外完成相关操作。
设备的软件控制部分加入了《集尘量采样》和《微生物采样》的一键自动采样功能。
与单纯远程操控机器人移动不同,自动采样针对具体采样程序进行控制。启动相应功能后,无需人工干预即可完成相关采样动作。
因此,其自动化设计主要体现在采样流程执行,而不仅仅是机器人移动控制。
在机身结构方面,整机不低于95%的材料采用航空铝合金,表面经过氧化喷砂处理并增厚钝化膜,用于增加表面硬度。
机体行走模块采用一体成型设计,整机含电池工作重量约4.0kg,总重不超过4kg。
对于需要将设备携带至不同现场进行工作的场景,这种结构设计兼顾了设备强度与便携性。
机器人不仅需要进入风管,还需要持续完成移动、视频采集和采样,因此动力系统也是完整技术方案的一部分。
设备采用4000mAh专用动力锂电池,充电时间≤4小时,单次充电后可持续运行约5~6小时。
设备全峰值运行功耗<70W。
在现场使用时,可以根据预计采样任务时长匹配电池续航能力。
从技术结构来看,这款定量采样机器人可以看成几个功能模块的组合:
进入模块负责以310×160×100mm的机身进入目标风管;
移动模块负责四方向平移、越障、爬坡和原地转向;
视觉模块通过前后摄像头与LED灯光观察管道内部环境;
采样模块负责刮拭法和擦拭法采样;
控制模块负责无线或RJ45有线控制以及视频采集、拍照;
自动化模块负责集尘量采样和微生物采样的一键执行;
供电模块则提供4000mAh动力电池支持。
多个模块协同工作,形成面向集中空调通风系统内部采样的完整设备结构。
技术项目 | 参数 |
设备尺寸 | 310×160×100mm |
适用风管 | 最小100×160mm矩形铁皮风管 |
采样方式 | 刮拭法、擦拭法 |
采样面积 | 50cm² |
采样时间 | 可调 |
采样误差 | <5% |
采样偏差 | <3% |
前置摄像头 | 300万像素CMOS、200°俯仰、150°广角 |
后置摄像头 | 300万像素CMOS、150°广角 |
前置灯光 | 5W×4 LED正白光 |
后置灯光 | 5W×2 LED正白光 |
越障高度 | ≥7cm |
爬坡角度 | ≥48° |
平移速度 | 0~12m/min |
转弯方式 | 原地旋转 |
控制方式 | 无线、RJ45有线 |
有线控制距离 | ≥50m |
控制终端 | 安卓、鸿蒙手机、平板、电脑 |
电池容量 | 4000mAh |
连续运行时间 | 5~6小时 |
峰值运行功耗 | <70W |
根据产品资料,这款设备专门面向公共场所集中空调通风系统内部采样设计,并按照《WS 10013-2023公共场所集中空调通风系统卫生规范》《WS/T 10004-2023公共场所集中空调通风系统卫生学评价规范》以及《GB 37488-2019公共场所卫生指标及限值要求》相关要求进行设计和制造。
因此,其技术设计重点集中在小型化进入、管道内部移动、现场观察以及定量采样等环节。
优云谱相关企业已取得高新技术企业证书(编号GR202537003143),并拥有企业信用等级证书(编号:HYJC-202303690XW01)、企业资信等级证书(编号:HYJC-202303690XW02)及重服务守信用单位(编号:HYJC-202303690XW06)。
此外,企业具备辐射安全许可证(编码:鲁环辐证[G0381]),以及环境管理体系认证证书(注册号:78326E00155R101)、质量管理体系认证证书(注册号:78326Q00330R101)和职业健康安全管理体系认证证书(编号:78326S00142R101)。
从技术角度来看,定量采样机器人的核心并不是简单地把采样器安装在一个移动平台上,而是需要同时解决“进入狭窄风管、观察内部环境、精准移动、完成规定采样以及持续控制"几个问题。
YP系列设备以310×160×100mm紧凑机身为基础,支持50cm²取样面积以及刮拭、擦拭两种采样方式,采样误差<5%、偏差<3%;同时配置前后摄像头、双向照明、≥7cm越障、≥48°爬坡、无线/RJ45控制及一键自动采样等功能。
这些结构与参数共同构成了其面向集中空调通风系统内部定量采样的技术基础。
