毕业设计—家用清洁机器人(PPT)
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机械毕业设计936家用清扫机器人设计
【KEYWORDS】Household sweeper; sweeping mechanism; suction mechanism
目 录
1 设计的目的和要求
1.1 家用扫地机设计的目的
随着人们的生活水平的提高，更多的人愿意花钱去买机器人来帮忙干繁重的家务，并且现在一般的地面没过几天就会在表面出现一层灰尘，这就要求人们时常地清理地面卫生，但如今的人们都在为了生活打拼，都没有太多的时间去清扫自己的家庭卫生，因此，本次课题的提出就是为了解决这样的问题来缓解人们的生活压力。
图3-1 家用扫地机的外形示意图
3.2 家用扫地机的行走机构设计
行走机构是其他机构的载体，如图3-2所示，移动机器人的行走机构按照结构可以分为轮式、履带式和步行式等。轮式和履带式的结构更适合在条件好的地面上行走，而步行的结构则更适合在条件较差的路面行走。而本课题研制的家用扫地机的工作环境在室内，所以可以采用轮式或者履带式结构，但履带式结构所占的空间太大，因此采用轮式移动机构ct
【ABSTRACT】Enter since twenty-first Century, with the rapid development of science and technology gradually, intelligent robot has become a research topic. Among them, the intelligent robot service type is a hot topic in the research project. Therefore, summarizes several reasons of service robots appear: one is the rise in labor costs, many enterprises are unable to find suitable workers, therefore appeared different degree of labor shortage; two is the people's living standard improves, more and more people are willing to spend money to buy intelligent robot to help with housework at home; three is now more and more young people to live in the hard, have no time to care for the elderly, and the old man's demand for service robots and young people to take better care of them, which will give service robot very good market prospects. This design is to design a small, convenient. Intelligent household sweeper.
目 录
1 设计的目的和要求
1.1 家用扫地机设计的目的
随着人们的生活水平的提高，更多的人愿意花钱去买机器人来帮忙干繁重的家务，并且现在一般的地面没过几天就会在表面出现一层灰尘，这就要求人们时常地清理地面卫生，但如今的人们都在为了生活打拼，都没有太多的时间去清扫自己的家庭卫生，因此，本次课题的提出就是为了解决这样的问题来缓解人们的生活压力。
图3-1 家用扫地机的外形示意图
3.2 家用扫地机的行走机构设计
行走机构是其他机构的载体，如图3-2所示，移动机器人的行走机构按照结构可以分为轮式、履带式和步行式等。轮式和履带式的结构更适合在条件好的地面上行走，而步行的结构则更适合在条件较差的路面行走。而本课题研制的家用扫地机的工作环境在室内，所以可以采用轮式或者履带式结构，但履带式结构所占的空间太大，因此采用轮式移动机构ct
【ABSTRACT】Enter since twenty-first Century, with the rapid development of science and technology gradually, intelligent robot has become a research topic. Among them, the intelligent robot service type is a hot topic in the research project. Therefore, summarizes several reasons of service robots appear: one is the rise in labor costs, many enterprises are unable to find suitable workers, therefore appeared different degree of labor shortage; two is the people's living standard improves, more and more people are willing to spend money to buy intelligent robot to help with housework at home; three is now more and more young people to live in the hard, have no time to care for the elderly, and the old man's demand for service robots and young people to take better care of them, which will give service robot very good market prospects. This design is to design a small, convenient. Intelligent household sweeper.
清洁机器人系统设计本科毕业设计
本科毕业设计（论文）清洁机器人系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
扫地机器人简介PPT课件
适应不同的环境条件
扫地机器人可以通过传感器和导航技术，适应不同的环境 条件。例如，有些扫地机器人可以自动适应不同的房间大 小和布局，以及清洁难以到达的区域。
提高清洁效率
扫地机器人可以通过自动化和智能化的方式，提高清洁效 率。例如，有些扫地机器人可以通过导航技术规划最短的 清扫路线，或者同时清洁多个房间。
05
实际应用
实际应用
帮助忙碌的家庭减少清扫时间
01
扫地机器人可以自动清扫地面，减轻了家庭成员的清
扫压力，节省了宝贵的时间和精力。
保持家庭环境清洁
02 扫地机器人的清扫功能可以帮助去除地面的灰尘和污
垢，保持家庭环境的清洁和卫生。
提高生活质量
03
通过使用扫地机器人，家庭成员可以将更多的时间和
精力投入到工作、学习和娱乐中，提高了生活质量。
发展趋势
技术进步
更智能的导航技术、更高效的清洁技术、远程控制和 互联网连接。随着技术的不断进步，扫地机器人将采 用更智能的导航技术，例如使用更先进的传感器和算 法进行地图构建和路径规划。同时，清洁技术也将变 得更加高效，例如使用更大的吸尘功率和更智能的清 洁策略。此外，远程控制和互联网连接也将成为未来 扫地机器人的发展趋势，使用户可以通过智能手机或 智能音箱进行控制和监控。
市场趋势
更多品牌进入市场、价格竞争加剧、用户普及度提高。 随着技术的不断发展和成本的降低，越来越多的品牌将 进入扫地机器人市场，导致市场竞争加剧。同时，随着 用户对扫地机器人认知度的提高和购买力的增强，用户 普及度也将不断提高。
发展趋势
• 环境因素：适应不同的清洁需求和环境条件，如地毯、硬木地板等。未来扫地机器人将能够适应不同的清洁需 求和环境条件。例如，针对地毯和硬木地板等不同材质的地面，扫地机器人将采用不同的清洁策略和刷头设计 。此外，针对不同的清洁需求，例如清洁家具底部和汽车内部等难以到达的区域，扫地机器人也将进行特殊设 计和功能优化。
扫地机器人可以通过传感器和导航技术，适应不同的环境 条件。例如，有些扫地机器人可以自动适应不同的房间大 小和布局，以及清洁难以到达的区域。
提高清洁效率
扫地机器人可以通过自动化和智能化的方式，提高清洁效 率。例如，有些扫地机器人可以通过导航技术规划最短的 清扫路线，或者同时清洁多个房间。
05
实际应用
实际应用
帮助忙碌的家庭减少清扫时间
01
扫地机器人可以自动清扫地面，减轻了家庭成员的清
扫压力，节省了宝贵的时间和精力。
保持家庭环境清洁
02 扫地机器人的清扫功能可以帮助去除地面的灰尘和污
垢，保持家庭环境的清洁和卫生。
提高生活质量
03
通过使用扫地机器人，家庭成员可以将更多的时间和
精力投入到工作、学习和娱乐中，提高了生活质量。
发展趋势
技术进步
更智能的导航技术、更高效的清洁技术、远程控制和 互联网连接。随着技术的不断进步，扫地机器人将采 用更智能的导航技术，例如使用更先进的传感器和算 法进行地图构建和路径规划。同时，清洁技术也将变 得更加高效，例如使用更大的吸尘功率和更智能的清 洁策略。此外，远程控制和互联网连接也将成为未来 扫地机器人的发展趋势，使用户可以通过智能手机或 智能音箱进行控制和监控。
市场趋势
更多品牌进入市场、价格竞争加剧、用户普及度提高。 随着技术的不断发展和成本的降低，越来越多的品牌将 进入扫地机器人市场，导致市场竞争加剧。同时，随着 用户对扫地机器人认知度的提高和购买力的增强，用户 普及度也将不断提高。
发展趋势
• 环境因素：适应不同的清洁需求和环境条件，如地毯、硬木地板等。未来扫地机器人将能够适应不同的清洁需 求和环境条件。例如，针对地毯和硬木地板等不同材质的地面，扫地机器人将采用不同的清洁策略和刷头设计 。此外，针对不同的清洁需求，例如清洁家具底部和汽车内部等难以到达的区域，扫地机器人也将进行特殊设 计和功能优化。
家庭智能清洁机器人课件
市场前景 随着消费者对家庭智能清洁机器人的认知和接受程度的提 高，市场需求不断增加，未来市场前景广阔。
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
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
家庭清洁机器人设计毕业答辩28页PPT
家庭清洁机器人设计毕业答 辩
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
智能扫地机器人方案ppt课件
智能扫地机器人方案
1
PRODUCT INTRODUCTION
智能扫地机器人方案
产品背景 工作原理 基本功能
发展前景 核心部件 主要问题
主要种类 组成结构 选择原则
2
1 智能扫地机器人背景
随着国内生活水平的不断提高， 原本一直在欧美市场销售的扫地机器人 也逐步的走入平常百姓家，并且逐步的 被越来越多的人所接受，扫地机器人将 在不久的将来像白色家电一样成为每个 家庭必不可少的清洁帮手。产品也会由 现在的初级智能向着更高程度的智能化 程度发展，逐步的取代人工清洁。
11
THANK YOU
12
9
8 智能扫地机器人主要问题
潮湿的环境下使用，会使电机 受潮发生短路起火；不能把火柴、烟头 等易燃物品吸入扫地机器人；使用的时 间不能过长；不能在易燃易爆的危险场 合使用。
10
9 选择方案公司原则
1、考察公司的历史和工程师的数量及水平 2、看他们公司技术研发实力以及科研方向 3、查询公司的相关成功案例 4、看公司的未来发展定位 5、看公司相关业务人员的配合程度
3
2 智能扫地机器人发展前景
随着科技的发展，越来越多非传统的家电 出现了。如今，智能的清洁机器人渐渐走进了我 们的家庭。目前，各式各样的扫地机器人、吸尘 机器人等家务辅助机器人在网上销售火爆。据业 内专家介绍，目前家务辅助机器人每年以超过 10%的增长速度出现在我们生活中。而且据其提 供的行业数据预计，家庭辅助类机器人市场空间 至少超千亿元。
对外界的感知作用。Hale Waihona Puke 控制部分：相当于人的大脑，起到
连接对肢体的支配。
驱动部分：相当于人的肢体，被控
制起到协调作业。
吸尘部分：在智能吸尘器里面嵌入
1
PRODUCT INTRODUCTION
智能扫地机器人方案
产品背景 工作原理 基本功能
发展前景 核心部件 主要问题
主要种类 组成结构 选择原则
2
1 智能扫地机器人背景
随着国内生活水平的不断提高， 原本一直在欧美市场销售的扫地机器人 也逐步的走入平常百姓家，并且逐步的 被越来越多的人所接受，扫地机器人将 在不久的将来像白色家电一样成为每个 家庭必不可少的清洁帮手。产品也会由 现在的初级智能向着更高程度的智能化 程度发展，逐步的取代人工清洁。
11
THANK YOU
12
9
8 智能扫地机器人主要问题
潮湿的环境下使用，会使电机 受潮发生短路起火；不能把火柴、烟头 等易燃物品吸入扫地机器人；使用的时 间不能过长；不能在易燃易爆的危险场 合使用。
10
9 选择方案公司原则
1、考察公司的历史和工程师的数量及水平 2、看他们公司技术研发实力以及科研方向 3、查询公司的相关成功案例 4、看公司的未来发展定位 5、看公司相关业务人员的配合程度
3
2 智能扫地机器人发展前景
随着科技的发展，越来越多非传统的家电 出现了。如今，智能的清洁机器人渐渐走进了我 们的家庭。目前，各式各样的扫地机器人、吸尘 机器人等家务辅助机器人在网上销售火爆。据业 内专家介绍，目前家务辅助机器人每年以超过 10%的增长速度出现在我们生活中。而且据其提 供的行业数据预计，家庭辅助类机器人市场空间 至少超千亿元。
对外界的感知作用。Hale Waihona Puke 控制部分：相当于人的大脑，起到
连接对肢体的支配。
驱动部分：相当于人的肢体，被控
制起到协调作业。
吸尘部分：在智能吸尘器里面嵌入
家庭清洁机器人设计毕业答辩28页PPT
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
家庭清洁机器人设计毕 业答辩
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
ppt经典模板--基于传感器的清洁机器人系统设计说明书
性能分析
通过P3.2端口连接按键，按键控制智能清洁 机器人的三种模式的相互切换，并在一位 LED数码管上，对三种模式各自所对应的数 字进行显示。系统运行之初，LED数码管显 示为“1”，智能清洁机器人处于循迹功能状 态；接着按下指定按键，LED数码管显示为 “2”，智能清洁机器人处于避障功能状态； 再按一次按键，LED数码管显示为“3”，智能 清洁机器人处于红外遥控功能状态。每一次 按键，均能顺序切换到下一种模式，处于某 种模式，就只能实现该模式的功能
设计方案
4避障模块
主要采用两个红外避障传感器模块，进行路径前方的探 测，将这两个模块装配在清洁机器人前上部的左右两侧 ，实现对行驶过程中的阻碍进行规避
设计方案
5循迹模块
主要采用两个RPR220反射型光电传感器并将其安装于 智能清洁机器人的前中部的左右两侧。当信号发射到黑 线之后会被吸收；当信号发射白线之后会被反射，根 据接收到的不同信号，以此作为判断，实现智能清洁机 器人按照黑线进行路径循迹
研究背 景及意
义
研究背景及意义
2019年新冠疫情的爆发使人们意识 到对于人员流动较大的公共场所， 不定期清洁尤为重要
而目前来说，虽然疫情已经得到控制，但开学季、返乡 季的人员流动大，公共场所的清洁尤为重要
该设计可以替代公共场所的手动清洁
研究背景及意义
对于工作人员来说，它可以大大 降低在环境中被病毒感染的可能 性
性能分析
右侧探测到阻碍，P3.4引脚接右侧避障传感器为低电平；左侧没有探测 到阻碍，P3.5引脚接左侧避障传感器为高电平，控制智能清洁机器人向 左转，故右侧直流电机正转，左侧直流电机反转
性能分析
左、右两侧均探测到阻碍，P3.4引脚接右侧避障传感器为低电平，P3.5 引脚接左侧避障传感器为低电平，控制智能清洁机器人先向后退，再向 右转
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Biblioteka 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…
电路系统组成要素（二）
外 液 按部晶键时显 输钟示 入模模块块：：
采采采用用用ND四OSK个1I3A常025开时11按钟0 芯 片 L钮C，，D作内配为部合显的限示时流模钟电块阻/日，构历 电 通 成路过按提单键供片输秒机入分模电时拟路日串，日行功期 月 外 能年设选的总择信线；息协；议通，过与使用 DNOSK1I3A025时11钟0 芯LC片D进可行极 大 通地信减，轻控单制片显机示定内时容时， 内 该部显资示源器的具占有用成，本定低时， 精 控度制极方高便，，并占提用供端高口精 度 少计等时优功点能；；
软件系统组成要素（一）
液晶显示模块程序：包括nokia_5110.c子程序和 main1.c中显示部分子函数，nokia_5110.c是 5110 LCD的驱动程序，包括初始化函数，清屏函数， 英文、中文显示函数，数据写入函数等;main1 .c中显示部分子函数通过调用nokia_5110.c中英 文、中文显示子函数，更新5110 LCD的显示内 容。 按键输入模块函数：判断“启动”，“停止”， “翻页”，“确定”中哪个按键被按下。
目录
研究目的 课题设计的工作内容和要求 家用清洁小车总体设计构想 机械系统组成要素
电路系统组成要素 软件系统组成要素 设计重点和难点 总结 致谢
题目： 基于51单片机的 家用清洁小车的设计及控制
• 研究目的：本课题旨在于设计一部结构合理， 全区域覆盖，能够基本满足家庭需求且便于使 用的智能家庭清扫小车，使它可以替代传统的 家庭人工清扫方式，使家务清洁电气化、智能 化。
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；
适合路面状况较好 的环境使用，如： 室内。
履带式机器人
适合路面状况中 等的环境使用， 如：野外，楼梯。
步行式机器人
适应能力最强， 但控制复杂。
由于移动机构采用独立控制，转向方式采用差速 转向更易于实现，故移动机构采用轮式结构，转向方 式为差速转向。..
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
按键输入 欢迎界面 模式选择 清扫定时 开始清扫
设置阶段
液晶显示
清扫阶段..
圆形模式 清扫模式 多边形模式
自动模式..
程序要素
人机交互：利用NOKIA 5110 LCD作为人机交互界面，用户根据液晶
显示屏提示信息，在按键上进行输入， 可提供清扫模式选择，当前时间显 示与清扫定时功能。
调速：采用脉冲宽度调制技术，调节占空比的大小，控制电机输入端
电压，进而控制电机运行速度。一对电机通过独立调速可进行速度调节，
差速转向，清扫模式调节等作用。
避障：避障由个两个动作构成：
传感信号：后退至 安全位置
避障
发现障碍
后退
延时+传感信号 确保后退至转向位置
转向
模糊控制+模式识别 确保转向合理
延时：后退至转向 位置。
模糊控制：转向幅度的模 糊化，保证合理转向
吸尘机构：产生吸力，将灰尘吸入灰尘存储箱 中。
防撞机构：防止撞击对清洁小车造成伤害，当 撞击到障碍物时，进行躲避。
1.底盘设计：
家用清洁小车工作环境复杂，经常工作于狭小，低矮 的过道及橱柜底部，合理的外形结构能使扫地机在复杂的 环境中运动灵活。现以常见的圆形及方形结构作为对比， 选择合适的家用清洁小车外形结构。
计 构、电路板、传感器、电池及线路的设 计和布置，不能发生干涉；对安装孔类
重 型，大小及位置的合理设计。
点
清扫后的垃圾如何处理，以及如何
和 布置吸尘，吸尘通道和集尘装置。
难 保证电路焊接可靠，无虚焊，漏焊 发生。
点 程序能有效地控制清扫小车进行清 扫，并有效地躲避台阶及障碍物…。
三维建模图
装配图
由于我知识水平有限，所做设计、图纸和编
写的论文难免有不足之处，恳请各位老师给予批 评和指正！我会再接再励，虚心求教，不断完善 这次设计。…
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。
• 由于所学知识和时间有限，本次设计虽然在机 械、电路及程序三方面均有涉及，但重点偏向 机械和程序部分。
家用清洁小车整体外观图…
家用清洁小车组成结构
图…
扫 尘
传
系
感
统
系
统
控
制
系
移
统
动
系
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
模数
类型
Z1
10
0.5
直齿圆柱齿轮
Z2
50
0.5
直齿圆柱齿轮
Z3
10
0.5
直齿圆柱齿轮
Z4
50
0.5
直齿圆柱齿轮
Z5
10
0.5
冠齿轮
Z6
20
0.5
直齿圆柱齿轮
3.2.减速机构： 3.3.扫地刷：
4.吸尘机构:利用吸尘风机旋转时产生的局部负压， 将灰尘，杂物通过吸尘通道吸收于集尘盒中.。
5.防撞机构:防撞装置主要由防撞板、微动开关
构成，防撞板的作用是缓冲撞击和触发微动开关， 传递撞击信号。
电路系统组成要素.（一）
控驱传制动感系统： 采用
TCRT采5用00SL0红T29C外88电9对C机5射2驱 八动管位芯，单片配片；合机输L3作出39为端电控采压制用比 核蓄较心流芯，二片该极与单管相片关泄机电放具阻感有，性 成负组本载成低产台，生阶稳的检定感测性应系强电统，流，； 功并可能在通齐电过全机调，输节软入L3件端39资并芯源联片 丰一的富个基的0准.1特电μf点压电，容适改，合变避作距 为免离对电检运机测算运范速行围度时；要，采求电用不刷型 高与号场换V1所向52的器-1控摩C2制擦5微芯产动片生开；电 火关花检，测损障伤碍电物刷，；通过 防撞板的变形触发微 动开关闭合，进而检 测障碍物..。
模式识别：障碍类型的 识别，保证合理转向
传感器状态：
状态1 状态2 状态3 状态4 状态5 状态6 状态7 状态8
状态 000 100 110 001 011 010 101 111
转向 不转向 小右转 中右转 小左转 中左转 中左转 大左转 大右转
设 在直径300，厚4.7的底盘上，对清 扫机构、行走机构、吸尘机构、扫尘机
吸
统
尘
系
统
机械系统组成要素
底盘：装载所有的机械部件，电子部件及电源； 底盘在满足基本的强度要求前提下，还应便于部 件安装、拆卸及调整。
移动机构：保证清洁小车能够在平面内前进， 后退及转向 。
清扫机构：用一个电机，将动力通过三级齿轮 减速机构传递给两个清扫刷，使左面清扫刷顺 时针转动，右面逆时针转动。
电路图
实物图
总结
本课题的设计及控制如上所述，总体来 说，该设计方案具体可行，但仍有一些地方 还需进一步改进，如垃圾收集处理机构、防 撞板材料、电源装置等，多谢各位老师能提 出改进方案！
致
谢..
感谢我的指导教师辛勤的指导与帮助，感谢
金工实习车间杨师傅的加工指导，感谢金工实习 车间提供的材料加工工具，感谢所有在我做设计 的过程中给予我素材和帮助的老师和同学。
根据上述分析， 底盘形状设计为圆 形；左右开口处安 装轮胎，上部中央 通孔安放吸尘器。
因为电路板与齿 轮固定架，在进行调 试时，需要经常调整， 故将电路板与齿轮固 定架安装孔设计为长 条孔，而将其余不需 要经常调整的零件安 装孔设计为通孔。
2.移动机构：按结构分有轮式，履带式与步
行式。
轮式机器人
• 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…
电路系统组成要素（二）
外 液 按部晶键时显 输钟示 入模模块块：：
采采采用用用ND四OSK个1I3A常025开时11按钟0 芯 片 L钮C，，D作内配为部合显的限示时流模钟电块阻/日，构历 电 通 成路过按提单键供片输秒机入分模电时拟路日串，日行功期 月 外 能年设选的总择信线；息协；议通，过与使用 DNOSK1I3A025时11钟0 芯LC片D进可行极 大 通地信减，轻控单制片显机示定内时容时， 内 该部显资示源器的具占有用成，本定低时， 精 控度制极方高便，，并占提用供端高口精 度 少计等时优功点能；；
软件系统组成要素（一）
液晶显示模块程序：包括nokia_5110.c子程序和 main1.c中显示部分子函数，nokia_5110.c是 5110 LCD的驱动程序，包括初始化函数，清屏函数， 英文、中文显示函数，数据写入函数等;main1 .c中显示部分子函数通过调用nokia_5110.c中英 文、中文显示子函数，更新5110 LCD的显示内 容。 按键输入模块函数：判断“启动”，“停止”， “翻页”，“确定”中哪个按键被按下。
目录
研究目的 课题设计的工作内容和要求 家用清洁小车总体设计构想 机械系统组成要素
电路系统组成要素 软件系统组成要素 设计重点和难点 总结 致谢
题目： 基于51单片机的 家用清洁小车的设计及控制
• 研究目的：本课题旨在于设计一部结构合理， 全区域覆盖，能够基本满足家庭需求且便于使 用的智能家庭清扫小车，使它可以替代传统的 家庭人工清扫方式，使家务清洁电气化、智能 化。
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；
适合路面状况较好 的环境使用，如： 室内。
履带式机器人
适合路面状况中 等的环境使用， 如：野外，楼梯。
步行式机器人
适应能力最强， 但控制复杂。
由于移动机构采用独立控制，转向方式采用差速 转向更易于实现，故移动机构采用轮式结构，转向方 式为差速转向。..
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
按键输入 欢迎界面 模式选择 清扫定时 开始清扫
设置阶段
液晶显示
清扫阶段..
圆形模式 清扫模式 多边形模式
自动模式..
程序要素
人机交互：利用NOKIA 5110 LCD作为人机交互界面，用户根据液晶
显示屏提示信息，在按键上进行输入， 可提供清扫模式选择，当前时间显 示与清扫定时功能。
调速：采用脉冲宽度调制技术，调节占空比的大小，控制电机输入端
电压，进而控制电机运行速度。一对电机通过独立调速可进行速度调节，
差速转向，清扫模式调节等作用。
避障：避障由个两个动作构成：
传感信号：后退至 安全位置
避障
发现障碍
后退
延时+传感信号 确保后退至转向位置
转向
模糊控制+模式识别 确保转向合理
延时：后退至转向 位置。
模糊控制：转向幅度的模 糊化，保证合理转向
吸尘机构：产生吸力，将灰尘吸入灰尘存储箱 中。
防撞机构：防止撞击对清洁小车造成伤害，当 撞击到障碍物时，进行躲避。
1.底盘设计：
家用清洁小车工作环境复杂，经常工作于狭小，低矮 的过道及橱柜底部，合理的外形结构能使扫地机在复杂的 环境中运动灵活。现以常见的圆形及方形结构作为对比， 选择合适的家用清洁小车外形结构。
计 构、电路板、传感器、电池及线路的设 计和布置，不能发生干涉；对安装孔类
重 型，大小及位置的合理设计。
点
清扫后的垃圾如何处理，以及如何
和 布置吸尘，吸尘通道和集尘装置。
难 保证电路焊接可靠，无虚焊，漏焊 发生。
点 程序能有效地控制清扫小车进行清 扫，并有效地躲避台阶及障碍物…。
三维建模图
装配图
由于我知识水平有限，所做设计、图纸和编
写的论文难免有不足之处，恳请各位老师给予批 评和指正！我会再接再励，虚心求教，不断完善 这次设计。…
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。
• 由于所学知识和时间有限，本次设计虽然在机 械、电路及程序三方面均有涉及，但重点偏向 机械和程序部分。
家用清洁小车整体外观图…
家用清洁小车组成结构
图…
扫 尘
传
系
感
统
系
统
控
制
系
移
统
动
系
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
模数
类型
Z1
10
0.5
直齿圆柱齿轮
Z2
50
0.5
直齿圆柱齿轮
Z3
10
0.5
直齿圆柱齿轮
Z4
50
0.5
直齿圆柱齿轮
Z5
10
0.5
冠齿轮
Z6
20
0.5
直齿圆柱齿轮
3.2.减速机构： 3.3.扫地刷：
4.吸尘机构:利用吸尘风机旋转时产生的局部负压， 将灰尘，杂物通过吸尘通道吸收于集尘盒中.。
5.防撞机构:防撞装置主要由防撞板、微动开关
构成，防撞板的作用是缓冲撞击和触发微动开关， 传递撞击信号。
电路系统组成要素.（一）
控驱传制动感系统： 采用
TCRT采5用00SL0红T29C外88电9对C机5射2驱 八动管位芯，单片配片；合机输L3作出39为端电控采压制用比 核蓄较心流芯，二片该极与单管相片关泄机电放具阻感有，性 成负组本载成低产台，生阶稳的检定感测性应系强电统，流，； 功并可能在通齐电过全机调，输节软入L3件端39资并芯源联片 丰一的富个基的0准.1特电μf点压电，容适改，合变避作距 为免离对电检运机测算运范速行围度时；要，采求电用不刷型 高与号场换V1所向52的器-1控摩C2制擦5微芯产动片生开；电 火关花检，测损障伤碍电物刷，；通过 防撞板的变形触发微 动开关闭合，进而检 测障碍物..。
模式识别：障碍类型的 识别，保证合理转向
传感器状态：
状态1 状态2 状态3 状态4 状态5 状态6 状态7 状态8
状态 000 100 110 001 011 010 101 111
转向 不转向 小右转 中右转 小左转 中左转 中左转 大左转 大右转
设 在直径300，厚4.7的底盘上，对清 扫机构、行走机构、吸尘机构、扫尘机
吸
统
尘
系
统
机械系统组成要素
底盘：装载所有的机械部件，电子部件及电源； 底盘在满足基本的强度要求前提下，还应便于部 件安装、拆卸及调整。
移动机构：保证清洁小车能够在平面内前进， 后退及转向 。
清扫机构：用一个电机，将动力通过三级齿轮 减速机构传递给两个清扫刷，使左面清扫刷顺 时针转动，右面逆时针转动。
电路图
实物图
总结
本课题的设计及控制如上所述，总体来 说，该设计方案具体可行，但仍有一些地方 还需进一步改进，如垃圾收集处理机构、防 撞板材料、电源装置等，多谢各位老师能提 出改进方案！
致
谢..
感谢我的指导教师辛勤的指导与帮助，感谢
金工实习车间杨师傅的加工指导，感谢金工实习 车间提供的材料加工工具，感谢所有在我做设计 的过程中给予我素材和帮助的老师和同学。
根据上述分析， 底盘形状设计为圆 形；左右开口处安 装轮胎，上部中央 通孔安放吸尘器。
因为电路板与齿 轮固定架，在进行调 试时，需要经常调整， 故将电路板与齿轮固 定架安装孔设计为长 条孔，而将其余不需 要经常调整的零件安 装孔设计为通孔。
2.移动机构：按结构分有轮式，履带式与步
行式。
轮式机器人