【CN305307880S】扫地机器人基于VSLAM视觉传感器【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)外观设计专利

(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201930110602.6

(22)申请日 2019.03.18

(73)专利权人福玛特机器人科技股份有限公司

地址 100088 北京市西城区新街口外大街8

号5幢一层012号（德胜园区）

(72)设计人宋红丽　

(51)LOC(12)Cl.

15-05

(54)使用外观设计的产品名称

扫地机器人（基于VSLAM视觉传感器）

立体图

图片或照片 7 幅简要说明 1 页CN 305307880 S 2019.08.16

C N 305307880

主视图

后视图左视图右视图

俯视图

仰视图

立体图

外观设计图片或照片1/1页

2 CN 305307880 S

扫地机器人设计

扫地机器人设计报告

一、功能综述 1、清扫模式：随机清扫、螺旋式清扫、交叉清扫、沿边清扫、定点清扫、预约清扫等相结合，实现全方位立体清扫； 2、智能导航系统：实现对房间地形的重构，自动规划清扫路线； 3、智能安全监控：防撞，防跌落，防缠绕，电池电量监测； 4、创新功能：灰尘量识别，实现床底清扫，手机遥控模式，尖端气流滤尘技术，室内空气质量监测与提醒； 5、其他基础功能：自动返回并充电，灰尘盒安装检查，灰尘盒容量探测。二、机械及系统设计扫地机器人机械设计如图1所示。前图1 扫地机器人机械设计图清扫机构，行走机构，吸尘机构是本次设计的重点，也是难点所在。由于机器人运动部件多，运动状态经常改变，必然产生冲击和振动。因此，增加机器人运动平稳性，提高机器人动力学特性尤为重要。为此，在设计时应注意在满足强度和刚度的前提下，尽量减小运动部件的质量，并注意运动部件对转轴的质心装

配。 (1)行走驱动轮及驱动电机该部分主要保证机器人能够在平面内移动。为了保证小车良好的直线性，可采用双电机驱动左右两轮的方式，且在车体的后端装有一个不锈钢万向滚珠，这样可以使小车获取较好的机动性和灵活性及灵活性。前轮驱动的好处是：转向性能得到改善。前轮是转向轮，使得转向时的行驶方向容易控制，不容易出现过度转向的现象，转向安全性也得到提高。 (2)清扫机构用电机带动两个清扫刷，使左面清扫刷顺时针转动，右面逆时针转动，这样就可以在清扫灰尘时将灰尘集中于吸风口处，为吸尘机构的工作做准备；清扫刷设计成可更换型的，可选择棉质纺织品或尼龙等化纤材料的，以适应不同的工作环境。 (3)吸尘机构旨在强大的吸力、将灰尘吸入灰尘储存箱中；这里我们采用尖端气流滤尘技术，全方位，多层次将灰尘一网打尽。 (4)擦地机构在清扫、吸尘之后，利用安装在壳体下面的清洁布擦出残留在地面上的细小灰尘，同时也能够擦除地面上的顽固污渍，从而保证清洁工作的质量。扫地机器人功能框图如图2所示。

机器人视觉传感技术及应用doc汇总

机器人视觉传感技术及应用摘要：机器人视觉技术是指机器人工作时通过视觉传感器对环境物体获取视觉信息，让机器人识别物体来进行各种工作。本文介绍了机器人技术中所常用的视觉传感器的种类、结构。原理和功能。介绍了弧焊机器人视觉传感技术较为前沿的一些应用和研究，包括焊缝跟踪和获取熔池信息。简要说明了视觉技术在农业采摘机器人方面的应用。关键词：机器人、视觉、弧焊、采摘机器人 1．绪论机器人视觉是使机器人具有视觉感知功能的系统。机器人视觉可以通过视觉传感器获取环境的一维、二维和三维图像，并通过视觉处理器进行分析和解释，进而转换为符号，让机器人能够辨识物体，并确定其位置及各种状态。机器人视觉视觉侧重于研究以应用为背景的专用视觉系统，只提供对执行某一特定任务相关的景物描述。机器人视觉硬件主要包括图像获取和视觉处理两部分，而图像获取由照明系统、视觉传感器、模拟－数字转换器和帧存储器等组成。根据功能不同，机器人视觉可分为视觉检验和视觉引导两种，广泛应用于电子、汽车、机械等工业部门和医学、军事领域。 2. 机器人常用的视觉传感器 2.1光电二极管与光电转换器件图2.1是pn型光电二级管的结构。如果让光子射入半导体的pn结边界耗尽层，就会激励起新的空穴。利用电场将空穴和电子分离到两侧，就可以的到与光子量成比例的反向电流。Pn型元件的优点是暗电流小，所以被广泛用于照度计和分广度计等测量装置中。

图2.1 pn型光电二极管结构在高响应的发光二极管中pin结型与雪崩型。前者在pn结边界插入一个本征半导体i 层取代其耗尽层。给它施加反向偏压，可以减少结电容，获得高速响应；而后者是在pn结上加100伏左右的反向偏置电压产生强电场，激励载流子加速，与原子碰撞产生电子雪崩现象。这些高速型二极管的响应速度很快，能用于高速光通信等。 2.2 PSD PSD（Position Sensitive Detector，位置敏感探测器）是测定入射光位置的传感器，由发光二级管、表面电阻膜、电极组成。入射光产生的光电流通过电阻膜到达元件两端的电极，流入各个电极的电流与电阻值存在对应关系，而电阻值又与光的入射位置及到各个电极距离成比例，因此根据电流值就能检测到光入射的位置。PSD元件中有一维和二维两种，它们都具有高速性，但要注意入射到开口部分的散射光的影响。 2.3CCD图像传感器电荷耦合器件（CCD：Charge Coupled Device）图像传感器是由多个光电二极管传送储存电荷的装置。它有多个MOS（Metal Oxide Semiconductor）结构的电极，电荷传送的方式是通过向其中一个电极上施加与众不同的电压，产生所谓的势阱，并顺序变更势阱来实现的。根据传送电荷需要的脉冲信号的个数，施加电压的方法有两相方式和三相方式。 CCD图像传感器有一维形式的，是将发光二极管和电荷传送部分一维排列制成的。此外还有二维形式的，它可以代替传统的硒化镉光导摄像管和氧化铅光电摄像管二维传感器。二维传感器属于水平和垂直传送电荷传感器，传送方式有行间传送、帧—行间传送、帧传送及全帧传送四种方式。图2.2所示为行间传送方式，采取一维摄像区域（接收部分）与传送区域平行布置结构

智能扫地机器人的工作原理

智能扫地机器人的工作原理是什么？现今社会发展迅速，家用电器已逐渐改变为智能电器，最常见的如手机、电视等。其余家用电器在近年来也加入智能控制系统，比如现今很多家庭选择的扫地机器人，已经基本智能化，不但加入了智能导航，最新技术已实现通过摄像以及远程红外操控获得更加人性化的清扫体验。智能扫地机器人也可称为吸尘机器人，因其主要作用为清扫地面灰尘和垃圾，又可以是一个小型的自主移动吸尘器。这种机器人是一种无线机器，机身大多为圆形，一般来说通过遥控器或机身自主的控制面板来操控，大多数可定时打扫并自动归位完成充电，充电结束后自动转为充电休眠，清扫时可躲避障碍物和自动转弯，自动地完成清扫工作。能够自主通过类似于走路的方式来构建清洁地图，自动对房间进行清扫工作。下面我们以ILIFE智能扫地机器人为例看下它的工作原理： 1、ILIFE智能扫地机器人带有2600毫安锂电池，130分钟超长续航能力，配置加长边刷和滚刷，吸米粒，吸头发，进出沙发底，边角地带； 2、采用智能识别规划路线，清扫率高；

3、无线遥控，工作时声音最低仅40db ； 4、自主研发复眼系统，全方位搭载多组侦侧仪，测侦范围达到270度，自动识别碰面； 5、自动识别跌落系统，配有红外线传感器； 6、具有预约清扫功能，四种模式随意换； 7、电量过低，能自动寻找充电座充电； 8、具备智能避障功能，可在首次碰撞后产生记忆，形成地图区域，这样机器人可在下次碰撞前提前缓冲，并通过红外扫射躲避悬崖地带，防止外翻等事故。随着现今人类工作性质的发展和转变，加之工作节奏的加速化，使得这种操作相对简单、功能便利性大的智能清洁机器人受到推崇，已经在普通家庭中逐渐普及，成为现代家庭常用家用电器的一种。了解了这个智能扫地机器人的工作原理，我们也能更快的了解智能扫地机器人，对选购和使用都很有帮助。

扫地机器人原理及实现

扫地机器人结构及控制系统设计自动清扫机器人是当今服务机器人领域一个热门的研究方向。从理论和技术上讲，自动清扫机器人比较具体地体现了移动机器人的多项关键技术，具有较强的代表性，从市场前景角度讲，自动清扫机器人将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于宾馆、酒店、图书馆、办公场所和大众家庭。因此开发自动清扫机器人既具有科研上的挑战性又具有广阔的市场前景。家用智能清扫机，包括计算机、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关、操作电位计等，在清扫机的顶部共设有三个超声波距离传感器；清扫机底部前方边沿安装有5个接近开关，接近开关与超声波距离传感器一起，构成清扫机测距系统；清扫机装有两台直流电机；在清扫机的底部安装有吸尘器机构。自动清扫机器人的功能是自动完成房间空旷地面尤其是家居空旷地面的清扫除尘任务，打扫前，要把房间里的物体紧靠四周墙壁，腾出空旷地面。清扫机完成的主要功能：能自动走遍所以可进入的房间，可以自动清扫吸尘，可在遥控和手控状态下清扫吸尘。本文所介绍的自动清扫机器人的总体布局方案如图1所示，前后两轮为万向轮，左右两轮为驱动轮。驱动轮设计采用两轮独立且各由两台步进电动机驱动的转向方式，通过控制左右两轮的速度差来实现转向。考虑到机器人实际应用的实用性，本驱动系统设计成一个独立的可方便替换的模块，当机器人驱动系统发生故障时，只需简单步骤就可以对驱动部分进行替换。同时为了机器人能够灵活的运动，从动轮选用万向轮。下图为自动清扫机的三维立体图：

自动清扫机器人车箱体采用框架式结构。从下至上分隔成三个空间：第一层装配各运动部件的驱动电机、传动机构；第二层为垃圾存储空间；第三层装配机器人控制系统、接线板、

关于智能扫地机器人的市场调查报告以及总体设计

关于智能扫地机器人的市场调查报告以及总体设计杨浩荣王健聪 (北京理工大学珠海学院电气工程及其自动化系) 引言：机器人技术作为20世纪最伟大的发明之一，自上世纪60年代问世以来，已获得巨大的进步。在机器人技术不断成熟的今天，机器人在工业领域大放异彩的同时，它已快速地在农业、军事、服务等非工业领域不断拓展，并取得一定的成果。关键词：市场需求智能扫地机器人寻路算法 Market research report on intelligent robot sweeps the floor, and the overall design Yang Haorong Wang Jianlin Abstract:robot technology as one of the greatest inventions of the 20th century, since the 1960 s, has acquired great progress. In today's robot technology continues to mature, to shine in the field of industrial robot at the same time, it has quickly in non-industrial sectors such as agriculture, military and service development, and achieved certain results. Key words: market demand intelligent sweeping robot pathfinding algorithm 1.市场需求及其调查：作为新兴的朝阳产业，机器人出现的时间虽然短暂，但是对社会的影响是巨大的，对人类的影响也是深远的。其中，服务型机器人因更为贴近人类的生活已经有越来越多的大企业把目光投注到服务型机器人上，并制定了一些列的产品开发战略规划，产品内容包括从提供家庭日常服务的机器人到机器人玩具。尤其是玩具机器人，因为技术起点相对低，目前已成为诸多大的生产厂家的追逐热点。服务型机器人，如今的定义尚未统一。服务型机器人的范围很广。为了更高地了解人们对服务型机器人的了解与期望，我们进行了问卷调查，调查结果如下：

智能扫地机器人

家庭地面清洁机器人选购全攻略初识神奇机器人无论你是一个忙得没有时间做家务的苦逼白领，还是每天坐享午后阳光的高端生活家，抑或是上有老下有小的中年家庭主妇，甚至是对智能机械充满兴趣的技术宅男，这都是一个必将引起你兴趣的东西，它就是家庭地面清洁机器人。机器人这个词大家已经听了几十年，但把它和我们的真实生活联系到一起，您可能会觉得非常高端。实上这只是一种错觉，机器人不一定非要有人的样子，它只要足够智能，足够独立，不受空间的约束，并能出色的完成它的份内工作，就对得起这个名字了。从这个意义上讲，文章的主角“家庭地面清洁机器人”已经完全称职。此类机器人目前在市面上主要分两种，一种是以吸尘为主，一种是以湿拖为主。对此二类的一些重点型号的介绍以及购买的注意事项，我们将在后面的二期中给您细细道来，本期先讲讲它们的来历以及能做的事儿，您看看这是不是您一直在找的东西。清洁机器人的起源及品牌

家庭地面清洁机器人的产生，我们首先要感谢iRobot公司。这是一家1990年就已经成立的公司，它由MIT的几个机器人专家联合创办。20多年来，他们生产了外星探测的机器人、战场扫雷的机器人、金字塔里考古的机器人、战场搜救机器人、以及无人驾驶车等等一系列牛逼闪闪的产品。图：上天下海拆弹搜救——牛逼闪闪的iRobot公司（图片来自iRobot官网）但军方和科研的需求量与家庭消费市场相比终究还是太小，因此目光长远的iRobot公司在2000年就开始研发面向消费市场的产品，比如情感反应洋娃娃、在各种场所——地面、泳池、车库、屋顶进行清洁的机器人等等。其中，2002年发布的扫地机器人Roomba系列，帮助iRobot成功打入家庭消费市场，走进普通人的生活。

小学六年级《信息技术》 10《扫地机器人》教学设计

第10课扫地机器人一、教材分析基于传感器的教育机器人的学习和应用是随着信息技术应运而生的教学内容，本课就从生活出发，将清洁机器人作为教学内容进行设计，综合应用传感器和舵机完成能实现避障和清扫操作的清洁机器人。教学内容主要分为任务分析、模块搭建和程序编写与运行，教师在教学时可以先让学生观察清扫机器人，引导学生分析清扫机器人的任务，再展开教学。扫地机器人的学习是在超声波传感器实践应用的基础上展开的，主要要求学生学习拼搭舵机，再结合已学的避障程序进行舵机程序的添加，因此建议通过迁移应用实践于课堂中。二、学情分析根据皮亚杰的认知发展规律可知，本课的学习对象六年级的学生已经具备了一定的逻辑思维能力，能通过任务的铺垫分析清洁机器人的工作任务。学生在本课之前的学习中，已经接触了实体机器人的应用，搭建实现清洁机器人的脚本在学生的实践能力范围内。但本课加入了舵机的拼搭和使用，对学生的操作能力又提高了要求，可以结合学生的实践探究和教师的搭建分享展开学习。三、教学目标与要求理解“如果那么否则”语句的含义，学会拼搭清洁机器人，理解超声波测距传感器的应用原理，完成避障程序搭建。通过分析清洁机器人的任务，体验思维和分析的过程，初步掌握问题分析的基本方法。通过清洁机器人，感受机器人的可实践性，感受信息技术发展的变化，形成乐学的学习态度，实现技术发展的愿望。四、教学重点与难点

1. 重点：理解“如果那么否则”语句。 2. 难点：理解避障程序和清扫程序的顺序关系。五、教学方法与手段本课采用任务驱动法，让学生在有引导的教学环境中围绕任务分解任务，在小组讨论的过程中迁移运用已有知识，不断优化各分解任务，最终整合实现清洁机器人的任务效果。六、课时安排安排1课时。七、教学准备教学课件、教师用演示文稿和学生用演示文稿。八、教学过程（一）情境导入教师：同学们，今天老师到家看到了这样的场景！（出示图片）怎么办？工作一天已经很累了，我想休息一下，能有个机器人帮帮我吗？学生提出机器人来清洁。教师：对呀！有清洁机器人，商场里看到过很多呢！其实清洁机器人我们也能自己做，今天跟着老师一起来做一做清洁机器人！（板书：清洁机器人）【设计意图】通过提出生活实践中的问题，学生初步形成解决问题的意识，并揭示主题“清洁机器人”的搭建。（二）实践探究 1. 项目分析

机器人上用的传感器的介绍

机器人上用的传感器的介绍作者：Ricky 文章来源：https://www.360docs.net/doc/5115720316.html,更新时间：2006年05月20日打印此文浏览数：18549 感知系统是机器人能够实现自主化的必须部分。这一章，将介绍一下移动机器人中所采用的传感器以及如何从传感器系统中采集所需要的信号。根据传感器的作用分，一般传感器分为：内部传感器（体内传感器）：主要测量机器人内部系统，比如温度，电机速度，电机载荷，电池电压等。外部传感器（外界传感器）：主要测量外界环境，比如距离测量，声音，光线。根据传感器的运行方式，可以分为：被动式传感器：传感器本身不发出能量，比如CCD，CMOS摄像头传感器，靠捕获外界光线来获得信息。主动式传感器：传感器会发出探测信号。比如超声波，红外，激光。但是此类传感器的反射信号会受到很多物质的影响，从而影响准确的信号获得。同时，信号还狠容易受到干扰，比如相邻两个机器人都发出超声波，这些信号就会产生干扰。传感器一般有以下几个指标：动态范围：是指传感器能检测的范围。比如电流传感器能够测量1mA－20A的电流，那么这个传感器的测量范围就是10log（20/0.001)=43dB. 如果传感器的输入超出了传感器的测量范围，那么传感器就不会显示正确的测量值了。比如超声波传感器对近距离的物体无法测量。分辨率：分辨率是指传感器能测量的最小差异。比如电流传感器，它的分辨率可能是5mA，也就是说小于5mA的电流差异，它没法检测出。当然越高分辨率的传感器价格就越贵。线性度：这是一个非常重要的指标来衡量传感器输入和输出的关系。频率：是指传感器的采样速度。比如一个超声波传感器的采样速度为20HZ，也就是说每秒钟能扫描20次。下面介绍一下常用的传感器：编码器：主要用于测量电机的旋转角度和速度。任何用电机的地方，都可以用编码器来作为传感器来获得电机的输出。

传感器作业-扫地机器人设计

第一章绪论课题研究背景近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，服务机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。一方面随着信息高速发展和生活、工作节奏的加快，人们需要从繁杂的家庭劳动中解脱出来；另一方面人口的老龄化和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的市场应用前景。区别于工业机器人，服务机器人的一个主要特征就是服务机器人是一种适用于具体的方式、环境及任务过程的机器人系统，其活动空间大，具有在非结构环境下的移动性，因此扫地机器人是一种能够自动执行房间清扫的家用服务机器人，集中了机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能技术等多学科。开始于20世纪80年代的研究，现在已经有多重样机和产品，并且促进了家庭服务机器人行业的发展，也促进了移动机器人技术、图像、语音识别、传感器等技术的发展。许多发达国家都将其视为机器人研究的新领域给予重视。有关资料也预测扫地机器人是未来几年需求量最大的服务机器人，特别是日用扫地电器不论在市场上或者是在产品创新上，绝对是所有小家电产品中最活跃的，未来仍有很大的成长空间，因此此课题研究有很大的意义。国内外研究现状扫地机器人的特点扫地机器人具有如下的特点： (1)扫地机器人自带电源，小巧轻便、操作简单、自主性强、具有很强的实用性。 (2)扫地机器人的工作环境主要为普通家庭环境，也可以用于机场候机大厅、展

览馆、图书馆等公共场所。环境的共同特征为有限的封闭空间、平整的地板以及走动的人员，因此可以归结为复杂多变、结构化的动态环境。所以环境适应性是对此类机器人的基本要求。 (3)扫地机器人的任务是清扫地面，工作的对象是地面的灰尘、纸屑以及其他一些小尺寸物体，而大尺寸物体不作为扫地机器人的处理对象。考虑到安全因素，扫地机器人必须对人及家庭物品等不构成任何危害，同时扫地机器人还必须具备自我保护的能力。随着近年来计算机技术、人工智能技术、传感技术以及移动机器人技术的迅速发展，扫地机器人控制系统的研究和开发己具备了坚实的基础和良好的发展前景。扫地机器人的控制与工作环境往往是不确定的或多变的，因此必须兼顾安全可靠性、抗干扰性以及扫地度。用传感器探测环境，分析信号，以及通过适当的建模方法来理解环境，具有特别重要的意义。近年来对智能机器人的研究表明，目前发展较快并且对扫地机器人发展影响较大的关键技术是：路径规划技术、传感技术、吸尘清扫技术、电源技术等。 ①路径规划技术扫地机器人的路径规划就是根据机器人所感知到的工作环境信息，按照某种优化指标，在起始点和目标点规划出一条与环境障碍无碰撞的路径，并实现所需清扫区域完全路径覆盖。按机器人工作环境不同可分为静态结构化环境、动态己知环境和动态不确定环境，按机器人获取环境信息的方式不同可以分为基于模型的路径规划和基于传感器的路径规划。根据机器人对环境信息知道的程度不同，可以分为两种类型：全局路径规划和局部路径规划。常用的环境建模的主要方法有：可视图法、自由空间法、栅格法、势场法等。与其它移动机器人相比较，扫地机器人作业环境和作业任务相对简单，机器人要实现自主路径规划、控制和作业并不困难。 ②传感技术扫地机器人在工作时需要实时地检测自身状态信息和收集外界环境息，以控

机器人最实用的10种传感器盘点

机器人最实用的10种传感器盘点随着智能化的程度提高，机器人传感器应用越来越多。智能机器人主要有交互机器人、传感机器人和自主机器人3种。从拟人功能出发，视觉、力觉、触觉最为重要，早已进入实用阶段，听觉也有较大进展，其它还有嗅觉、味觉、滑觉等，对应有多种传感器，所以机器人传感产业也形成了生产和科研力量。内传感器机器介机电一体化的产品，内传感器和电机、轴等机械部件或机械结构如手臂（Arm）、手腕（Wrist）等安装在一起，完成位置、速度、力度的测量，实现伺服控制。位置（位移）传感器直线移动传感器有电位计式传感器和可调变压器两种。角位移传感器有电位计式、可调变压器（旋转变压器）及光电编码器三种，其中光电编码器有增量式编码器和绝对式编码器。增量式编码器一般用于零位不确定的位置伺服控制，绝对式编码器能够得到对应于编码器初始锁定位置的驱动轴瞬时角度值，当设备受到压力时，只要读出每个关节编码器的读数，就能够对伺服控制的给定值进行调整，以防止机器人启动时产生过剧烈的运动。速度和加速度传感器速度传感器有测量平移和旋转运动速度两种，但大多数情况下，只限于测量旋转速度。利用位移的导数，特别是光电方法让光照射旋转圆盘，检测出旋转频率和脉冲数目，以求出旋转角度，及利用圆盘制成有缝隙，通过二个光电二极管辨别出角速度，即转速，这就是光电脉冲式转速传感器。此外还有测速发电机用于测速等。应变仪即伸缩测量仪，也是一种应力传感器，用于加速度测量。加速度传感器用于测量工业机器人的动态控制信号。一般有由速度测量进行推演、已知质量物体加速度所产生动力，即应用应变仪测量此力进行推演，还有就是下面所说的方法：与被测加速度有关的力可由一个已知质量产生。这种力可以为电磁力或电动力，最终简化为对电流的测量，这就是伺服返回传感器，实际又能有多种振动式加速度传感器。

扫地机器人的原理大概是这样

扫地机器人的原理大概是这样：首先是对环境的识别。这里主要包含几个方面：一是对房间大小的整体记录与扫描，通过几个对环境的熟悉，扫地机器人的微电脑会在内部形成房间的定置图，房间有多大？房间的家具如何摆放？房间中哪些地方是不能去打扫的？等等这一系列的空间扫描结果，都会存储在扫地机的微电脑里，然后通过天花板卫星定位系统，来根据当前的位置，制定相应的工作计划。二是对地面垃圾的识别。它通过红外感应，识别地板上垃圾的种类，然后决定是用吸还是用扫或是用擦的方式进行清理。当前的扫地机器人在这一点上还只能做到识别有没有垃圾，无法分辩种类，在清扫的方式上也比较单一，这是扫地机器人今后要解决的难题。扫地机器人智能化的第二个方面主要表现在制定清洁方式：对于扫地机器人来说，可能会内置很多种清洁方式，比如直线型，沿边打扫型，螺旋形，交叉打扫，重点打扫等，但针对不同的垃圾种类用哪种方式就需要微电脑来决定。一般来说，微电脑会根据感应到的垃圾种类，垃圾的数量等来决定需要的清洁方式。当然，既然叫作机器人，那么它的一个重要的功能就是人机交互，不过这个功能还不成熟，所以很少应用到扫地机器人中去。不过，这个功能将是以后对于扫地机器人能否称之为机器人的关键。扫地机器人的功能： 1.每分钟5000转的旋转刷子，能够同时从4个方向清洁污垢。 2.使用镍氢(Ni-MH)电池或锂(Li)电池做为电源，移动方便。 3.集尘盒可以很方便地取下，清理方便快捷。 4.有些新型的扫地机配有UV杀菌灯,可以在扫地的同时杀灭细菌。扫地机器人的清洁系统分类：单吸口式单吸入式的清洁方式对地面的浮灰有用，但对桌子下面久积的灰及静电吸附的灰尘清洁效果不理想。（设计相对简单只有一个吸入口）中刷对夹式它对大的颗粒物及地毯清洁效果较好，但对地面微尘处理稍差，较适欧洲全地毯的家居环境。对亚州市场的大理石头地板及木地板微尘清理较差. （清扫方式主面通过一个胶刷，一个毛刷相对旋转夹起垃圾）升降V 刷清扫系统它采用升降V 刷浮动清洁，[1]可以更好的将扫刷系统贴合地面环境，相对来说对面静电吸附灰尘清洁更加到位。（整个的V 刷系统可以自动升降，并在三角区域形成真空负压）关于扫地机器人有几点使用的注意事项，我觉得楼主有必要学习一下：一、不要潮在湿的环境使用，以免电机受潮发生短路起火。如果不是干湿两用的扫地机器人千万不要吸水。二、不要把火柴、烟头等易燃物品吸入扫地机器人。三、使用时间不宜过长，如果机身过热，应该停止一点时间再使用。防止电机过热而烧毁。四、严禁在易燃易爆的危险场合使用扫地机器人，以免引起火灾爆炸事故。五、扫地机器人每次工作完毕会自动回到充电座充电，等待下次定时预约清扫时启动自动清扫。如果长期不使用扫地机器人时，要将电源线从插座上拔下，将扫地机器人电池取出并整

智能扫地机器人项目实施方案

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摘要本报告是基于可信的公开资料或报告编制人员实地调查获取的素材撰写，根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）的要求，依照“科学、客观”的原则，以国内外项目产品的市场需求为前提，大量收集相关行业准入条件和前沿技术等重要信息，全面预测其发展趋势；按照《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》的具体要求，主要从技术、经济、工程方案、环境保护、安全卫生和节能及清洁生产等方面进行充分的论证和可行性分析，对项目建成后可能取得的经济效益、社会效益进行科学预测，从而提出投资项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，因此，该报告是一份较为完整的为项目决策及审批提供科学依据的综合性分析报告。该智能扫地机器人项目计划总投资12430.22万元，其中：固定资产投资9956.30万元，占项目总投资的80.10%；流动资金2473.92万元，占项目总投资的19.90%。达产年营业收入21610.00万元，总成本费用16623.72万元，税金及附加223.11万元，利润总额4986.28万元，利税总额5897.15万元，税后净利润3739.71万元，达产年纳税总额2157.44万元；达产年投资利润率40.11%，投资利税率47.44%，投资回报率30.09%，全部投资回收期4.82年，提供就业职位414个。

扫地机器人从功能性向智能型转型，由基本的清扫功能，到清扫效率、清扫质量的提升，规划类产品已经成为行业的标配，客户体验明显提升。围绕着传感器、算法方面的提升，规划类产品再度引爆了扫地机器人市场，使得扫地机器人市场进入智能新时代。项目概论、建设背景及必要性、项目市场分析、建设规划、选址可行性研究、工程设计可行性分析、工艺技术方案、项目环境分析、安全经营规范、项目风险说明、节能方案分析、计划安排、投资计划、经济效益、评价及建议等。

智能扫地机器人课程设计

1、课题背景及研究的目的和意义 1.1课题背景扫地机器人是服务机器人的一种，可以代替人进行清扫房间、车间、墙壁等。提出一种应用于室内的移动清洁机器人的设计方案。其具有实用价值。室内清洁机器人的主要任务是能够代替人进行清扫工作，因此需要有一定的智能。清洁机器人应该具备以下能力：能够自我导航，检测出墙壁，房间内的障碍物并且能够避开；能够走遍房间的大部分空间，可以检测出电池的电量并且能够自主返回充电，同时要求外形比较紧凑，运行稳定，噪音小；要具有人性化的接口，便于操作和控制。结合扫地机器人主要功能探讨其控制系统的硬件设计。 1.2研究目的和意义国家农业智能装备工程技术研究中心邱权博士介绍说，扫地机器人可以看作是一种智能吸尘器，通过其基于传感器检测的智能运动规划算法使原本由人操作的吸尘器成为一个可自主运行的智能化设备。它通过各种传感器，比如碰撞开关、红外接近开关、超声传感器、摄像头等，来感知自身的位置和状态，通过智能算法决定当前的任务状态。它可以根据某个传感器检验地面清洁程度，根据历史信息确定哪些区域已经打扫过，它的充电座会发出红外线信息，在电量低于一定值后，它开始寻找红外信息来自动充电。防跌落是基于机器人底部所安装的红外传感器检测地面的距离，当距离发生变化时机器人将停止并改变路线。由于扫

地机器人是一个智能化产品， 1.3工作原理扫地机器人机身为可移动装置，机器人依托红外识别以及超声波测距从而避障，配合芯片控制内部电机转动以及内部真空环境吸尘，通过路线设计，在室内自由行走，由中央主刷旋转清扫，并且辅以边刷，沿直线或者之字形活动路径打扫。 2、设计要求与内容 1）以 AT89S52系列单片机为核心设计移动清扫机器人电机驱动与控制电路，采用红外传感器和超声波传感器完成障碍物检测电路设计，完成充电站检测电路设计，完成避障算法与路径规划算法设计。 2）按键选择清扫模式和充电模式。 3）显示方式LED 显示当前时间和机器人当前工作状态。 3、系统方案设计 3.1设计任务 1）利用AT89S52处理器编程实现电机驱动。 2）液晶显示扫地机器人的内部参数。 3）当扫地机器人显示电量不足时，无线模块发送命令到充电桩，开始进行充电模式，此时红外发射光线充电桩与扫地机器人充电接口对接，此

工业机器人有那些常用的传感器三维视觉传感器有那些优势

工业机器人有那些常用的传感器三维视觉传感器有那些优势在工业自动化领域，机器需要传感器提供必要的信息，以正确执行相关的操作。机器人已经开始应用大量的传感器以提高适应能力。例如有很多的协作机器人集成了力矩传感器和摄像机，以确保在操作中拥有更好的视角，同时保证工作区域的安全等。在此枚举一些常用的可以集成到机器人单元里的各种传感器，供诸君参考。二维视觉传感器二维视觉基本上就是一个可以执行多种任务的摄像头。从检测运动物体到传输带上的零件定位等等。二维视觉在市场上已经出现了很长一段时间，并且占据了一定的份额。许多智能相机都可以检测零件并协助机器人确定零件的位置，机器人就可以根据接收到的信息适当调整其动作。三维视觉传感器与二维视觉相比，三维视觉是最近才出现的一种技术。三维视觉系统必须具备两个不同角度的摄像机或使用激光扫描器。通过这种方式检测对象的第三维度。同样，现在也有许多的应用使用了三维视觉技术。例如零件取放，利用三维视觉技术检测物体并创建三维图像，分析并选择最好的拾取方式。如果说视觉传感器给了机器人眼睛，那么力/力矩传感器则给机器人带去了触觉。机器人利用力/力矩传感器感知末端执行器的力度。多数情况下，力/力矩传感器都位于机器人和夹具之间，这样，所有反馈到夹具上的力就都在机器人的监控之中。有了力/力矩传感器，像装配，人工引导、示教，力度限制等应用才能得以实现。碰撞检测传感器这种传感器有各种不同的形式。这些传感器的主要应用是为作业人员提供一个安全的工作环境，协作机器人最有必要使用它们。一些传感器可以是某种触觉识别系统，通过柔软的表面感知压力，如果感知到压力，将给机器人发送信号，限制或停止机器人的运动。有些传感器还可以直接内置在机器人中。有些公司利用加速度计反馈，还有些则使用电流

传感器作业-扫地机器人设计

第一章绪论 1.1 课题研究背景近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，服务机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。一方面随着信息高速发展和生活、工作节奏的加快，人们需要从繁杂的家庭劳动中解脱出来；另一方面人口的老龄化和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的市场应用前景。区别于工业机器人，服务机器人的一个主要特征就是服务机器人是一种适用于具体的方式、环境及任务过程的机器人系统，其活动空间大，具有在非结构环境下的移动性，因此扫地机器人是一种能够自动执行房间清扫的家用服务机器人，集中了机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能技术等多学科。开始于20世纪80年代的研究，现在已经有多重样机和产品，并且促进了家庭服务机器人行业的发展，也促进了移动机器人技术、图像、语音识别、传感器等技术的发展。许多发达国家都将其视为机器人研究的新领域给予重视。有关资料也预测扫地机器人是未来几年需求量最大的服务机器人，特别是日用扫地电器不论在市场上或者是在产品创新上，绝对是所有小家电产品中最活跃的，未来仍有很大的成长空间，因此此课题研究有很大的意义。 1.2 国内外研究现状 1.2.1 扫地机器人的特点扫地机器人具有如下的特点： (1)扫地机器人自带电源，小巧轻便、操作简单、自主性强、具有很强的实用性。 (2)扫地机器人的工作环境主要为普通家庭环境，也可以用于机场候机大厅、展览馆、图书馆等公共场所。环境的共同特征为有限的封闭空间、平整的地板以及走动的人员，因此可以归结为复杂多变、结构化的动态环境。所以环境适应性是对此类机器人的基本要求。 (3)扫地机器人的任务是清扫地面，工作的对象是地面的灰尘、纸屑以及其他一些小尺寸物体，而大尺寸物体不作为扫地机器人的处理对象。考虑到安全因素，扫地机器人必须对人及家庭物品等不构成任何危害，同时扫地机器人还必须具备自我保护的能力。随着近年来计算机技术、人工智能技术、传感技术以及移动机器人技术的迅速发展，扫地机器人控制系统的研究和开发己具备了坚实的基础和良好的发展前景。扫地机器人的控制与工作环境往往是不确定的或多变的，因此必须兼顾安全可靠性、抗干扰性以及扫地度。用传感器探测环境，分析信号，以及通过适当的建模方法来理解环境，具有特别重要的意义。近年来对智能机器人的研究表明，目前发展较快并且对扫地机器人发展影响较大的关键技术是：路径规划技术、传

机器人传感器论文

机器人传感器正文：传感器是机器人完成感觉的必要手段，通过传感器的感觉作用，将机器人自身的相关特性或相关物体的特性转化为机器人执行某项功能时所需要的信息。根据传感器在机器人上应用的目的和使用范围不同，可分为内部传感器和外部传感器。内部传感器用于检测机器人自身状态（如手臂间角度、机器人运动工程中的位置、速度和加速度等）；外部传感器用于检测机器人所处的外部环境和对象状况等，如抓取对象的形状、空间位置、有没有障碍、物体是否滑落等。机器人传感器的要求和选择机器人传感器的选择取决于机器人工作需要和应用特点，对机器人感觉系统的要求时选择传感器的基本依据。机器人传感器的选择的一般要求：精度高、重复性好；稳定性和可靠性好；抗干扰能力强；重量轻、体积小、安装方便。内部传感器位移传感器按照位移的特征，可分为线位移和角位移。线位移是指机构沿着某一条直线运动的距离，角位移是指机构沿某一定点转动的角度。（1）电位器式位移传感器电位器式位移传感器由一个线绕电阻（或薄膜电阻）和一个滑动触点组成。其中滑动触点通过机械装置受被检测量的控制。当被检测的位置量发生变化时，滑动触点也发生位移，从而改变了滑动触点与电位器各端之间的电阻值和输出电压值，根据这种输出电压值的变化，可以检测出机器人各关节的位置和位移量。（2）直线型感应同步器直线感应同步器的组成是由定尺和滑尺组成。定尺和滑尺间保证与一定的间隙，一般为左右。在定尺上用铜箔制成单项均匀分布的平面连续绕组，滑尺上用铜箔制成平面分段绕组。绕组和基板之间有一厚度为的绝缘层，在绕组的外面也有一层绝缘层，为了防止静电感应，在滑尺的外边还粘贴一层铝箔。定尺固定在设备上不动，滑尺则可以再定尺表面来回移动。（3）圆形感应同步器圆形感应同步器主要用于测量角位移。它由钉子和转子两部分组成。在转子上分布着连续绕组，绕组的导片是沿圆周的径向分布的。在定子上分布着两相扇形分段绕组。定子和转子的截面构造与直线型同步器是一样的，为了防止静电感应，在转子绕组的表面粘贴一层铝箔绝对速度传感器绝对速度传感器，图4-11为国产CD-1型绝对速度传感器的结构图。途中磁钢6借铝架5固定在壳体4内，并通过壳体形成磁回路。线圈2和阻尼环3安装在芯杆2上，芯杆用弹簧1和8支承在壳体内，构成传感器的活动部分。当传感器的壳体与振动物体一起振动时，如振动的频率较高，由于芯杆组件的质量很大，故产生的惯性力也大，可以阻止芯杆随壳体一起运动。当振动频率高到一定程度时，可以认为芯杆组件基本不动，只是壳体随被测物体振动。这时，线圈以物体的振动速度切割磁力线而在线圈两端产生感应电压。并且线圈输出的电压与线圈相对可替代运动速度成正比。当振动速度高到一定程度时，线圈与壳体的相对速度就是被测振动物体的绝对速度。

揭秘扫地机器人是如何进行室内定位的

揭秘扫地机器人是如何进行室内定位的相信屏幕前的各位看官应该都有过扫地的经历，回想一下扫地的过程，可以分解为两个主要的动作：走到某个位置；将其打扫干净。与之相应的，作为人类扫地劳动的替代者扫地机器人也包含两个主要的系统：自主导航系统和清扫系统。如果说清扫系统是扫地机器人冠以扫地之名的本钱，是扫地机器人之心；那么自主导航系统就是它冠以机器人之名的底气，是扫地机器人之脑。如果没有自主导航系统，那么它只能被称为扫地机器而不是扫地机器人。下面就让我们具体来看一下扫地机器人的底气是怎么产生的。机器人导航的三个经典问题说到机器人的自主导航，简单来说可以归结为由MIT教授JohnJ.Leonard和原悉尼大学教授Hugh Durrant-Whyte提出的三个问题：（1）Where am I？（2）Where I am going？（3）How should I go there？第一个问题是机器人的定位问题，即如何根据现在观测到的和前面已知的信息，判断机器人在当前环境中的位置。第二个和第三个问题，实际上就是指定一个目标，然后规划一定的路径来实现这个目标。对一般的移动机器人来说，这个目标是一个点，即点到点导航。而对扫地机器人来说，其目标不是到达某一点，而是遍历某一个区域，以实现对房间的清扫。今天让我们先来看一下第一个问题，即扫地机器人的定位。定位是包括扫地机器人在内的移动机器人自主导航中最基本的环节，也是完成任务必须解决的问题。说到定位，大家首先想到的可能是GPS定位、基站定位等常用的室外定位。与之不同，扫地机器人的定位都是室内定位，其要求定位精度高（最少在亚米级），实时性好，GPS、基站定位等方法无法满足。扫地机器人定位总体上可以分为相对定位和绝对定位，下面我们分别来看。

【CN209712769U】扫地机器人【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920205562.8 (22)申请日 2019.02.15 (73)专利权人深圳市得城网络科技有限公司地址 518000 广东省深圳市南山区南山街道南光路现代城华庭6栋1单元16A (72)发明人孙炎升　 (74)专利代理机构深圳市宾亚知识产权代理有限公司 44459 代理人黄磊 (51)Int.Cl. A47L 11/24(2006.01) A47L 11/40(2006.01) (54)实用新型名称扫地机器人 (57)摘要本实用新型提供了一种扫地机器人，属于机器人技术领域；解决了现有技术中具有拖地效果的扫地机器人拖地效果差的问题，其技术方案要点是，包括机器本体，机器本体内部设有电机、与电机相连的减速器、速度传感器以及与速度传感器电连接的控制模块，控制模块用于控制电机启闭，机器本体底部设置有拖板，机器本体内部还设置有控制拖板上下移动的调节装置，调节装置由电机驱动；本实用新型具有可根据不同材质和不同的地面环境针对性地提高拖地效果的优势。权利要求书1页说明书3页附图3页CN 209712769 U 2019.12.03 C N 209712769 U

权　利　要　求　书1/1页CN 209712769 U 1.扫地机器人，包括机器本体，其特征在于，所述机器本体内部设有电机、与电机相连的减速器、速度传感器以及与速度传感器电连接的控制模块，所述控制模块用于控制电机启闭，所述机器本体底部设置有拖板，所述机器本体内部还设置有控制拖板上下移动的调节装置，所述调节装置由电机驱动，所述调节装置包括套设于所述电机的转动轴上的齿轮，固接于机器本体内部的导向槽，以及在所述导向槽内滑移并与齿轮啮合的齿条，所述齿条与拖板固接。 2.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述导向槽侧壁开设有定位槽，所述齿条上固接有与定位槽卡接配合的定位块。 3.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述拖板上固接有与齿条平行的支撑杆，所述机器本体内部设置有横向固接于支撑杆、齿条的连接杆。 4.根据权利要求3所述的扫地机器人，其特征在于，所述支撑杆设置有两个，且分别对称设置于所述齿条两侧。 5.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述拖板表面贴有抹布。 6.根据权利要求5所述的扫地机器人，其特征在于，所述机器本体内部设置有水箱，所述拖板上开设有贯穿孔，所述水箱通过贯穿孔与抹布相连。 7.根据权利要求1所述的扫地机器人，其特征在于，所述机器本体底部设置有毛刷。 8.根据权利要求7所述的扫地机器人，其特征在于，所述毛刷设置有两个，且分别对称设置于拖板两侧。 2

扫地机器人的设计方案

扫地机器人（自动打扫机）的设计方案 1.绪论随着现代社会生活节奏的加快，人们或忙于工作，或享受生活，时间越来越宝贵，所以不会把它浪费在整理家务和打扫卫生方面。收入水平的不断提高使得人们对生活质量的要求越来越高，高品质的生活首先要保证居住环境的干净卫生，因此大家渴望找到一种机器人，能够智能的打扫房间卫生。机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一，在短短的几十年发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓无所不在。目前机器人已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经离不开机器人的帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦查机器人、以及通过编译程序使其能做整套表演动作的舞蹈机器人，还有不少参考人、狗、恐龙等动物的模样制造机器人玩具。扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。扫地机器人也是当下比较流行的一种机器人，随着不断的研究发展智能化大幅度提高，能够自我定位、感应障碍物、规划路径以及自动充电。 2.扫地机器人的技术指标综合考虑经济型和先进性的原则，参考淘宝网在售产品，我选择了一款扫地机器人以作对比，实物如图2.1所示。该产品采用革命性清扫系统，真空龙卷大吸力（普通机器人的5倍），无毛刷设计，首创滚筒吸取器，将适配器与座充合二为一（简约、美观而且不占空间），零部件高度模块化，可自由拆卸更换，垃圾盒、独立滤网仓方便抽取和清理。