智能清洁机器人

智能清洁机器人设计

引言：本学期我选修了《机器人概论》这一门选修课，听了老师对多种机器人多方面的介绍，我基本上对智能机器人有了一个大概的了解，同时也萌发了自己设计多用途的智能机器人的兴趣。于是，在老师的讲解下，以及自己对生活的一些感悟设计了一款适用于百姓家庭的清洁机器人，以下是我对这款智能机器人的介绍。

Introduction:this semester I took "robot introduction the optional course, listening to the teacher to a variety of robot various introduction, I basically to intelligent robot a general understanding, also had their design utility of intelligent robot interest. And so, in the sense of the teacher, and some of the design life feeling a applicable to the people of the family clean robot, the following is I to this type of intelligent robot in the paper.

关键词：智能化，清洁，机器人

前言：人们常常会问为什么要发展机器人？要发展怎样的机器人？那些机器人适合我们人类生活？其实，机器人分很多种：有军用机器人、生活机器人、医用机器人、农业机器人、微操作机器人等等，毫无疑问它们都是智能化的机器人，它们的出现就是要满足人们各方面的需求，给人们带来便利。最早的机器人出现在1959年，就是说机器人的历史并不算长，但它的发展速度确是飞快的人们都热衷于生产出各式各样适合人们使用的机器人，从以前的机械化到现在的智能化，机器人已发生了很大的变化。在现在的二十一世纪里，人们对生活质量以及对工作的要求促使着智能机器人的发展，机器人可以替人们干那些人干不了、干不好的工作。生活中有些工作会对人体造成伤害，比如喷漆、重物搬运等；有些工作要求质量很高，人难以长时间胜任，比如汽车焊接、精密装配等；有些工作人无法身临其境，比如火山探险、深海探密、空间探索等；有些工作不适合人去干，比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等；这些都是机器人大显身手的地方。服务机器人还可以为您治病保健、保洁保安；水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆；工程机器人可以上山入地、开洞筑路；农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫；军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹…… 所以说，机器人已经成为现代生活工作不可缺少的一部分，与人们的生活密切相关。灵感来自平常生活，人们都不大热衷与做家务，有些人觉得烦，有些人则没时间做，与其这样子，为什么不设计生产出可以做家务、搞清洁的智能机器人呢？智能清洁机器人可以帮你清洁你的家居，帮你完成各种烦心的清洁任务，给人们一个干净、清洁、舒适的家。

正文：

一、外观设计

外观对于一件产品来所很重要，好的外观好的设计会影响产品的价值。而对于一个机器人来说考虑的因素有很多，我们要结合它的功能作理性化设计。

因为智能清洁机器人工作的地点是家居，考虑到家居空间一般都不是太大，所以该机器人的体积不会太大。该机器人的占地面积大约是一平方米，高为一米五左右。由于清洁机器人会经常与水打交道，而其内部电路不能接触到水，以免漏电以及损坏电路结构，所以其外壳的材料要具有防潮功能，而且是绝缘材料，以防其漏电。机器人的外边颜色会有很多种选择，根据不同的家居配以不同颜色的机器人，以求令清洁机器人与家居达到一种和谐的状态。清洁机器人由于它本身的用途影响着它的造型不同于人们想象的那样。在人们的观念中，所谓智能化的机器人都是趋于人形的，人们从电影、小说、图片那里了解到机器人都类似与人体一样有手有脚、有五官，但真正做到那样的机器人需要的技术含量会很高，对材料以及技术有更大的要求。毕竟机器人不是人，它们的生产主要是用来解决某一问题，所以会根据具体情况设计不同形状的机器人。对于清洁机器人来讲，它是呈长方体的，它并没有脚与头，只有适应某些工作的简单机械手，行动则靠底盘的轮子，这样简洁的设计足以满足清洁机器人的工作要求了！

二、原理及其功能

1、正面图

从上到下，清洁机器人的顶部是一圆盘状的东西，叫“吸网圆盘”。吸网圆盘的下端圆柱是可伸缩长短的“轴”，在吸网圆盘的内部装有很多传感器，这些传感器能够识别天花板上的蜘蛛网以及一些灰尘异物。当传感器识别到蜘蛛网的时候，伸缩轴就能调节吸网圆

盘的高度，使其到达蜘蛛网前端，然后利用吸网圆盘里面的几根类似搅蛋器的装备把蜘蛛网弄断，再利用吸尘装置把网吸走，从而达到清洁天花板蜘蛛网的目的。

在清洁机器人的正中间安装着一对“机械手”，它的关节数并不多，因为他它的作用是捡起地上的小型垃圾而已，所以简单的伸缩以及打开关闭手指就够了，连接机械手的轴可以伸缩，方便机械手捡起垃圾。机械手的上部也有不少传感器，例如视觉传感器、触觉传感器等。它们的作用就是识别普通的垃圾废纸，以便机械人把它们捡起，而机械手就把捡起的垃圾放进手下面的“垃圾存放口”里面，做好回收工作，这便是清洁机器人的正面工作功能。

2、左视图

清洁机器人的左面功能其实很简单，它就是存放垃圾的地方，在机器人里面有一个可移动的箱子，机器人把收集的垃圾都存放到这个部位。当垃圾的数量达到一定数值的时候，机器人就会有提示，那么人们就可以从这个“垃圾取出口”把垃圾取出来。另外，在垃圾取出口上方有一个“音响”设备，你可以在该设备里播放自己喜欢的音乐。这样一来，清洁机器人就能在工作的时候也能为主人营造轻松舒适的环境。

3、右视图

清洁机器人的右侧为一清洁

装备，上面较小形状的是一个海绵状的擦抹工具，叫“小抹布”，下面较大的则是一个“大拖把”。它们两者的工作原理一样，都是通过旁边的传感器识别肮脏的地方，然后去擦干净。它们内部都装有一定量的水提供给海绵让其湿润，以达到更好的清洁效果，出水量会自动通过传感器调节到适量。两者之间唯一不同的是工作的位置，上面的小抹布可以清洁较高的墙壁还有桌面、茶几，下面的大拖把主要是具有拖地的作用，用来清洁地面。连接它们的就是两根可以移动伸缩的轴，通过轴的不同方向的移动达到清洁效果。

4、后视图

清洁机器人毕竟不是人，只是智能化的一个机器人，所以它也会有故障的情况出现，因而在机器人的后面就是一个监控以及操作部分。上方的就是“显示器”，它能显示清洁机器人的各种参数，例如垃圾箱里的垃圾量、机器人的电量、海绵处的水量等等，让使用者能够随时了解机器人的“健康”情况，以应变机器人的不同故障情况。在其下面是一系列的“操作器”，在平时基本上是用不着操作器的，这是由于智能化的清洁机器人的工作运行依靠的是设计者早已编好的程序。操作器的作用是在机器人发生故障的时候使用的，它有断开键，用于切断电源，机器人漏电时应急使用；重启键，机器人工作紊乱的时候重启，能让机器人自动调节参数到正常工作的状态；还有一些打开垃圾取出口、停止某一功能运行的键位。使用者可根据说明书对机器人进行简单的操作，如果上述键位的控制都不能解决机器人出现的问题的话，机器人就需要拿回商家处维修了。

5、底盘

最后就是机器人的底盘说明，根于机器人的工作环境，我并不需要把它设计成像人一样拥有两条腿，因此机器人的移动就靠轮子。底盘装有四个轮子，其中两个为“驱动轮”，它们有电机连接，操纵机器人的前进与后退。而另外两个轮子就是“方向轮”，没有电机，通过程序的控制方向轮可以自由地旋转，它们的

运行就由驱动轮的带

动。这样子，清洁机

器人就能够智能化地

到达任何它想去的地

方。机器人电机的转

速不快，以免因速度

太快而对人身造成伤

害。底盘与地面的距

离不大，只有两厘米，

这是为吸尘机所设计

的。在轮子四周布满

了“吸尘小孔”，吸尘机就在机器人里面，通过对空气的吸附使尘埃经吸尘小孔被吸到吸尘机里面，达到清洁地面的目的。

总结：通过本论文简单的论述，应该对我所设计的智能清洁机器人有一定的了解，机器人就是为了方便我们的生活而创造出来的，希望这款清洁机器人能被制造出来，走进平常百姓家，为大家打扫出一个洁净舒适的家居环境。相信在21世纪里，更多先进的技术手段将被应用于智能机器人的研发制造中，而更加智能化，更加全面的机器人也会逐渐地进入我们的视野，渗透我们的生活，为我

们的生产生活带来意想不到的便利。我相信，我们的生产生活将会因为他们的加入而变得更加方便快捷，变得更加丰富多彩。