全自动吸尘器的设计
全自动吸尘器部分结构的设计
图３ 转 向结 构 图 １ 功 能 吸 尘 器 的 阻力 计 算 ． 多 设 计 多功 能吸 尘器 的质量 在３ ｇＵ 车轮 的 阻力 矩 由 Ｋ￥后 公 式
Ｔ＝ｍｇ ￣ｒ ｘｆ
圈４ 轴 的 装 配 简 图 通 过 中间 的 轴 进 行 定 位 ， 择 轴 承 盖 将 轴 承 固 定 ， 且 密 选 并 封 。 键 的 选 取 （ 据 《 械 设 计 课 程 设 计 指 导 》 选 定 。 选 取 根 机 ） Ｇ １９ — ９ ４ ６ Ｂ ０６７键 ｘ 。
取标 准 值ｄ ｌｍｍ， 为 轴 直径 最 小 直 径 。 ＝Ｏ 即 ２拟 定 轴 上 零 件 的 装 配方 案 ．
Ｎ＝ ／ Ｕ Ｃ≈ １ ｒ ｎ ２／ ｍｉ
为 了便 于 联 轴 器 的连 接 ，以及 车 轮 的 安装 。可用 下 述 方 案 ， 轴的左侧需要连接联轴器 ， 在 以便 于 和 步进 电机 的轴 相 互 连接 ， 轴 的 右侧 有 键 主 要 用 来 和 车 轮 连 接 ， 右 侧 同时 加 工 在 在 螺纹 ， 车 轮 能 够 沿 轴 向 固 定 ， 轴 的 中 间 留有 轴 间用 来 固定 使 在 轴 承 ， 步 选 定 轴 的 直 径 为 Ｄ １ ｍ 轴 间 Ｄ １ｒｍ， 根 据 轴 逐 ＝ ０ ｍ， ＝２ ａ 则 的直 径 来 选 择 轴 承 和 联 轴 器 等 ， 由于 轴 的直 径 较 小 现 有 的标 准 联 轴 器 很 难 满足 设 计 的要 求 。 因此 需 要 单 独 设 计 联 轴 器 ， 选 用 钢 管 加 工满 足要 求 的 孔 而 后 加 工 两 个 径 向螺 纹 孔 。用 螺 钉 将 电 机 轴 与转 轴相 连 接 ，轴 上 面 的 平 台可 以通 过 磨 削 的 方 式 实 现 ， 动 轴 承 的 选 取 根 据 《 承 手册 》 用 深 沟 球 轴 承 ， 承 滚 轴 选 轴 的 型 号６ ８ ０ 其 基 本 尺 寸 Ｂ Ｄ ｄ ５ １ × ０ １０ ， × × ＝ × ９ ｌ．
基于全自动吸尘器的设计
基于全自动吸尘器的设计引言全自动吸尘器是一种智能家居设备，能够自动清扫地面上的污垢和灰尘，为用户提供更加便捷的家居清洁解决方案。
本文将详细介绍基于全自动吸尘器的设计，包括其工作原理、功能特点以及相关技术。
工作原理基于全自动吸尘器的设计主要基于以下工作原理：1.避障与导航：全自动吸尘器采用激光、红外线和超声波等传感器来感知周围环境，并根据地图算法进行导航，避免碰撞和坠落。
2.吸尘与清洁：吸尘器设备搭载高效的电机和吸尘装置，能够吸入地面上的灰尘和污垢，并收集到储存盒中。
3.充电与续航：当电池电量低时，全自动吸尘器能够自动返回充电座进行充电，并在充满电后继续工作。
功能特点基于全自动吸尘器的设计具有以下功能特点：1.智能调度：全自动吸尘器能够根据用户设定的时间表进行自动清扫，无需人工干预。
2.远程操控：用户可以通过手机APP或远程控制器对全自动吸尘器进行远程操控，如启动、暂停和设置清洁计划等。
3.高效清洁：全自动吸尘器配备高效的吸尘系统和多种清洁模式，能够全面清洁地面上的灰尘和污垢。
4.自动充电：当电池电量低时，全自动吸尘器能够自动返回充电座进行充电，充满电后继续工作，无需人工干预。
5.智能避障：全自动吸尘器搭载多种传感器，能够感知周围环境，并根据地图算法进行导航，避免碰撞和坠落。
技术实现基于全自动吸尘器的设计主要依赖以下技术实现：1.传感技术：全自动吸尘器采用激光、红外线、超声波等传感器来感知周围环境，以实现避障和导航功能。
2.电池与充电技术：全自动吸尘器搭载高容量锂电池，并具备智能充电功能，能够实现自动充电和续航工作。
3.吸尘技术：全自动吸尘器配备高效的电机和吸尘装置，能够高效吸入地面上的灰尘和污垢，并存放到储存盒中。
4.算法与导航技术：全自动吸尘器采用先进的地图算法和导航技术，能够根据传感器感知到的环境信息进行智能导航和避障。
5.远程控制技术：用户可以通过手机APP或远程控制器对全自动吸尘器进行远程操控和设置清洁计划等功能。
简易吸尘器设计方案
简易吸尘器设计方案简介：本文将介绍一种简易的吸尘器设计方案，以满足日常家庭清洁需求。
该设计方案不仅具备基本的吸尘功能，还考虑了便携性、噪音控制以及易于维护等因素。
一、设计理念该简易吸尘器的设计理念是平衡功能与便携性，使其适用于日常的家庭清洁工作。
旨在提供一种简单易用、高效清洁的解决方案。
二、外观设计1. 外壳材质：采用轻量化的ABS材料，既坚固又耐用。
2. 外壳颜色：采用明亮的颜色，如蓝色或绿色，为用户带来愉悦的视觉体验。
3. 外形设计：采用简约流线型设计，结构紧凑，便于携带和收纳。
三、吸尘功能1. 吸力调节：设有可调节吸力的按钮，方便用户根据具体情况来调整吸力大小，既节能又适用于不同的清洁任务。
2. 滤网设计：采用高效滤网，能够过滤细小的灰尘颗粒并防止二次污染。
3. 废物容量：设计了合适的废物容量，不仅可以延长使用时间，还方便废物的清理和替换。
四、便携性设计1. 重量：采用轻量化的材质，使吸尘器整体重量较轻，方便用户携带和使用。
2. 线长设计：提供适当长度的电源线，方便在家庭清洁过程中的移动。
3. 手柄设计：设计符合人体工程学的手柄，提供舒适的握持体验，减轻用户的使用疲劳。
4. 吸尘头设计：采用灵活的旋转吸尘头，能够更好地适应各种清洁任务，并清理到难以触及的角落。
五、噪音控制1. 吸尘器噪音：在设计中充分考虑减少噪音产生，采用降噪技术，保证吸尘器在工作时的噪音控制在较低的水平。
2. 电机噪音：选用低噪音电机，降低了整个吸尘器的噪音产生，充分考虑用户对宁静环境的需求。
六、易于维护1. 拆卸设计：设计方便用户进行清洁和维护，如滤网、吸尘嘴等易于拆卸和清理。
2. 维修服务：提供完善的维修服务，为用户提供长期的质量保障。
结论：该简易吸尘器设计方案以其简约流线型外形、便携性、吸尘功能的实现以及噪音控制和易于维护等特点，能够满足日常家庭清洁需求。
通过合理的设计和材料选择，既保证了产品的实用性和性能，又提升了用户的使用体验。
吸尘器的方案设计
吸尘器的方案设计引言：吸尘器是一种用于清扫地面、地毯和其他表面上的灰尘、污垢和杂物的电动工具。
它的使用方便、高效，在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
在本文中，我将设计一个吸尘器的方案，包括机械结构、电动机选择、过滤系统和噪音控制等方面。
一、机械结构设计：1.吸尘器主体结构应采用轻质材料，如塑料，以便于携带和操作。
2.主体结构应具有合理的重心和稳定性，以防止翻倒或倾斜。
3.吸尘器底部应设计为平面或带有滚轮，以便于在不同的表面上移动。
4.主体结构内应设置一个容积较大的集尘箱，以便存放大量的灰尘和杂物，方便清理。
5.吸头部分应具有合理的设计，包括角度可调节、灵活转动和不同类型的刷头可更换，以适应不同的清扫需求。
二、电动机选择：1.吸尘器的电动机应具备足够的吸力和持续工作的能力，以确保高效清扫。
2.选择高效率的无刷直流电动机，以提高能源利用率和续航时间。
3.电动机应具备较低的噪音和振动，以提高使用者的舒适度。
4.电动机应采用可调速设计，以适应不同清扫需求。
三、过滤系统设计：1.过滤系统应采用多层过滤技术，以有效地过滤灰尘、细菌和其他微粒，保持室内空气清洁。
2.首先，应设计一个颗粒过滤层，用于过滤较大的灰尘和杂物。
3.其次，应设计一个高效的过滤层，用于过滤更小的微粒和细菌。
4.过滤系统应具备易拆卸和清洗的特性，以便于用户进行维护和保养。
四、噪音控制设计：1.吸尘器工作时产生的噪音可能对用户和周围环境造成不适和干扰，因此噪音控制是一个重要的设计考虑因素。
2.使用低噪音电动机和优质的隔音材料来减少噪音的产生和传播。
3.采用吸音结构设计，如隔音板、吸音材料等，来吸收噪音和减少回声。
4.设计合理的排气系统，以降低空气排放时产生的噪音。
五、总结：通过以上的方案设计，我们可以设计一款高效、稳定、低噪音的吸尘器。
机械结构合理，电动机选择科学，过滤系统完善，噪音控制良好，符合用户的需求和期望。
未来的吸尘器设计可以进一步改进和创新，以适应不断变化的用户需求和科技发展的趋势。
吸尘器的方案设计
吸尘器的方案设计一、引言吸尘器作为家庭清洁必备的电器之一，其方案设计对于吸尘器的使用效果和用户体验有着重要的影响。
本文将围绕吸尘器的方案设计展开探讨，包括吸力设计、过滤系统设计以及附件设计等多个方面，旨在提供高质量的吸尘器方案设计参考。
二、吸力设计在吸尘器的方案设计中，吸力是一个关键的考量因素。
为了确保吸尘器具备足够的吸力来清理地面上的污垢和灰尘，我们需考虑以下几个方面：1. 动力系统设计：采用高效的电机和风扇系统，确保电机输出恰当的功率和风速，以提供强劲的吸力。
2. 吸嘴设计：吸嘴是吸尘器与地面直接接触的部分，在设计时应考虑吸嘴与地板之间的间隙，以充分发挥吸力效果。
3. 吸风道设计：吸风道的设计要保持光滑和宽敞，减小阻力，确保吸尘效果不受阻碍。
三、过滤系统设计有效的过滤系统是吸尘器设计中不可或缺的一部分。
过滤系统不仅可以有效清除空气中的灰尘和污染物，还能够防止灰尘再次进入室内空气中，保持室内空气清新。
以下是吸尘器过滤系统设计的要点：1. HEPA过滤器：HEPA（High Efficiency Particulate Air）过滤器是一种高效的空气过滤器，可捕获微小颗粒物，如灰尘、花粉和细菌等。
在吸尘器方案设计中，采用HEPA过滤器能够有效提高空气质量。
2. 滤网设计：吸尘器的滤网部分应易于清洁和更换，以保持过滤系统的高效运作。
3. 滤网材质选择：选择高品质的滤网材质，如纤维素纤维或活性炭纤维，以提高过滤效果和耐久性。
四、附件设计吸尘器的附件设计能够提升吸尘器的功能多样性和适用性，使其更加方便用户使用。
以下是一些常见的吸尘器附件设计：1. 各类吸附头：根据不同的使用需求，设计各类吸附头，如地毯刷头、软毛刷头、窄缝吸头等，以满足各种吸尘任务。
2. 扩展管设计：设计可延长的吸管，以便于吸尘器清理较高或较远的区域，如天花板和墙壁。
3. 储存和收纳设计：在吸尘器方案设计中，要考虑用户存放各类附件的方便性，可以采用吸尘器本身或外部配件来提供储存和收纳空间，避免附件丢失或乱放。
全自动吸尘器部分结构的设计
全自动吸尘器部分结构的设计摘要：在不久的将来，吸尘机器会从自主式向人工智能化的方向发展，因此，对于移动机器人的控制技术和运动规划必须要建立在自主的适应控制、控制预测、逻辑模糊、网络神经等的基础之上。
而设计的关键点就是防碰撞功能的控制器和智能运动的规划以及传感器融合的算法。
本文主要对吸尘器部分结构的设计通过三方面来介绍。
关键词：吸尘机器；吸尘器外壳；行走部分；结构设计前言全自动的吸尘器是一种融合了吸尘器的技术和移动机器人的技术来对室内的环境进行的半自动或全自动清洁的吸尘器。
这种设计一旦成功将为人类的生活带来了巨大的便利性。
因此，自主智能吸尘器的开发虽然在科研上具有挑战性，但是具有巨大的市场。
本文主要探究全自动吸尘器的部分结构设计方面的内容。
1.全自动吸尘器外壳结构设计吸尘器的外壳朐起到有效保护内部的结构的作用，同时在安全方面也有着较好的保证效果。
多功能的吸尘器是自动行走于地面上的，所以在结构上必须保证平稳的行走，在机体的设计上必须选择卧式吸尘器的结构。
在材料上壳、后壳、上盖等部分可以采用塑料材料。
前壳的头部是吸入口，在后壳内进行吸尘部件的安装，里面安装的主要是电动机-风机及一些功能性的机构；而车轮要安装在两侧，排风口安装在后壳处主要是便于风机的工作。
家用吸尘器的外壳不但要具备足够的强度，同时还要有美观的造型、重量轻、外表颜色光泽，以及成本低廉等条件，除此以外，造型设计也必须适应内部的结构需要。
一般来说，外壳应用最多的是利用金属材料冲制，或者应用工程塑料，金属材料有较高的强度，由于重量、绝缘材料性能查、制造工艺复杂成本高。
因此，除了老式的吸尘器及工业吸尘器外，现代家用吸尘器很少采用。
由于以上因素的影响，多功能吸尘器的外壳主要应用工程塑料为主，可以利用注塑成型，除了电动风机以外，其他零件一般均可由工程塑料代替金属材料，这不仅适合于大量生产，易于降低成本，而且重量可以减少到金属外壳的1/3—1/4，绝缘性能也大为提高，还可以做成各种款式。
全自动吸尘器的设计
摘要随着社会的进步和发展，人们的学习、工作越来越繁忙，于是怎样更大程度地将人们从烦琐的日常事物中解脱出来，就成了新一代家电所追求的目标，而自动化正是这一目标的集中体现。
本文介绍的全自动吸尘器初步实现了无人情况下的自主工作方式。
它自带电源，利用了超声波测距的原理，通过向前进方向发射超声波脉冲，并接收相应的返回声波脉冲，对墙壁等进行判断；通过以单片机为核心的控制器实现对超声发射和接收的选通控制，并在处理返回脉冲信号的基础上加以判断，选定相应的控制策略；通过驱动器驱动两步进电机，带动驱动轮，从而实现行走转向等功能；通过红外线热释电传感器对人的活动进行检测，减少人对吸尘器行走的影响。
在吸尘器行走的同时，由其自身携带的小型吸尘部件，对经过的地面进行必要的吸尘清扫。
关键词:步进电机单片机超声波传感器电子罗盘目录摘要 1 Abstract 错误！未定义书签。
第1章绪论 1 1.1 家用吸尘器的原理 11.1.1 家用吸尘器的分类 11.2 全自动吸尘器的研究目的与意义 21.3 全自动吸尘器的发展 3 第2章全自动吸尘器控制部分设计 42.1单片机的结构和性能 42.2电子罗盘的性能 62.3超声波传感器的原理及性能 72.4红外线热释电传感器的原理及性能 82.5整个控制系统的组成及工作原理 9 第3章全自动吸尘器结构的设计 113.1全自动吸尘器外壳结构设计错误！未定义书签。
3.2全自动吸尘器吸尘部位结构设计错误！未定义书签。
3.3 全自动吸尘器行走部位结构设计错误！未定义书签。
3.3.1 全自动吸尘器主要参数计算 11第4章电源及驱动电路的设计 134.1供电电源的设计 134.2步进电机的原理及驱动电路 144.2.1 步进电机的原理 144.2.2 步进电机的特性 164.2.3 步进电机的驱动 184.3电动风机的工作原理及驱动 194.3.1 电动风机的工作原理 194.3.2 电动风机的特性及驱动电路 20 第5章全自动吸尘器控制系统的软件编制 235.1全自动吸尘器工作过程分析 235.2步进电机的脉冲信号 235.3发生器的脉冲信号 255.4 系统的总体控制流程 26 第6章全自动吸尘器的技术经济分析 27 结论 28 致谢 35 参考文献 29第1章绪论1.1家用吸尘器的原理吸尘器是现代家庭中受到人们广泛喜爱的清洁用具，传统的用具清扫房间往往不能将家里的微细尘埃清扫干净，尘埃总是从一处转移到另一处，尤其是地毯﹑窗帘等处的灰尘就更难以清除，利用吸尘器来做清洁工作就无此弊。
吸尘器设计方案
吸尘器设计方案吸尘器设计方案一、设计背景吸尘器是现代家庭中常用的清洁工具之一，它可以快速高效地清扫地板、家具、窗帘等各类表面灰尘。
随着科技的不断进步，吸尘器的设计也在不断改进，逐渐向轻巧、便捷和智能化方向发展。
然而，目前市场上的吸尘器产品种类繁多，但存在噪音大、灰尘处理不彻底、使用不方便等问题。
二、设计目标本次设计的吸尘器旨在解决现有产品存在的问题，提供更好的使用体验。
设计目标如下：1. 减少噪音：通过优化吸尘器的结构和材料，降低工作时的噪音，提供更舒适的使用环境。
2. 彻底清洁：采用先进的滤尘技术，确保吸尘器可以高效过滤灰尘，防止二次污染。
3. 方便易用：设计简洁、轻巧，方便携带和存放，操作简单、人性化，减少使用者的劳动强度。
4. 智能化：引入智能控制系统，具备自动充电、预约清洁等功能，提升用户体验。
三、设计方案1. 结构设计：采用分离式设计，将吸尘器主机和储尘装置分离，减少主机的体积和重量，方便用户使用和存放。
2. 噪音控制：在主机和储尘装置之间加入隔音材料，减少运行时的噪音。
同时采用优质的电机和风机，降低振动和摩擦噪音。
3. 过滤系统：采用高效过滤器和HEPA过滤技术，确保吸尘器可以过滤掉99%以上的灰尘和细菌，防止二次污染。
过滤器可拆卸清洗，方便用户维护。
4. 动力系统：采用高性能锂电池，提供稳定的电力供应。
引入智能控制系统，可以根据不同地面的情况自动调整吸力，提高清洁效果。
5. 操作设计：主机设计简洁，按钮和吸头布局合理，用户可以轻松掌握操作方式。
增加LED照明系统，方便用户在暗处清洁。
6. 智能功能：吸尘器配备智能控制系统，可以通过手机APP进行远程控制和调节。
用户可以预约清洁时间，吸尘器会在指定时间自动开启清洁，提升使用便利性。
7. 故障处理：吸尘器内置故障诊断系统，可以自动检测和提醒故障信息。
用户可以通过用户手册或APP获取故障排查方案。
四、总结通过以上设计方案，我们的吸尘器产品将在吸力、噪音、清洁效果、方便使用、智能化等方面有较大的提升，为用户提供更好的使用体验。
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摘要随着社会的进步和发展，人们的学习、工作越来越繁忙，于是怎样更大程度地将人们从烦琐的日常事物中解脱出来，就成了新一代家电所追求的目标，而自动化正是这一目标的集中体现。
本文介绍的全自动吸尘器初步实现了无人情况下的自主工作方式。
它自带电源，利用了超声波测距的原理，通过向前进方向发射超声波脉冲，并接收相应的返回声波脉冲，对墙壁等进行判断；通过以单片机为核心的控制器实现对超声发射和接收的选通控制，并在处理返回脉冲信号的基础上加以判断，选定相应的控制策略；通过驱动器驱动两步进电机，带动驱动轮，从而实现行走转向等功能；通过红外线热释电传感器对人的活动进行检测，减少人对吸尘器行走的影响。
在吸尘器行走的同时，由其自身携带的小型吸尘部件，对经过的地面进行必要的吸尘清扫。
关键词:步进电机单片机超声波传感器电子罗盘目录摘要 1 Abstract 错误！未定义书签。
第1章绪论 1 1.1 家用吸尘器的原理 11.1.1 家用吸尘器的分类 11.2 全自动吸尘器的研究目的与意义 21.3 全自动吸尘器的发展 3 第2章全自动吸尘器控制部分设计 42.1单片机的结构和性能 42.2电子罗盘的性能 62.3超声波传感器的原理及性能 72.4红外线热释电传感器的原理及性能 82.5整个控制系统的组成及工作原理 9 第3章全自动吸尘器结构的设计 113.1全自动吸尘器外壳结构设计错误！未定义书签。
3.2全自动吸尘器吸尘部位结构设计错误！未定义书签。
3.3 全自动吸尘器行走部位结构设计错误！未定义书签。
3.3.1 全自动吸尘器主要参数计算 11第4章电源及驱动电路的设计 134.1供电电源的设计 134.2步进电机的原理及驱动电路 144.2.1 步进电机的原理 144.2.2 步进电机的特性 164.2.3 步进电机的驱动 184.3电动风机的工作原理及驱动 194.3.1 电动风机的工作原理 194.3.2 电动风机的特性及驱动电路 20 第5章全自动吸尘器控制系统的软件编制 235.1全自动吸尘器工作过程分析 235.2步进电机的脉冲信号 235.3发生器的脉冲信号 255.4 系统的总体控制流程 26 第6章全自动吸尘器的技术经济分析 27 结论 28 致谢 35 参考文献 29第1章绪论1.1家用吸尘器的原理吸尘器是现代家庭中受到人们广泛喜爱的清洁用具，传统的用具清扫房间往往不能将家里的微细尘埃清扫干净，尘埃总是从一处转移到另一处，尤其是地毯﹑窗帘等处的灰尘就更难以清除，利用吸尘器来做清洁工作就无此弊。
吸尘器不但可以清洁地面，也可以用来清洁一般的器具难以清洁的地方，如沙发，墙壁等。
吸尘器在工作时要经过起尘、吸尘和滤尘三个阶段。
吸尘器一般包括吸尘器电机和风机（电机多为串激整流子电动机、风机是离心式风机）、机身、吸尘管（手持式吸尘器的机身和吸尘管常联为一体）控制电路、滤尘器（袋）和吸尘附件。
一般吸尘器的电机工作功率为400-1000W，体积大一些的吸尘器的功率更高一些，而便携式吸尘器的功率则一般为250W 以下，吸尘器工作时靠电动机高速驱动风机叶轮旋转，使空气高速排出，而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，使吸尘器内部产生瞬时真空，和外界大气压形成负压差；在此压差的作用下，吸尘器吸入含灰尘的空气，并经滤尘器过滤，排出清净的空气。
负压差越大风量越大，则吸力也越大，而这时的电机工作功率也就越高。
所以吸尘器也叫真空吸尘器。
真空吸尘器由于应用广泛，特别是为了可以用于不同的场地和场所，需要配置不同规格的吸头，这样可分别用来清除地毯、衣物、沙发、各种物品及电子仪器上的尘屑，使用十分方便。
当然，也有一些是专门设计或专用型吸尘器。
1.1.1家用吸尘器的分类1.按形状大小分类（1）立式：呈圆桶形或方形居多，分上、下两部分，上部装有电机，是动力部分，下部为集尘箱。
（2）卧式：长方形或车型状，有前后两部分，前部为集尘箱，后部为电机部分。
（3）便携式，它一般有五种形式1) 肩式：体积较小，使用时背在肩上，小功率输出。
2) 杆式：形状似杆，上端为把手，下端为吸嘴，小功率输出。
3) 手提式：体积更小，可直接握在手中使用，小功率输出通常用干或蓄电池做电源。
4) 微型式：多用电池供电，体积更小，多用于清洁衣物、仪器等，微功率。
5) 无绳式: 吸尘器拖着长长的电线, 极易纠缠不清。
倘若是无绳式的吸尘器，则可以避免上述情况的发生。
2.按功能分类按功能大致有以下种：干式﹑干湿两用式﹑地毯式及打蜡吸尘式。
干式吸尘器就是上面介绍的几种吸尘器。
干湿两用式吸尘器具有与干式吸尘器相同的性能和用途，此外还能吸取肥皂之类的液体或多水性泡沫污物。
地毯式主要用于地毯的清洁。
打蜡式吸力较差，主要以打蜡为主。
3.按电器安全分类（1）Ⅰ类吸尘器，额定电压超过42伏，只有基本绝缘。
（2）Ⅱ类吸尘器，额定电压超过42伏，全部为双重绝缘，当基本绝缘破坏时，还有一层补充绝缘作用。
（3）Ⅲ类吸尘器，额定电压低于42伏，避免了触电危险。
1.2 全自动吸尘器的研究目的与意义今年来,随着中国工业的快速发展,吸尘器的产销量也大幅增加,在我国市场具有旺盛的生命力。
随着设会的进步和发展,人们的物质和精神生活质量的提高,迫切需要从繁重的清洁工作中解脱出来由此诞生了一种家用服务型吸尘机器人,它将移动机器人技术和吸尘技术有机地融合起来,实现家庭、宾馆、写字楼等室内环境的半自动或全自动清洁,因此具有广阔的市场前景。
目前在欧美日等发达国家,吸尘机器人开发较早,应用范围也较广,近两年来,已经开发出多种面向市场的智能吸尘机器人。
澳大利亚某公司研制出可自动行驶并打扫房间的Ｖ４型机器人这种全自动吸尘器表面光滑,体积很小,呈圆形,内置搜索雷达,可以搜索各种房间里的每一处,不会碰撞家具或其它障碍物。
微处理小电脑使它具备在拐至屋角处能探测方向、选择前进路线的能力。
只要将全自动吸尘器放在地面上,它便可自动开始工作。
其搜索雷达会探测出距离最近的墙壁,先顺着墙壁把地板四周的灰尘及异物吸尽;然后再不规则地来回移动于房间的其它位置,并且能在接近障碍物之前迅速转向。
该吸尘机器人由于在主机的周围３６０°配备了障碍物传感器,因此可以在检测墙壁及障碍物的同时打扫地面;当打扫完可以行驶的场所后,机器人就自动关闭电源。
不管房间的外形及面积的大小、ＡＲＮＡ导航算法引导机器人在任何房间的所有无遮掩区域四处运动来进行清洁工作,因为机器人导航沿房间的周围,所以它要创建自己的空间参考图,机器人不需要任何编程“教它应该去哪里”。
该机器人操作简单,仅有３个按钮:开始、结束以及暂停,人们只要简单地将它放置在需要清扫的区域或房间中,按下开始按钮即可。
国内目前也已开始有关的研究开发工作,特别是在移动机器人的运动规划与控制方面取得了一定的成就,为研究开发吸尘机器人奠定了技术基础。
吸尘机器人作为服务机器人领域中的一个新产品,将使人们能在无人看守情况下轻松地完成室内环境的吸尘等清洁工作。
因此,该吸尘机器人如能大批量生产使成本降低,以低价格进入市场,将会具有巨大的市场前景,有关资料也预测吸尘机器人是未来几年需求量最大的是服务机器人。
1.3 全自动吸尘器的发展前景尽管目前国内外在吸尘机器人研究开发方面已取得一定的成果,但成本过高和许多关键技术问题急待解决。
目前,价格过高是严重影响吸尘机器人打入家电市场的主要因素,为了大幅度降低其成本,必须开发智能传感器、专用运动控制的数字处理芯片;其次,应该看到蓝牙技术在家电行业的应用前景,通过采用蓝牙技术将过高的数字处理成本转移到用户的个人电脑上,则有望在短期内将吸尘机器人的成本降低在千元左右。
未来的吸尘机器人将向自主式和人工智能化发展,因此必须结合现有的基于自适应控制、预测控制、模糊逻辑、神经网络等移动机器人运动规划和控制技术,研究对环境障碍物具有安全可靠的防碰撞功能的智能运动规划与控制器及高效的传感器融合算法,是在现实环境中实现具有良好的自适应性和鲁棒性行为的机器人的关键。
电源技术是吸尘机器人研究工作的核心问题之一,除了为机器人运动、吸尘及控制电路提供能量外,还需优化自动充电方案,保证机器人能及时进行充电,能够自动完成对指定环境的吸尘任务。
在研究提高化学电池使用寿命、缩小体积的同时,一种新兴的质子交换膜燃料电池具有功率大、能量高、寿命长和体积小等优点,为移动电源提供了一种合适的电源,目前,上海某大学燃料电池研究所在这方面进行着有益的尝试。
随着吸尘机器人关键技术和性能价格比的不断提高或改进,相信在现有的软硬件条件的基础上,未来几年内就会推出价格适中的全自动吸尘机器人产品,进而使吸尘机器人能像普通家电产品一样走进千家万户,为这一高新技术产品带来可观的市场和经济效益。
第2章全自动吸尘器控制部分设计2.1单片机的结构和性能全自动吸尘器的控制部分主要由单片机来完成，根据需要选用MC-51系列单片机中的8051作为控制器对整个全自动吸尘器进行控制，8051是ROM型单片机，内含4K字节的ROM。
1．主要特性：8051单片机是由CPU、存储器、I/O接口等组成的微型计算机，它可以寻址64K字节的程序存储器和64K字节的外部数据存储器8051单片机是一种功能很强的8位微型机。
如图2-1是8051单片机的外型。
特征如下：.面向控制的8位CPU 和指令系统.128*8位内部RAM.32可编程I/O线.两个16位定时器/计数器.5个中断源，两个中断优先级.可编程串行通道.低功耗的闲置和掉电模式.一个片内振荡器和时钟电路2．管脚说明：VCC：供电电压。
VSS：接地。
P0口：P0口为一个8位开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
（图2-1 8051单片机）P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P3口：P3口管脚是8个内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。