湖面清扫智能机器人的控制系统设计说明书
智能环保机器人的说明书
智能环保机器人的说明书一、产品概述智能环保机器人是一种具备环境监测、清洁处理、废物分类等功能的智能化机器人系统。
通过先进的感知技术和自主导航能力，智能环保机器人能够准确识别环境中的污染物，并采取相应的清洁和处理措施。
本说明书将为您详细介绍智能环保机器人的技术特点、使用方法和注意事项。
二、技术特点1. 多功能性：智能环保机器人整合了环境监测、清洁处理和废物分类等多种功能于一体，可适应各类环境的需求。
2. 精确感知：机器人配备了先进的传感器，能够准确感知环境中的杂物、垃圾和污染物，确保清洁和处理的准确性。
3. 自主导航：智能环保机器人具备自主导航能力，能够根据环境中的地形和障碍物，自动规划路径并避开障碍。
4. 智能操作：机器人采用人工智能技术，能够自主完成清洁和处理任务，无需外界干预。
5. 远程控制：智能环保机器人支持通过手机APP进行远程控制，实现随时随地的操作和监控。
三、使用方法1. 启动机器人：按下机器人的电源开关，待机器人开启并完成自检后，即可进行使用。
2. 设置清洁任务：通过手机APP或机器人面板上的操作界面，设置清洁任务的参数和要求，如清洁区域、清洁时长等。
3. 进行环境监测：机器人将利用其传感器对环境进行扫描和监测，将检测结果实时传输至操作界面，供用户查看。
4. 开始清洁任务：确认清洁任务设置完毕后，按下开始按钮，机器人将根据设定的任务参数自动开始清洁过程。
5. 完成任务报告：机器人清洁任务完成后，会生成一份详细的任务报告，包括清洁范围、清洁效果等信息，可供用户参考和查看。
四、注意事项1. 请保持机器人工作环境的平整性，以便机器人进行稳定的导航和操作。
2. 避免机器人与水源直接接触，防止电路短路和损坏。
3. 定期清理机器人的滚刷和过滤器，以确保机器人的清洁效果和性能。
4. 请注意机器人的电量，在使用过程中及时给机器人充电，以免电量不足影响使用效果。
5. 机器人在清洁和处理过程中，请勿将手指或其他物品靠近机器人，以免造成伤害。
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。
机器人控制系统的说明书
机器人控制系统的说明书1. 系统概述机器人控制系统是一种用于控制机器人运动和执行任务的软件及硬件系统。
本系统基于先进的控制算法和传感器技术，为用户提供了可靠、高效的机器人控制和操作平台。
2. 硬件组成2.1 主控制器主控制器是机器人控制系统的核心部件，负责接收指令、计算控制算法并控制机器人的运动。
主控制器采用高性能的处理器和内存，能够快速处理复杂的控制任务，并确保机器人的稳定性和精确性。
2.2 传感器机器人控制系统配备多种传感器，包括视觉传感器、力觉传感器、环境感知传感器等。
这些传感器能够实时获取机器人周围的信息，包括物体位置、姿态、力量等，为机器人的自主决策和运动提供必要的数据支持。
2.3 执行器执行器负责根据主控制器的指令，控制机器人的关节运动或执行其他任务。
执行器根据不同机器人的设计和需要，可以采用电机、液压或气动等不同类型的驱动。
2.4 用户界面机器人控制系统提供直观友好的用户界面，方便用户操作和监控机器人的状态。
用户界面可以通过计算机、触摸屏或其他设备进行交互，用户可以通过界面发送指令、调整参数、实时监测机器人运动等。
3. 软件功能3.1 运动规划机器人控制系统具备先进的运动规划算法，能够根据用户设定的任务要求，自动规划机器人的运动轨迹和姿态，以最小化能耗和时间的同时，确保运动的安全和准确性。
3.2 路径优化系统支持路径优化功能，能够根据环境的变化和实时传感器数据，动态调整机器人的路径，避开障碍物或遵循特定的安全规则，以保证机器人的运动安全性并提高效率。
3.3 自主避障机器人控制系统具备自主避障功能，能够实时识别并避开障碍物，保护机器人和周围环境的安全。
系统通过与环境感知传感器的协作，能够智能地调整机器人的运动路径和速度，以避免潜在的碰撞风险。
3.4 远程控制机器人控制系统支持远程控制功能，用户可以通过网络连接，远程监控和操作机器人。
远程控制功能提供了灵活便捷的操作方式，用户可以随时随地控制机器人，进行任务操作或进行实时监测。
自动扫地机的控制系统设计_毕业设计说明书
本科毕业设计说明书自动扫地机的控制系统设计DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF AUTOMATICSWEEPING MACHINE自动扫地机的控制系统设计摘要近年来，随着社会的发展需要，清洁机器人已经渗透了我们的生活、工作和经济方面，并且起到了很大的作用。
清洁机器人的研究和发展对我们的经济发展有很多的影响。
这片文章主要通过阐述清洁机器人在服务行业的重要性，对清洁机器人在各国发展状况的一些综述，让读者了解将来清洁机器人发展对社会发展的重要性。
本文首先介绍了国内外自动清洁扫地机的研究现状，阐明了本课题研究的目的、意义。
然后进一步介绍本自动扫地机的总体结构，并详细分析了该扫地机各部分结构的工作原理，针对本清洁扫地机的机构特点，提出了一种能够保证扫地机稳定工作的单片机控制方案。
本文还添加了市场上没有出现的的功能，将扫地机和红外遥控结合起来，并与单片机有机结合起来，以达到对自动扫地机的各方面的控制和自控制；以及避障系统的改进方案。
关键词：扫地机，单片机控制，红外遥控，碰撞DESIGN OF CONTROL SYSTEM OF AUTOMATICSWEEPING MACHINEABSTRACTIn recent years, with the development of society, the cleaning robot has infiltrated our lives, work and the economy, and has played a significant role. Research and development of cleaning robot has a lot of influence on our economic development. This article mainly through expounding the importance of cleaning robot in the service industry, the development of cleaning robot in some countries, allowing readers to understand the importance of the future development of cleaning robot for social development.This paper firstly introduces the research status of automatic cleaning sweeping machine at home and abroad, discusses the research purpose, significance. And then introduce the automatic sweeping machine structure, and a detailed analysis of the working principle of each part of structure of the sweeping machine, according to the characteristics of the cleaning mechanism of sweeper, presented a can ensure the sweeping machine stable working single-chip microcomputer control scheme. This paper also added did not appear on the market the function, the sweeper and infrared remote control combined with MCU, and organic combination, in order to control all aspects of automatic sweeping machine and self control; and the obstacle avoidance system improvement program.KEYWARDS：Sweeping machine, microcomputer control, infrared remote control, collision目录摘要............................................................... I I ABSTRACT .......................................................... I II 1绪论.. (1)1.1 引言 (1)1.2 技术现状 (1)1.3 研究的目的和意义 (1)1.4 研究内容 (2)2关于单片机 (3)2.1 AT89C51简介 (3)2.2 AT89C51主要特性 (3)2.3 AT89C51功能特性概述 (3)2.4 AT89C51引脚功能说明 (4)2.5 AT89C51的基本操作 (6)3 自动扫地机总体设计 (7)3.1 组成结构 (7)3.2 系统的主控部分 (7)3.3 软件流程设计 (8)3.3.1 总体软件流程 (8)3.3.2 红外遥控系统流程 (10)3.3.3 驱动系统流程 (11)3.3.4 清扫避障系统流程 (12)4自动扫地机硬件电路设计 (13)4.1 系统总体设计 (13)4.2 传感器系统电路 (13)4.2.1 超声波传感器检测电路 (13)4.2.2 红外光电传感器检测电路 (13)4.2.2 红外光电传感器检测电路 (14)4.2.3 接触传感器检测电路 (15)4.3 继电器控制电路 (15)4.4 红外控制系统电路 (16)4.5 看门狗IMP813L电路 (17)4.6 驱动系统电路 (19)4.7 液晶显示电路 (20)4.8 电源模块 (21)4.9 清扫避障系统 (22)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (27)1绪论1.1 引言自动扫地机是自动进行房间地而清洁的自主吸尘式家庭服务机器人，集机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科为一体。
湖面清扫智能机器人的控制系统设计
湖面清扫智能机器人的控制系统设计1、引言机器人是上个世纪中叶迅速发展起来的高新技术密集的机电一体化产品，它作为人类的新型生产工具，在减轻劳动强度、提高生产率、改变生产模式，把人从危险、恶劣的环境下解放出来等方面，显示出极大的优越性。
在发达国家，工业机器人已经得到广泛应用。
随着科学技术的发展，机器人的应用范围也日益扩大，遍及工业、国防、宇宙空间、海洋开发、紧急救援、危险及恶劣环境作业、医疗康复等领域。
进入21世纪，人们已经越来越切身地感受到机器人深入生产、深入生活、深入社会的坚实步伐。
机器人按其智能程度可分为一般机器人和智能机器人。
一般机器人是指不具有智能，只具有一般编程能力和操作功能的机器人；智能机器人是具有感知、思维和动作的机器人。
所谓感知即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力，如装配机器人需要在非结构化的环境中认识障碍物并实现避障移动，这依赖于智能机器人的感觉系统，即各种各样的传感器；所谓思维是指机器人自身具有解决问题的能力，比如，装配机器人可以根据设计要求为一部复杂机器找到零件的装配办法及顺序，指挥执行机构，即指挥动作部分完成这部机器的装配；动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。
由此可见，智能机器人是一个复杂的软件、硬件综合体。
机器人的核心是控制系统。
机器人的先进性和功能的强弱通常都直接与其控制系统的性能有关。
机器人控制是一项跨多学科的综合性技术，涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多种学科的内容。
近年来，随着工业和其它服务行业的蓬勃发展，人们在重视其经济效益的同时却往往忽略了他们对环境的污染，人类赖以生存的水资源也不例外。
水面污染对人类的水源构成很大的威胁，湖泊尤其是旅游胜地和市内人工湖泊，更是无法逃避漂浮物污染的厄运，举目可见各种日常消费品的包装物在湖面上漂浮。
污染的加剧根治水污染。
但是，水面污染的治理是一项艰难的长期任务，是全人类必须面对的共同问题。
水面垃圾清理机器说明书
专业课程设计说明书题目：水面垃圾清理机器的设计********班级：机械设计制造及其自动化专业142班设计者：杨威威学号：**********校院：大连民族大学机电工程学院目录专业课程设计说明书 (1)一．摘要 (2)二．Abstract (3)三．引言 (4)四．机器人结构设计 (4)四．1 整体结构设计理念 (4)四．2 整体结构设计 (5)四．3 垃圾收集装置设计 (6)四．4 垃圾辅助收集装置设计 (7)五．船重和排水量的计算 (7)六．最大吃水深度的计算 (8)七．动力装置设计 (8)八．硬件设计 (10)八.1系统总体设计 (10)八．2电源模块 (11)八.3电机驱动模块 (11)八．4无线传输模块 (12)八．5继电器模块 (12)八.6主程序设计 (13)九．影像收集系统设计 (13)十．工作参数，待机和工作时长 (14)十一. 垃圾收集特性及参数 (14)十二.外观特性 (15)十三. 控制方式 (15)十四. 成本报告 (15)十六. 市场分析 (19)十六.1 市场推广 (19)十六.2 盈利模式 (20)结束语 (20)参考文献： (20)一．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。
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，如塑料袋、饮料瓶，树枝树叶以及其它易清理的水面垃圾。
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、计算及校核等。
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。
清洁机器人的说明书
清洁机器人的说明书1. 产品概述：清洁机器人是一种智能家居设备，旨在为用户提供便捷的清洁解决方案。
本产品采用先进的机器人技术，能够自动扫除地面上的灰尘和杂物，有效减轻用户的家务负担。
2. 功能特点：2.1 智能导航：清洁机器人配备了智能导航系统，能够根据室内环境自主规划清洁路径，确保全面覆盖并高效清理。
2.2 强大吸力：采用先进的吸尘技术，清洁机器人能够有效吸附地面上的灰尘、毛发等杂物，保持地面清洁。
2.3 自动充电：清洁机器人配备了智能充电系统，当电量低下时，能够自动返回充电座并充电，无需人工干预。
2.4 防撞设计：清洁机器人具有智能避障功能，当遇到家具、墙壁等障碍物时，能够自动调整行进路径，避免碰撞损坏。
2.5 静音运行：清洁机器人采用噪音控制技术，运行时噪音较低，不会打扰家庭成员的正常生活。
2.6 定时清扫：用户可通过设置清洁机器人的定时功能，预约每天的清扫时间，享受无忧的清洁服务。
3. 使用方法：3.1 充电：将清洁机器人的充电座连接电源，并确保充电座的正常工作状态。
3.2 开机：按下清洁机器人上的电源按钮，机器人将进入待机状态。
3.3 操作设定：通过清洁机器人上的操作面板或遥控器，选择相应的清洁模式、定时设置等功能。
3.4 启动清扫：按下清洁机器人上的启动按钮，机器人将开始自动清扫。
3.5 完成清扫：清洁机器人在清扫完成后会自动返回充电座，并待机或充电。
4. 维护保养：4.1 清理集尘箱：定期将集尘箱取出，清除其中的灰尘和杂物，并用清水洗净。
4.2 清洁滚刷：定期清理清洁机器人底部的滚刷，避免纠缠和堵塞。
4.3 检查滤网：定期检查清洁机器人的滤网，如发现严重污损或堵塞，及时更换或清洗。
4.4 保持地面整洁：在使用清洁机器人前，确保地面没有大型障碍物，以免影响机器人的正常运行。
5. 注意事项：5.1 本产品仅适用于室内使用，禁止将其用于户外等不适宜的环境。
5.2 请勿在使用过程中将清洁机器人置于水中，以免发生故障或损坏。
智能清洁机器人的说明书
智能清洁机器人的说明书尊敬的用户，感谢您选择使用我们的智能清洁机器人。
作为一款高效实用的家电产品，我们的智能清洁机器人将为您提供快速、便捷的清洁解决方案。
本说明书将详细介绍机器人的功能、使用方法以及注意事项，请您认真阅读此说明书，并按照指引正确操作机器人。
一、产品概述智能清洁机器人是一款全自动、高性能的家庭清洁助手。
采用先进的智能技术和精密的传感器，机器人能够自主感知环境，规划清洁路径，并有效清扫地面的各类污渍，为您提供高品质的清洁体验。
二、产品特点1. 智能规划路径：机器人具备智能导航系统，能够快速规划清洁路径，确保全面覆盖并避免重复清扫。
2. 高效清扫能力：采用先进的吸尘和拖地技术，有效清理地面灰尘、头发等污渍，同时可拖洗地板。
3. 多种清洁模式：机器人提供多种清洁模式，如全屋清扫、局部清扫和定点清扫，满足不同场景和需求。
4. 智能避障系统：机器人配备碰撞传感器和红外线传感器，能够自动避开障碍物，并在清洁过程中做出相应调整。
5. 低噪音设计：采用静音设计，运行时噪音低，不会影响您的正常生活。
6. 定时预约清扫：机器人支持定时预约功能，您可以根据个人需求，自动设定清洁时间，让机器人在您不在家时进行清洁。
三、使用方法1. 开机准备：按下机器人的电源开关，待指示灯亮起后，机器人即为开机状态。
2. 清洁模式选择：根据需要选择适应的清洁模式，通过操作按钮完成选择。
3. 定点清扫：如需定点清扫，请将机器人放置在目标区域附近，按下定点清扫按钮，机器人将开始清扫指定区域。
4. 定时预约：通过机器人上的定时预约功能，您可以按照自己的需求设定每天清洁的具体时间段。
5. 充电与维护：机器人电量不足时会自动返回充电座，待充电完成后，机器人将恢复到上一次清洁状态。
请定期清洁机器人滚刷、滤网等部件，以保持清洁效果。
四、注意事项1. 请确保机器人工作时地面干燥，避免机器人在湿滑的地面上运行。
2. 在使用机器人清扫地毯时，请将地毯上的长毛和线头等异物清理干净，以免影响机器人的正常工作。
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湖面清扫智能机器人的控制系统设计1、引言机器人是上个世纪中叶迅速发展起来的高新技术密集的机电一体化产品，它作为人类的新型生产工具，在减轻劳动强度、提高生产率、改变生产模式，把人从危险、恶劣的环境下解放出来等方面，显示出极大的优越性。
在发达国家，工业机器人已经得到广泛应用。
随着科学技术的发展，机器人的应用范围也日益扩大，遍及工业、国防、宇宙空间、海洋开发、紧急救援、危险及恶劣环境作业、医疗康复等领域。
进入21世纪，人们已经越来越切身地感受到机器人深入生产、深入生活、深入社会的坚实步伐。
机器人按其智能程度可分为一般机器人和智能机器人。
一般机器人是指不具有智能，只具有一般编程能力和操作功能的机器人；智能机器人是具有感知、思维和动作的机器人。
所谓感知即指发现、认识和描述外部环境和自身状态的能力，如装配机器人需要在非结构化的环境中认识障碍物并实现避障移动，这依赖于智能机器人的感觉系统，即各种各样的传感器；所谓思维是指机器人自身具有解决问题的能力，比如，装配机器人可以根据设计要求为一部复杂机器找到零件的装配办法及顺序，指挥执行机构，即指挥动作部分完成这部机器的装配；动作是指机器人具有可以完成作业的机构和驱动装置。
由此可见，智能机器人是一个复杂的软件、硬件综合体。
机器人的核心是控制系统。
机器人的先进性和功能的强弱通常都直接与其控制系统的性能有关。
机器人控制是一项跨多学科的综合性技术，涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多种学科的内容。
近年来，随着工业和其它服务行业的蓬勃发展，人们在重视其经济效益的同时却往往忽略了他们对环境的污染，人类赖以生存的水资源也不例外。
水面污染对人类的水源构成很大的威胁，湖泊尤其是旅游胜地和市内人工湖泊，更是无法逃避漂浮物污染的厄运，举目可见各种日常消费品的包装物在湖面上漂浮。
污染的加剧根治水污染。
但是，水面污染的治理是一项艰难的长期任务，是全人类必须面对的共同问题。
用人工清理水面漂浮物只是权益之计，有些危险水域人无法工作。
很多发达国家致力于水面污染治理设备的研究，如石油清理设备，但只是用于大量泄露石油的清理。
目前，我国研制的清理水面漂浮物的设备还未见报道，国外研制的也不多，并且价格昂贵，实现的功能也不尽人意。
因此，开发一种性能优良，价格便宜，操作简单，使用安全的自主式智能湖面清扫机器人已成为一种必要，而且有较好的市场前景。
也唤醒了人们的环境保护意识，因此为了人类的健康发展，人们强烈要求根治水污染。
但是，水面污染的治理是一项艰难的长期任务，是全人类必须面对的共同问题。
用人工清理水面漂浮物只是权益之计，有些危险水域人无法工作。
很多发达国家致力于水面污染治理设备的研究，如石油清理设备，但只是用于大量泄露石油的清理。
目前，我国研制的清理水面漂浮物的设备还未见报道，国外研制的也不多，并且价格昂贵，实现的功能也不尽人意。
因此，开发一种性能优良，价格便宜，操作简单，使用安全的自主式智能湖面清扫机器人已成为一种必要，而且有较好的市场前景。
2、机器人的运动控制对于自由运动机器人来说，其控制器设计可以按是否考虑机器人的动力学特性而分为两类。
一类是完全不考虑机器人的动力学特性，只是按照机器人实际轨迹与期望轨迹间的偏差进行负反馈控制。
这类方法通常被称为“运动控制（Kinematic Control）”，控制器常采用PD或PID控制。
运动控制的主要优点是控制律简单，易于实现。
但对于控制高速度高精度机器人来说，这类方法有两个缺点：一是难于保证受控机器人具有良好的动态和静态品质；二是需要较大的控制能量。
另一类控制器设计方法通常被称为“动态控制（Dynamic Control）”。
这类方法是根据机器人动力学模型的性质设计出更精细的非线性控制率，所以又常称为“以模型为基础的控制（Model-base Control）”。
用动态控制方法设计的控制器可使被控机器人具有良好的动态和静态品质，然而由于各种动态控制方案中都无一例外地需要实时进行某些机器人动力学计算，而机器人又是一个复杂的多变量强耦合的非线性系统，这就需要较大的在线计算量，给实时控制带来困难。
3、湖面清洗智能机器人的系统概述湖面清扫智能机器人大体可以分为七个部分：船体，控制系统，动力驱动系统，视觉系统，语音控制系统，垃圾仓，各种传感器。
现将各部分功能综述如下：(1)船体：主体由双体船构成，船体中间有网状垃圾仓，仓后有一个电机来控制吸力装置，使两船体中间水流速度相对向后，漂浮垃圾随水流由船的前方经由两船体中间进入后方垃圾仓，完成垃圾的收集；(2)控制系统：以可编程DSP控制器为核心构成控制系统，接收视觉系统、语音控制系统、各种传感器等设备的输入信号，计算和输出多路控制信号，协调各驱动电机，并对系统状态进行监控；(3)动力驱动系统：湖面清扫智能机器人的动力源为蓄电池，由左右电机的速度不同来调整前进方向；(4)视觉系统：根据探测到的信息推测出前方物体为垃圾还是阻碍前进的障碍物，并在机器人需要返回回收点时判断回收点的位置；(5)语音控制系统：机器人可以接收语音命令，控制机器人运行，停止，转弯等；(6)垃圾仓：暂时存放垃圾，当垃圾装满时，机器人要把垃圾倾倒在回收点。
(7)各种传感器：红外接近觉传感器位于机器人主体前方，能够检测出障碍物的存在以及其它潜在危险，防止机器人主体与岩石或其它非漂浮物体相撞；光束中断传感器用来判断垃圾仓是否已满；光电编码器用于反馈机器人的运动速度。
4、硬件总体设计湖面清扫智能机器人控制系统的任务是根据输入的信息（传感器信息，视觉信息，语音信息等），控制电机完成相应的动作，从而使机器人达到收集湖面漂浮垃圾的目的。
为了使清扫智能机器人在设计上更加合理化、规范化，应该采用专用的控制器为核心器件，使得系统具备独立的数据处理能力，能够独立控制机器人运动。
在综合考虑各方面因素的基础上，决定选择专用DSP控制器为核心器件。
选用DSP芯片而不是比较廉价的普通单片机作为核心器件，主要是考虑到DSP芯片在电机控制领域广阔的应用前景。
这种芯片是专门为电机控制系统设计的，具有丰富的片内配套外设模块，如ADC，PWM等，能够大大减少外围电路的设计难度，而且DSP芯片的数据处理能力是普通单片机无法比拟的。
以DSP为核心的机器人控制系统总体结构如图1所示。
图1 机器人控制系统结构控制系统选用了TI公司的TMS320LF2407A DSP，它是专门为数字电机控制应用而优化的DSP控制器，该芯片卓越的处理能力及电机控制部件的集成使之为湖面清扫智能机器人控制系统提供了更优秀的设计方案。
电机则选择了易于调速的直流电机。
机器人的电路系统是为控制系统服务的，是控制系统的实现平台。
根据DSP 控制器和机器人功能的设计要求，需要对机器人处理器模块、电机驱动模块、速度检测模块、SCI模块以及ADC模块的电路进行设置。
控制器要求具有开放式、集成化、功耗小等性能，因此设计时，尽量选择功耗小的专用功能芯片代替集成电路的搭建。
5、硬件模块设计湖面清扫智能机器人的控制系统主要包括：处理器模块、电机驱动模块、速度检测模块、串行通信模块和ADC模块。
5、1处理器模块5.1.1 TMS320LF2407A简介美国德州仪器有限公司（TI）的TMS320LF2407A DSP是为了满足控制应用而设计的，它把一个高性能16位的DSP内核和片内外设集成在一个芯片上，体现了SOC（System On Chip）的技术发展趋势。
其处理速度为40兆指令/秒，为诸多领域提供了先进的数字解决方案。
DSP芯片内含有丰富的硬件资源，大大减少了用户硬件设计方面的工作，使得用户的主要精力放在编程上，实现电子设计的软件化。
该DSP芯片有如下性能和特点：(1)由于采用了高性能的静态CMOS制造技术，因此该DSP具有低功耗和高速度特点，低功耗有利于电池供电的应用场合，而高速度非常适用于电机的实时控制。
工作电压3.3V，有四种低消耗工作方式。
单指令周期最短为25ns（40MHz），最高运算速度可达40兆指令/秒，体系结构采用四级流水线技术加快程序的执行，可在一个处理周期内完成乘法、加法和移位运算。
(2)TMS320LF2407A采用增强的哈佛结构，其程序存储器总线和数据存储器总线相互独立，支持并行的程序和操作数寻址，因此CPU的读/写可在同一周期内进行，这种高速运算能力使自适应控制、卡尔曼滤波、神经网络、遗传算法等复杂控制算法得以实现。
(3)由于采用了TMS320C2XX DSP CPU的16位定点低功耗内核，保证了与TMS320C24X系列DSP的代码兼容性，允许设计者从其它通用TMS320定点DSP 上移植程序，降低了软件投资，缩短了开发周期。
(4)片内集成了32K字的Flash程序存储器、2K字的单口RAM、544字的双口RAM，因而使该芯片很方便地进行产品开发。
可编程的密码保护能够充分地维护用户的知识产权。
(5)提供外扩展64K字程序存储器、64K字数据存储器、64K字I/O端口的能力，外部存储器接口。
(6)两个专用于电动机控制的事件管理器（EV），每一个都包含两个16位通用定时器，可用于产生采样周期，作为全比较单元产生PWM输出以及软件定的时基。
通用定时器有四种可选择的操作模式：停止/保持模式、连续增计数模式、定向增/减计数模式和连续增/减计数模式。
每个通用定时器都有一个相关的比较寄存器TxCMPR和一个PWM输出引脚TxPWM。
每个通用定时器都可以独立地用于提供PWM输出通道，可产生非对称或对称PWM波形，因此，四个通用定时器最多可提供4路PWM输出。
另外，EV还包括一个能够快速封锁输出的外部引脚PDPINTx，其状态可从COMCONx寄存器获得。
(7)全比较单元。
每个事件管理器模块有3个全比较单元（1、2和3（EVA）；4、5和6（EVB）），每个比较单元各有一个16位比较寄存器CMPRx（对于EVA 模块，x=1，2，3；对于EVB模块，x=4，5，6），各有两个CMP/PWM输出引脚，可产生2路PWM输出信号控制功率器件，其输出引脚极性由控制寄存器（ACTR）的控制位来决定，根据需要，选择高电平或低电平作为开通信号，通过设置不同的工作方式，可选择输出对称PWM波形、非对称PWM波形或空间矢量PWM波形。
(8)正交编码脉冲电路。
正交编码脉冲（QEP）电路可以对引脚CAP1/QEP1 和CAP2/QEP2上的正交编码脉冲进行解码和计数，可以直接处理光电编码器的2路正交编码脉冲，正交编码脉冲包含两个脉冲序列，有变化的频率和四分之一周期的固定相位偏移，对输入的2路正交信号进行鉴相和4倍频。
通过检测2路信号的相位关系可以判断电机的正/反转，并据此对信号进行加/减计数，从而得到当前的计数值和计数方向，即电机的角位移和转向，电机的角速度可以通过脉冲的频率测出。