BG113133A - Робот за дезинфекция - Google Patents

Abstract

Роботът за дезинфекция съдържа самостоятелна мобилна и напълно автономна конфигурация (1) с кръгла форма, в която има акумулаторна батерия за задвижване; многофункционална сензорна система, включително мултисензори за ориентация в пространството и за движение на хора; предварително програмирани процесорни модули, снабдени при необходимост със самообучаващи се алгоритми, изграждащи елементи на изкуствен интелект; блок за безжична комуникация чрез облачна технология за отчет на извършената дезинфекция и др. Конфигурацията (1) съдържа още интегриран с нея излъчвател на ултравиолетови UV-С лъчи, състоящ се от полуцилиндрично кухо тяло (2) от непрозрачен за UV лъчите материал и до две една до друга UV лампи (3), разположени вътре в тялото (2). Линейният размер на тялото (2) е не по-голям от диаметъра на конфигурацията (1), а диаметърът му, от своя страна, е не по-голям от една трета от диаметъра на конфигурацията. Отворената част на тялото (2) е разположена достатъчно близко до повърхността на пода и е насочена към него. На конфигурацията (1) е разположен още модул (4) за предоставяне на звукова информация.

Description

София

РОБОТ ЗА ДЕЗИНФЕКЦИЯ

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до робот за дезинфекция, приложимо за автоматизирано биологично обеззаразяване на големи хирургични зали, инфекциозни болници, в това число онкологични клиники и многопрофилни лечебни заведения; приемни за пациенти; изолатори, специализирани за лечението на заразени с многорезистентни бактерии и супербактерии, гъбички, спори и вируси, включително Ебола и Co vid 19 инфекции; обществени, правителствени и производствени сгради; летища; салоните на пътнически самолети; офисни помещения; училища, университети, изследователски центрове и научни лаборатории; казарми; хотелски стаи и комплекси; молове; домове за възрастни хора и приюти от семеен тип; социални служби, и всички други помещения и зони, изискващи високоефективни дезинфекционни процедури в съчетание с екологичен ефект.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известен е робот за дезинфекция, съдържащ самостоятелна мобилна и напълно автономна конфигурация с кръгла форма, в която се намират акумулаторна батерия за задвижване; многофункционална сензорна система, включително мултисензори за ориентация в пространството и за движение на хора; предварително програмирани процесорни модули, снабдени при необходимост със самообучаващи се алгоритми, изграждащи елементи на изкуствен интелект; блок за безжична комуникация чрез облачна технология за отчет на извършената дезинфекция и др. Конфигурацията съдържа още интегриран с нея излъчвател на ултравиолетови UV-С лъчи, разположен на стойка на определена височина върху горната част на конфигурацията. UV излъчвателят съдържа набор от продълговати лампи в съответния UV спектрален диапазон, разположени вертикално и в кръг на Стойката, [1 - 6].

Недостатък на този робот за дезинфекция е необходимостта по време на биологичното обеззаразяване пациентите и медицинският персонал или да напуснат помещението, за да не пострадат от опасното ултравиолетово излъчване, или да им се предварително раздават специализирани предпазни маски за плътно закриване на очите и лицето.

Недостатък е също незадоволителната дезинфекция на подовата част на помещенията, където концентрацията на патогените и особено вирусите на Ебола и Covid 19 е най-висока, тъй като UV излъчвателят действа от значително разстояние върху пода, което съществено редуцира ефективността му и остават „сенчести” необлъчени зони, което налага роботът многократно да повтаря експозицията на повърхността.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ

Задача на изобретението е да се създаде робот за дезинфекция, който да обеззаразява високоефективно подовите части на помещенията и да се отстрани необходимостта пациентите и медицинският персонал да напускат приемното помещение или зала по време на UV-дезинфекцията.

Тази задача се решава с робот за дезинфекция, съдържащ самостоятелна мобилна и напълно автономна конфигурация с кръгла форма, в която има акумулаторна батерия за задвижване; многофункционална сензорна система, включително мултисензори за ориентация в пространството и за движение на хора; предварително програмирани процесорни модули, снабдени при необходимост със самообучаващи се алгоритми, изграждащи елементи на изкуствен интелект; блок за безжична комуникация чрез облачна технология за отчет на извършената дезинфекция и др. Конфигурацията съдържа още интегриран с нея излъчвател на ултравиолетови UV-С лъчи, състоящ се от полуцилиндрично кухо тяло от непрозрачен за UV лъчите материал и до две една до друга UV лампи, разположени вътре в полуцилиндричното тяло. Линейният размер на тялото е не по-голям от диаметъра на конфигурацията, а диаметърът му от своя страна е не по-голям от една трета от диаметъра на конфигурацията. Отворената част на кухото тяло е разположена достатъчно близко до повърхността на пода и е насочена към него. На конфигурацията е разположен и модул за предоставяне на звукова информация.

Предимство на изобретението е високоефективното обеззаразяване на подовите части на помещенията, тъй като конструкцията на робота с излъчвателя осъществяват максимална интензивност на UV-С излъчването директно върху подовата повърхност от близко разстояние.

Предимство е също отпадането на необходимостта пациентите и медицинският персонал да напускат помещенията по време на дезинфекция или да използват предпазни средства, тъй като отсъства опасно UV лъчение в зоната с хора.

Предимство е още своевременното предупреждение за приближаващия се робот при автономното му маневриране до пациенти със специфични погребности (незрящи или трудноподвижни).

Предимство са и намалените размери на робота поради отпадане на необходимостта от стойка с UV лампите.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

По-подробно изобретението се пояснява с едно негово примерно изпълнение, дадено схематично на приложената Фигура 1.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ

Роботът за дезинфекция съдържа самостоятелна мобилна и напълно автономна конфигурация 1 с кръгла форма, в която има акумулаторна батерия за задвижване; многофункционална сензорна система, включително мултисензори за ориентация в пространството и за движение на хора; предварително програмирани процесорни модули, снабдени при необходимост със самообучаващи се алгоритми, изграждащи елементи на изкуствен интелект; блок за безжична комуникация чрез облачна технология за отчет на извършената дезинфекция и др. Конфигурацията 1 съдържа още интегриран с нея излъчвател на ултравиолетови UV-С лъчи, състоящ се от полуцилиндрично кухо тяло 2 от непрозрачен за UV лъчите материал и до две една до друга UV лампи 3, разположени вътре в полуцилиндричното тяло (2). Линейният размер на тялото 2 е не по-голям от диаметъра на конфигурацията 1, а диаметърът му от своя страна е не поголям от една трета от диаметъра на платформата 1. Отворената част на кухото тяло 2 е разположена достатъчно близко до повърхността на пода и е насочена към него. На конфигурацията 1 е разположен още модул 4 за предоставяне на звукова информация.

Действието на робота за дезинфекция, съгласно изобретението, е следното. Десетилетия в медицинската практика се използват ултравиолетовите лъчи UV за дезинфекция на различни биологични замърсявания. Независимо, че вече са налични надеждни гелове и течни дезинфектанти, UV технологията е най-високоефективното средство за обеззаразяване. Тя функционира без течни химикали, притежавайки съществен екологичен ефект. UV лъчите унищожават вирусите чрез високо енергийни електрони, преминаващи или дифундиращи през протеиновата обвивка в ядрото на рибонуклеиновата киселина (РНК) на вируса. Това води до генетично увреждане на вирусната зараза, особено Ебола и Covid 19, [7]. Практиката показва, че особено успешна експозиция се осъществява когато UV излъчването е в късовълновия диапазон на спектъра. По тази причина за предпочитане е използването на обхвата UV-С. Неутрализирането на микроорганизмите зависи от времето на облъчване.

UV-С лъчите са част от UV-спектъра, заедно с UV-А и UV-B компонентите. Понеже UV-С лъчението се абсорбира напълно от атмосферата на Земята, микроорганизмите, включително вирусите нямат естествена устойчивост в този спектрален диапазон. Другите UV-А и UV-B проникват на земната повърхност като бактериите са развили определена резистентност към тях. Това е основната причина за резултатността на ултравиолетовото лъчение UV-С като дезинфектант. Например, при дължина на вълната 254 nm, четири включени UV-С лампи, всяка генерираща по 5 джаула енергия за секунда са необходими около 10-15 min за пълното биологично почистване на една стандартна стая.

Описаният принцип на въздействие на ултравиолетовите лъчи върху вирусите се използва и в новото решение, Фигура 1. За високоефективно биологично дезинфектиране на подови повърхности, което е открит проблем в UV технологията, е предложен излъчвател със иновативна полуцилиндирична форма. Той представлява кухо тяло 2, което е интегрирано с носещата конфигурация 1. Материалът, от който е този полуцилиндър 2 не пропуска UV-С лъчите в посока нагоре като тялото 2 може да бъде реализирано от алуминий, пластмасов композит и др. Вътре в този полуцилиндър 2 са монтирани до две UV-С лампи 3, захранвани от акумулаторната батерия на конфигурацията 1. Излъчвателят е ориентиран да облъчва директно пода и е на достатъчно близко разстояние от него. Това именно гарантира високата ефективност на UV-С дезинфекцията на пода. Линейният размер на тялото 2 на излъчвателя е не по-голям от диаметъра на платформата 1. Така се гарантира проходимост между евентуални препятствия в помещението. Освен това диаметърът на полуцилиндричното тяло 2 е не по-голям от една трета от диаметъра на кръглата конфигурация 1, което обуславя допълнително компактност на робота. Върху вътрешната стена на полуцилиндричния излъчвател може да се направи отразяващо UV-С лъчите покритие. Модулът 4, разположен подходящо на конфигурацията 1 предоставя звукова информация от приближаването на робота до хора със специфични потребности по време на дезинфектирането. Също така чрез модула 4 може да дава разнообразна информация на пациентите или да служи за развлечение на деца. Също отпада необходимостта пациентите и медицинският персонал да напускат почистваното помещение или да използват предпазни средства, тъй като конструкцията на робота е такава, че отсъства опасно UV лъчение в зоната на присъствие на хората. Отпадането на Стойката, на която се разполагат UV лампите в известното решение води до редуциране на размерите на робота. При необходимост от продължителна дезинфекция на зали, роботизираната система може да се захранва от електрическата мрежа.

Неочакваният положителен ефект на новото техническо решение е в оригиналната конструкция чрез разполагане на високоефективния полуцилиндричен излъчвател по начин, действащ директно от малко разстояние върху биологично замърсените подови повърхности, при това без да се подлагат на опасното UV лъчение пациенти и медици.

Процесът за дезинфекция на болнична среда с помощта на новия робот драстично минимизира риска от заразяване на медицинския персонал от първа линия с двата понастоящем най-опасни вирусоносители с пандемичен характер Covid 19 и Ебола. С новия робот се постига силно ограничаване на хирургичните и вътреболнични инфекции. До известна степен чрез действието на робота може да се обеззаразява и въздухът в кабинетите. Системата от Фигура 1 е е универсална приложимост за всички видове помещения и сгради, особено салоните на пътническите самолети поради малките си размери, който транспорт за сега е сериозно предизвикателство в туризма.

ПРИЛОЖЕНИЕ: една фигура

ЛИТЕРАТУРА

[1] В.Н. Moore, M.J. Botos, Self-propelled sterilization robot and method, US Patent Appl., US20080056933A1/29.08.2006.

[2] N. Harmon, R. Douglas, Mobile disinfectant device and method, US Patent, US822688B2/24.07.2012.

[3] B. Hoaqiang, C. Qike, Z. Pengbo, Intelligent comprehensive sterilization robot, China Patent Appl., CN106362173A/28.09.2006.

[4] Z. Liang, Z. Jiaxin, Disinfection robot, China Patent Appl., CN110089980A/06.08.2019.

[5] P. Todd, Ultraviolet disinfection device and method, World Patent, WO2015116876/06.08.2015.

[6] Z. Heshend, Robot for ultraviolet sterilization, China Patent Appl., CN105963730A/09.05.2006.

[7] F. Vatansever, W. Melo, A. Veccio, D. Sadasivam, M. Gupta et al., Antimicrobial strategies centered around reactive oxygen-species-bactericidal antibiotics, photodynamic therapy, and beyond, FEMS Microbiol. Rev., 37(6) (2013) pp. 955-989.

Claims (1)

1. Робот за дезинфекция, съдържащ самостоятелна мобилна и напълно автономна конфигурация с кръгла форма, в която има акумулаторна батерия за задвижване; многофункционална сензорна система, включително мултисензори за ориентация в пространството и за движение на хора; предварително програмирани процесорни модули, снабдени при необходимост със самообучаващи се алгоритми, изграждащи елементи на изкуствен интелект; блок за безжична комуникация чрез облачна технология за отчет на извършената дезинфекция и др. като конфигурацията съдържа още интегриран с нея излъчвател на ултравиолетови UV-С лъчи, ХАРАКТЕРИЗИРАЩ СЕ с това, че излъчвателят се състои от полуцилиндрично кухо тяло (2) от непрозрачен за UV лъчите материал и до две една до друга UV лампи (3), разположени вътре в тялото (2), линейният размер на тялото (2) е не по-голям от диаметъра на конфигурацията (1), а диаметърът му от своя страна е не поголям от една трета от диаметъра на конфигурацията (1), отворената част на тялото (2) е разположена достатъчно близко до повърхността на пода и е насочена към него, на конфигурацията (1) е разположен още модул (4) за предоставяне на звукова информация.