项目申报水面清洁机器人 ppt课件
家庭智能清洁机器人课件
02 家庭智能清洁机器人的工 作原理
机器人结构与组成
机器人主要由主机、遥控器、充 电座、边刷、吸尘器等组成。
主机是机器人的核心部分，包括 处理器、运动系统、导航系统、
传感器等。
遥控器用于控制机器人的操作， 充电座用于给机器人充电，边刷 用于清扫边缘，吸尘器用于吸取
解决方案与未来发展趋势
感知与环境建模
通过研发更先进的传感器技术、计算能力和算法，提高机器人的感知和环境建模能力。同时，利用多种传感器的融合 和互补，提高机器人在复杂环境中的适应性和鲁棒性。
人工智能与机器学习
加强人工智能和机器学习领域的研究，开发更高效、智能的算法和模型。通过深度学习、强化学习等技术，提高机器 人在语义理解、物体识别和避障等方面的能力。同时，结合多种人工智能技术的融合应用，提升机器人的智能化水平。
电池续航与充电 积极探索新型电池技术，提高电池的能量密度和充电速度。同时，研究快速充电技术，实现机器人充电 的快速化和便捷化。此外，可考虑采用无线充电技术，为机器人提供更加灵活的充电方式。
05 家庭智能清洁机器人的实 际操作与体验
家庭智能清洁机器人操作方法
开启/关闭
通常可以通过按下机器人顶部的电源按钮来启动/关闭机器人。部 分机器人可能还支持通过遥控器或语音助手进行远程操控。
家庭智能清洁机器人 课件
目录
CONTENTS
• 家庭智能清洁机器人的工作原理 • 家庭智能清洁机器人的应用场景与优势 • 家庭智能清洁机器人的挑战与解决方案
目录
CONTENTS
• 家庭智能清洁机器人的实际操作与体验 • 家庭智能清洁机器人案例分析
水上垃圾清理机器人设计
水上垃圾清理机器人设计发布时间：2021-05-17T07:31:44.148Z 来源：《学习与科普》2021年2期作者：季远1 张晶晶2 任明3 [导读] 为解决目前缺少简单方便、高效率、高安全系数的水上垃圾清理设备，提出设计一款水面垃圾清理机器人的思路尤为重要。
该模型能实现清理机器人自动巡航、远程控制的收集模式，节约大量的人力和物力资源，切实解决水域垃圾打捞难题。
模型包括机械结构设计、控制系统设计，通过提出设计产品的设计要求，为进一步机器人的设计提供依据。
季远1 张晶晶2 任明3杭州职业技术学院浙江省杭州市 310018摘要：为解决目前缺少简单方便、高效率、高安全系数的水上垃圾清理设备，提出设计一款水面垃圾清理机器人的思路尤为重要。
该模型能实现清理机器人自动巡航、远程控制的收集模式，节约大量的人力和物力资源，切实解决水域垃圾打捞难题。
模型包括机械结构设计、控制系统设计，通过提出设计产品的设计要求，为进一步机器人的设计提供依据。
1 引言随着工业和社会的快速发展，我国水体污染问题日渐突出，其中越来越多的水面垃圾则是污染问题的重要体现。
尤其是与人们生活息息相关的城市河道、景观河和水上游乐场等小水域，水面垃圾不仅对水体生态造成严重威胁，破环生态景观，影响居民用水，由于其往往大量聚集，难以清除，给居民的正常工作与生活带来困扰。
针对现有的水面垃圾清理装置在小型水域中由于体积大，难以灵活工作；多使用柴油机，噪音大同时易产生空气污染；笨重不易运输，操作人员的安全得不到保障；操作复杂，耗时耗力等缺点，同时针对小型水域深度浅、面积不大、且分布不集中、外观形状不规则等特点，本论文提出设计一种外形小巧、工作灵活、自动化程度高、能较长时间稳定工作的水面垃圾清理装置的设计思路。
2 机械结构设计要求（1）设计机器人不仅在小型水域中也可以稳定来回的工作，而且可以在陆地上稳定快速行走。
避免同类水面垃圾清理机器人需要人工运输到指定区域，然后再将清理设备从车上卸下来，抬入需要清理的水域，最后由人工驾驶驶入清理水域对水面进行清理的缺点。
智能水面清洁器
用户需求
user demand
需求编号： 2018.12.24
需求类型：可自动清洁湖面的清洁器
来源（Who）：相关部门
场景（Where、When）：相关部门每年对于湖面垃圾的清洁投入大量人力物力
描述（What）：每年需要投入大量人力物力，来维持湖面的干净
原因（Why）：水面垃圾严重影响湖面美观，破坏市容市貌，破坏湖内生物生存环境
用户目标 提高垃圾清洁效率，保持湖面干净，让美丽风景不受影响，rsn给游客 一个好的体验。
使用场景 使用全自动水面清洁器，一键设定自动打捞垃圾，保持湖面清洁。
PART 5
故事板绘制
Storyboard Drawing
故事板绘制
Storyboard Drawing
利用故事版介绍了小型智能 水面清洁器的使用过程。
确定研究方法
Determine research methods
针对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ洁员
访谈法
Interview method
针对游客
问卷调查法
Questionnaire survey
DESCRIPTION COMPANY
Your Tagline Here
通过采访清洁员来了解关于水 面垃圾的情况，以及平时对于 垃圾的清洁方式，以及工作效 率、劳累程度等相关问题。最 后再针对小型水面清洁器，了 解与收集她们的不同看法与观 点。
OPTION 1
概念载体研究
运用仿生原理进行设计，减
少水面清洁器冷冰冰的“机
器感”，赋予其生动的趣味
性，使其在清理垃圾的过程
OPTION 2
相关技术研究 中形成一个有趣的运动方式。
自主导航、智能避障、远距 离通信、视频实时传输和网 络化监控等功能。运用风力 和太阳能发电动力技术，动 力来源于大容量电池、风力 和太阳能发电混合电源系统。
小型水面垃圾清理机器人
小型水面垃圾清理机器人摘要：小型水面垃圾清理机器人立足于旅游景区、城市内河等狭长的静水水域，主要用于解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的种种问题。
该机器人可对水面漂浮物等垃圾进行集拢收集、提升和储运等，可解决人工清理效率低、成本高、效果差等诸多问题，对营造绿色的生态环境有着重要的意义。
关键词：水面清理；自动化；小型水域；高效环保引言随着工业化的发展，环境问题逐渐走进了人们的视野并受到了极大的关注。
近年来，水域的污染问题越来越受到重视，尤其是旅游景区、城市内河等狭长的静水水域，由于游人或行人众多，很容易在水面积累垃圾。
目前国内对于城市河道和景区湖泊的清理主要靠人工进行，即工人驾驶机动或非机动船舶对湖面垃圾进行打捞，耗时耗力不说，而且受限颇多，无法在狭窄的水面和一些危险水域开展工作且装载垃圾较少，并且工人长期在水面劳作，安全问题也难以保证。
国外和一些国内大厂采用机动船舶进行垃圾采集，净化水域的同时又污染了空气，尽管这种方式效率很高，但仅局限于大型海面或湖面，对于城市河道和景点湖泊并不很实用。
不符合当今社会科技和工业发展的需求。
1.国内外研究现状分析1.1国外研究现状一位来自南非的企业家Richard Hardiman发明了一款名为“垃圾鲨鱼” （WasteShark）的水上机器人，它可以在港口附近自主巡游，可以“吃”掉大部分海洋垃圾。
WasteShark的出现可以持续有效地清理水面，因为水面垃圾清理的越及时，就会有更少的垃圾沉入海底。
还具备收集数据的功能，像水质、水深和天气情况等等，这些数据都能实时反馈给港口提高行船安全。
1.2国内研究现状中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员刘锦淮课题组研发出“风光互补”自主式水面机器人。
其采用了风力和太阳能发电动力技术，解决了续航问题，并且可以清理水面油污。
2.整体结构设计2.1垃圾清理模块采用机械臂抓取水面垃圾，传送带辅助作业。
项目申报：水面清洁机器人
随着环境保护意识的提高和城市化进程的加速，水面清洁机器人的 市场需求将持续增长。
市场竞争格局变化
未来，具有技术优势和良好服务品牌的厂商将在市场竞争中占据更 有利地位。
05
项目实施计划
研发阶段
需求分析
对市场需求、用户需求和竞品分 析进行深入研究，明确产品定位 和功能需求。
技术研发
根据需求分析结果，进行技术可 行性研究和关键技术攻关，制定 技术路线和实施方案。
总结词
智能控制系统是实现水面清洁机器人远程控制和自动化运行的核心。
详细描述
为了实现智能控制，可以采用物联网技术和云计算平台，实现机器人与控制中心 的实时通信和控制。同时，可以引入人工智能技术，如机器学习和深度学习，以 实现机器人自主决策和优化运行。
04
市场分析与预测
市场需求分析
城市湖泊、河流清洁需求
操作。
防水防腐蚀设计
确保机器人在水环境中稳定运行， 抵抗水和腐蚀性物质的侵蚀。
模块化设计
便于维修和替换损坏的部件，降低 维护成本。
清洁功能设计
高效清洁头
采用特殊材料和设计的刷头，有 效去除水面的垃圾和藻类。
智能识别系统
通过图像识别和传感器技术，识 别不同种类的垃圾，自动调整清
洁头的工作模式。
自动回收系统
农业化肥和农药使用
农业活动中使用的化肥和农药通过雨 水冲刷进入水体，对水生生态系统造 成破坏。
现有清洁方式的不足
01
02
03
人工清洁效率低下
传统的人工清洁方式效率 低下，无法满足大面积水 面的清洁需求。
成本高昂
人工清洁需要投入大量的 人力、物力和财力，成本 较高。
河道自动化清淤机器人PPT分解
设计创新
12
灌区河道自动化——泥沙清淤机器人
3）长臂前端携带清淤搅动装置实现在渠道堵塞部位，进行水下泥沙清淤作业。工作臂（工作臂为伸缩加折叠结构，臂端部安装泥沙搅动装置）和动力驱动等全部安装在岸上车体上，能够深入渠道内部直接进行工作，清理效果更好。
灌区河道自动化——泥沙清淤机器人
2、结合现有成熟的履带挖掘机、起重机和高空作业车相关技术，整合并完善到该机器人上，使得行走起来更稳定，直接就能行使到需要清理的河段，减少了用大型机械来回转运的麻烦。
机器人下坝过程
工作过程
3、当机器人潜入水中时，根据水位的深浅不同，合理的调节机器人臂的长度和高度，当臂达到合适位置时按动搅动装置旋转按钮，使其旋转，让沉积的泥沙腾起，从而被上游水流冲走，达到清淤疏通河道的功能。
灌区河道自动化——泥沙清淤机器人
灌区河道自动化——泥沙清淤机器人
应用前景
15
我的包豪斯设计
My Bauhaus design
4、随着国家南水北调的工程竣工，随之而来的就是工程的维护需求。为保证工程畅通无阻，防止类似阿斯旺水坝淤积严重到影响工程效果的地步，该作品必将发挥重要作用
16
谢谢观看…
Thanks for watching
当机器人潜入水中后，首先通过控制封闭式动力装置让机器人自行行驶到堵塞河段。 通过各油缸控制动臂、斗杆使旋转装置调调整到合适位置，启动旋转搅动装置马达，从而使机器人开始搅动作业，从而将沉积的淤泥搅成泥浆重新浮起被水流继续冲到下游，减少泥沙的淤积，达到清淤疏通河道的目的。 待该处清理完毕后控制机器人自行驶入下一河段进行清理作业。 为了保证清理的彻底性，在搅动装置旋转时，可控制机器人进行360度旋转，旋转同时旋转搅动装置持续作业，从四面全方位进行疏通清理。
水面清洁机器人
郑州工程技术学院实验报告（一）班级：电子二班实验题目：《水面树叶清洁机器人》学生姓名及学号：目录目录 (II)前言 (5)第一章系统方案 (6)1.1 系统组成 (6)第二章方案选取 (7)2.1.1 8051 (7)2.1.2 AT89C51 (8)2.1.3 Arduino (9)第三章硬件结构设计 (11)3.1 主控系统 (11)3.1.1 Arduino的微控制板Mega 2560 (11)3.1.1 Arduino的引脚功能 (13)3.2 船体结构设计系统 (14)3.3 电源系统 (17)3.4 动力驱动和传动系统 (17)3.4.1打捞系统 (17)3.4.2控制系统 (18)3.4.3L298N (20)3.4.4 直流减速电机 (22)3.5 垃圾处理系统 (24)3.5.1 垃圾收集装置设计 (24)3.5.2垃圾处理 (25)3.6 报警系统 (26)3.7 遥控系统 (27)3.8总体设计图 (28)第四章程序设计 (29)4.1主程序设计 (29)参考文献 (33)摘要本文为解决现如今小型封闭水面垃圾清理耗费人力物力等问题，设计制作了一款由人工辅助远程遥控进行水面垃圾清理的机器人。
主要对水面垃圾自动打捞船进行了船体结构、动力装置、打捞及传输装置、垃圾存储装置以及其他零部件的设计等。
分析了水面垃圾自动打捞船需要实现的功能要求，在实际环境背景下，研究了水面垃圾自动打捞船的系统构成及功能、各零部件的的设计方法以及系统的实现方式。
该机器人采用稳定性较高的双船体结构，通过预估的船体大小及载重，选用了合理尺寸船体，利用网状式垃圾收集箱存放垃圾，采用传送带辅助收集垃圾，用基于ARDUINO的控制系统以及人工遥控进行方向、速度的控制。
整个机器人结构合理稳定，外观简洁美观，制作材料合理，成本低廉，采用电力驱动节约能源、无污染，且收集垃圾快速有效。
关键词：节约能源；效率高；ARDUINO；传送带；人工遥控AbstractIn order to solve the problem of the waste disposal of small enclosed water surface, this paper designs a robot which can be used to clean the surface of water.the design, calculation and check of the hull structure, power plant, salvage and transmission device, garbage storage device and other parts are carried out. Analyzed the water garbage salvage ship automatically the function of the need to implement, under the background of the actual environment, studied the water garbage salvage ship automatic system structure and function, the design method and the realization of the system of parts of the way. The robot adopts the high stability of double hull structure, through the forecast of the load and the size of hull, choosing reasonable size of the square tube as hull, PVC using mesh type junk boxes store garbage, Uses the conveyor assisted garbage collection, a control system based on ARDUINO chip and manual remote control for direction and speed control. The whole robot structure is reasonable and stable, the appearance is simple and beautiful, the making material is reasonable, the cost is low, the electric power drive saves energy, pollution-free, and the collection of garbage is fast and effective.Key words:Energy conservation;High efficiency;ARDUINO；conveyor;manual remote control前言机器人是20世纪人类的伟大发明，传感器、计算机的出现及普及，嵌入式芯片的量产及低廉的价格，使得机器人技术得到了快速的发展，而环境的污染使得河流湖泊的垃圾漂浮物越来越多，这时候机器人的特种应用便提上了日程，从航天机器人到工业机器人，再到民用机器人，清洁湖面机器人的出现便成了形式所趋。
毕业设计—家用清洁机器人(PPT)
软件系统组成要素（二）
外部时钟模块函数：DS1302驱动程序，包括初始 化函数，初始时间设置函数，时间写入、读出等 函数。 传感检测模块函数：通过检测对应端口状态值， 判断哪些红外传感器或微动开关输出状态发生改 变，进而做出相应规避动作；
电机控制模块程序：设定三种清扫模式，对每种 清扫模式下的运动速度，运动方向，运动时间进 行控制；
课题设计的工作内容和要求：
• 运行机构形式：轮式 • 最高行进速度：0.35 m/s
• 最大工作负载：2.5kg（总重）
• 清洁方式：吸尘、刷扫 • 扫地刷最大工作负载：Tmax=60g*cm • 扫刷速度: • •
n>100r/min 转弯半径:任意长度 具有自动路径规划、避障功能
附加功能：定时功能，时间显示功能
状态转向状态1000不转向状态2100小右转状态3110中右转状态4001小左转状态5011中左转状态6010中左转状态7101大左转状态8111大右转在直径300厚47的底盘上对清扫机构行走机构吸尘机构扫尘机构电路板传感器电池及线路的设计和布置不能发生干涉
指导教师：王汉胜 汇 报 人：龙少腾 班 级 ：机电二班
3.清扫机构：采用三级齿轮减速机构，降低输出速度，增大输出转
矩；并利用锥齿轮可实现相交轴间传动的特点，将动力传递给扫地刷。
3.1齿轮数据：
齿数 Z1 10 模数 0.5 类型 直齿圆柱齿轮
Z2
Z3 Z4 Z5 Z6
50
10 50 10 20
0.5
0.5 0.5 0.5 0.5
直齿圆柱齿轮
直齿圆柱齿轮 直齿圆柱齿轮 冠齿轮 直齿圆柱齿轮
家用清洁小车总体设计构想
• 家用清洁小车系统通常由四个部分组成:移动 系统、传感系统、控制系统和吸、扫尘系统。
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3.3垃圾辅助收集装置设计
•如图所示,水面垃圾清理机器人的最前端设有垃圾辅助收集装置,由旋转式 滚刷和垃圾收集挡板组成。旋转式滚刷由滚筒和毛刷构成,滚筒内部固定 有防水电机,电机内部有偏心齿轮,偏心齿轮与作为输出轴的齿轮轴啮合,输 出轴通过固定卡具固定于滚筒之上,从而带动滚筒转动辅助垃圾收集。滚 刷下方有固定于船体之上的垃圾收集挡板,挡板由3mm厚度的亚克力板通 过激光切割制成。挡板上切有直径16mm的若干通孔,从而减小水流对船体 的阻力,提高工作效率。当船体向前行驶时,挡板会将分散的垃圾聚集于滚 刷之下,从而方便滚刷旋转带动垃圾进入后方收集箱内,保证了垃圾收集的 效率,以及收集的稳定性。垃圾收集辅助装置,采用旋转式滚筒刷结构,既可 以快速有效的将垃圾带入网状式垃圾箱,又可以防止垃圾从箱内退回流出, 其中采用的软毛刷材料,既可以减小空气阻力,又可以在有效带动垃圾进入 收集装置的同时避免垃圾卡在滚筒与水面之间。因此,该辅助装置是非常 实用的。
项目申报水面清洁机器人
3.5垃圾收集特性及参数
项目申报水面清洁机器人
3.2垃圾收集装置设计
•水面垃圾清理机器人实现的主要功能是垃圾的收集和倾倒, 本设计采用所示网状式垃圾收集装置,容量大可快速更换,可 以在有效收集垃圾的前提下减小水流以及空气的阻力,提高工 作效率。网状式收集箱采用塑料胶网裁剪制成,边角由PVC拐 角固定,总体尺寸为235mm*175mm*550mm。工作时可收集 最大直径为90mm的垃圾,通过遥控船体向前移动以及前端辅 助装置的运行,使垃圾通过船体中间通道进入垃圾收集箱而不 会流出。当收集垃圾完毕后,可由人工辅助将收集箱从船体前 端抽出倒入后续垃圾收集装置。
项目申报水面清洁机器人
一、项目介绍
• 机器模型的示意图
项目申报水面清洁机器人
二、立项依据
2.1必要性
随着社会物质文明的高度进步,人们的生活都有了质的飞跃,特别是工 业革命以来,由于人们过于重视工业和经济的发展,往往忽视了对环境的保 护,这就使得近几年来世界环境日益恶劣,带来了各种各样的环境问题,湖 泊、河流中随处可见的垃圾污染。各种废物会通过不同的渠道进人江河, 导致河面的漂浮物越来越多。由于潮起潮落的原因,河面的弃置物或水草 也会流人其它的水面、港湾。它们的集结造成水面污染,影响市容卫生,甚 至阻碍航道。如果对于一些风景区的湖泊的污染，更是影响其观赏价值 和客流量。
项目申报水面清洁机器人
项目申报水面清洁机器人
•3.4 图像收集及控制系统
（1）影像收集系统设计 此款水面垃圾清理机器人需要人工远距离遥控,为了更准确快速的定 位到垃圾所在位置,采用AOMWAY 5.8g TX001图传发射器,具有重量轻、体 积小、方便安装等特点,具有5.8g 40个发射机频道,支持6-28V电压供电,利 用手机进行影像接收,图像清晰准确。 （2）控制装置 通过串口进行单片机之间的通信,从而实现上位机与主机的数据传输, 上位机识别按键发送不同的字符到串口,然后通过无线传输将字符代码发 送给主机,主机接收到相应的字符代码后执行对应的动作,从而控制各模块 运行方式,实现人机交互。
本次课题最主要的目的和意义还是在于对相关水域的环境的治理与 维护,水面环境的改善对于水质,乃至人类生存环境都有重大意义。希望本 次课题的研究与推广,能在有效改善水面环境的过程中发挥作用,共同维护 我们美丽的地球。
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三、研究方案
项目申报水面清洁机器人
3.1 整体结构设计理念
•此款水面垃圾清理机器人整体采用双体船结构。双体船结构稳性很好,为 了追求快速性能,提高工作效率,现在的船体基本都是细长的,长宽比7:1,甚 至9:1。船倾斜后的回复力矩和水线面的惯性矩有关,简单来说细长的船体 横摇时回复力矩小,很容易左右摇晃。但是双体船船体分为左右两个,横摇 时回复力矩是同样排水量的单体船的若干倍。就好比一个扁担和一块木 板扔在水面上,扁担能左右晃不停而木板很稳。而在水面进行垃圾清理,稳 定性是非常重要的,双体船可以在承受较大风浪的前提下仍能稳定工作。 双体船宽度较大,两船体之间的空间开阔,而此款水面垃圾清理机器人需要 安装容量较大的网状式垃圾收集箱,船体宽度范围内需要安装有效的辅助 垃圾收集的滚刷结构,另外还需要安装控制系统,而双体船宽阔的空间使得 这些设备能够合理有效的布置。
技术文件写作与交流课堂汇报—
水面清洁机器人
汇报人：
项目申 二、立项依据 三、研究方案 四、研究基础
项目申报水面清洁机器人
精品资料
一、项目摘要
随着社会的发展,人们的生活质量不断提高,产生的垃圾也越来越多,由于环保意 识的缺乏,很多垃圾直接或者间接的进入江、河、湖、海,造成现如今水污染严 重的局面,而水是生命不可或缺的自然资源,治理水污染势在必行。现如今的水 面垃圾清理方法多采用费时、费力的人工打捞,即使有些地方使用机械清理的 方式,但大部分都是采用较大型机械,不仅浪费能源,而且还会产生二次污染,难以 普及使用。因此设计一款实用性很强的水面垃圾清理收集装置是社会的需要。
项目申报水面清洁机器人
一，项目介绍
2.目前处理的方法主要是以人工为主 缺点：效率低，而且人工打捞受天气影响比 较大，不安全
项目申报水面清洁机器人
一。项目介绍
• 3机器的简单介绍
• 该机器为解决现如今小型封闭水面垃圾清理耗费人力物力 等问题,设计制作了一款由人工辅助远程遥控进行水面垃圾 清理的机器人。水面垃圾打捞船针对水面环境污染的问题, 主要致力于中小型湖泊河流等水域的固体垃圾清理,实现水 面垃圾清理的机械化与自动化,整个打捞过程无需人工直接 参与,安全性非常好,效率大约是人工打捞的几十倍,水面越 大、距离越远效果越显著。本文主要对水面垃圾自动打捞 船进行了船体结构、动力装置、打捞及传输装置、垃圾存 储装置以及其他零部件的设计等。分析了水面垃圾自动打 捞船需要实现的功能要求。整个机器结构合理稳定，成本 低廉，采用电力驱动节约能源、无污染。