扫地机器人的工作原理及传感器的作用
扫地机器人的工作原理及传感器的作用
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?近年来，随着计算机技术与科学的飞速发展，智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。其中，服务机器人开辟了机器人应用的新领域。
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?随着人们生活水平的提高，健康、舒适的家居环境越来越被更多的人所关注。买房、装修成为人们茶余饭后谈论的热点话题，但装修后又脏又累的卫
生清扫工作，成为困扰家庭主妇的又一大难题。对不少家庭而言，清洁机器
人已成为清洁家庭的必备小家电。
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?自动进行房间地面清洁的自动，集机械学、电子技术、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。自动扫地作为智能移
动机器人实用化发展的先行者。
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?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，自动在房间内完成地板清理工作。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
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。
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。
扫地机器人工业设计基本器件组合
扫地机器人工业设计基本器件组合 随着生活水平的提高，科技技术的慢慢成熟，使得扫地机器人被越来越多的的家庭接受，成为了家庭智能化的一个进步阶梯，扫地机器人对于工业设计的要求也不低，下面是创一设计的小编带来的扫地机器人工业设计的基本器件组合。 1、扫地机器人的LDS 激光测距传感器 扫地机器人工业设计时为了获取距离信息。当激光投射到障碍物上时，会在传感器里形成光斑。同时，图像传感器会根据光斑的像素序号来计算到激光测距传感器的中心距离。 2、扫地机器人的全向压力传感器 扫地机器人工业设计的LDS激光测距传感器上盖会配备全向压力传感器，顶面360度全方位灵敏感应轻微碰撞，防止机器人上方卡住。 3、扫地机器人的超声波传感器
扫地机器人工业设计时整颗传感器由负责发射超声和负责接收超声两部分组成，声波在空气中传播的速度是340m / s，根据发射和接收的时间差可以计算并得到与障碍物距离，从而避免碰撞，透明物体也能正确感应提前减速。 4、扫地机器人的沿墙传感器 扫地机器人工业设计在沿墙传感器的作用下，在清扫墙边缝隙的过程中始终和墙精确保持约10mm 的距离，同时配合边刷高速旋转可以彻底将墙边缝隙的灰尘清理干净。 以上就是创一设计给大家带来的简单介绍，如果您还想了解更多可以点击关注我们微信或者拨打我们的热线电话，也可以点击官网咨询我们。我们会有专业工作人员为您解答。 深圳市创一工业设计有限公司（简称：创一设计）充满活力和创造力的国内顶尖产品设计公司，拥有丰富的设计经验和成熟团队，先后为众多品牌客户创造出超过 300 个优质成功案例。设计团队由国内外优秀设计师组成，中西结合的理念使创一了解国内市场的同时，更具有超前创造性世界眼光，造就了创一对设计与商业两者奇妙关系的独到见解和预见。
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、
扫地机器人自动回充的技术原理
扫地机器人自动回充的技术原理 自动充电是通过充电基座不断发出信号，然后扫地机机器人顶部的接收器接收到信号，最终找到“回家”的路，但是在某些情况下会出现无法导航，无法回到基座而搁浅在“半路上”的情况发生。 通常这种情况发生，ILIFE建议您首先要看它是否有自动回充功能，如果有，但不能自动回充，那要看看充电设备安置的范围有没有磁场影响到机器人的回充。例如电脑和电视机的电磁场。这些都会有影响，充电的设备建议放在较少电力设备的角落。这样机器人就会顺利的自动回充。 扫地机的返航充电，有多种技术原理，有采用红外线定位的、有采用蓝牙定位的、有雷达定位的。在扫地机器人领域主要是利用这3种定位技术，目前市面上70%左右的机型都是采用红外线定位。 红外线定位虽然精度较高，但由于这种光线无法穿透物体，使得红外线只能够在视距范围内定位，就像我们的电视机遥控器用的红外线一样，如果有东西遮挡就失去了信号。对于扫地机器人而言，它经常工作在灰尘噗噗的环境中，一些尘埃碎屑很容易对机身上的红外线接收窗产生干扰，并且红外线在传输过程中容易受到室内荧光灯干扰，所以有可能会出现扫地机
器人无法找到充电基座的情况发生。 另外一种，是采用超声波定位来寻找充电基座，超声波主要通过反射式测距来定位物体，类似于蝙蝠通过三角定位来计算物体和自己的距离，超声波测距受多径效应和非视距传播影响很大，对电路的制造成本要求较高，目前很少有机器是采用这种原理。 还有一种是蓝牙技术，蓝牙通过测量型号的强度来定位，它的功率比较低，通过蓝牙制造的定位系统体积比较小、非常容易集成在扫地机器人电路中，采用这种技术，它不容易受视距的影响，也就是即便有障碍物阻挡，也能够在直线距离内实现定位。
智能控制系统的扫地设计
本科毕业设计说明书 扫地机的智能控制系统设计 SWEEPER INTELLIGENT CONTROLSYSTEM DESIGN 学院（部）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 年月日
扫地机的智能控制系统设计 摘要 目前，各式各样的服务机器人越来越多应用于人们的生活中，从事着与人们生活息息相关的服务工作，极大地提高和改善了人们的生活质量。室内智能扫地机器人就是在这种背景下诞生的一种家庭服务机器人。室内智能扫地机器人的路径规划采用区域充满的规划方法，目标是在设定区域内寻找一条从始点到终点且经过所有可达点的连续路径。根据建立的扫地机器人平台，提出清扫机器人随机运动路径规划算法。机器人利用其上安装的红外传感器和摄像头来识别和感知房间环境，机器人开始以螺旋运动方式覆盖房间的空白区域，当遇到障碍物时，启动障碍物应对策略，通过计算机软件仿真和在房间环境中进行实验验证了该算法的有效性。 关键词：扫地机器人，单片机，环境识别，路径规划
SWEEPER INTELLIGENT CONTROLSYSTEM DESIGN ABSTRACT At present time,more and more various of service robots are designed and applied to people’s daily life.The application of these robots is promoting the quality of people’s life tremendously as they deal with the works related to people’s life closely.Indoor automatic cleaning robot is one of these service robots developed to help people to carry out the troublesome room cleaning work.The path planning algorithm of Indoor Automatic Cleaning Robot should spread over the room area using the area filling path planning algorithm to find a continuous path from start to end. A random moving path planning algorithm is put forward based on the platform. The cleaning robot identifies the room environment using the infrared transducer and the camera outfitted on its body.Moving in the spiral motion mode with the gradually enlarging radius,the robot begins to explore and clean the blank area.While it encounters obstacles like wall or furniture,it will start the strategy of dealing with obstacles.This algorithm is validated through computer simulation and robot experiment. KEYWORDS:cleaning robot,single chip microcomputer,environment identification,path planning
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
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
六年级上册信息技术教案-《扫地机器人》 苏科版新版
扫地机器人 【教材分析】 基于传感器的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。本课从生活出发，将扫地机器人作为教学内容，综合应用传感器和舵机的相关知识，设计能实现避障和清扫操作的扫地机器人。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扫地机器人，引导学生分析设计扫地机器人的任务，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。 【学情分析】 根据皮亚杰的认知发展规律可知，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扫地机器人的工作任务。学生在本课之前的学习中，已经接触了实体机器人的应用，编写扫地机器人的脚本尚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，这对学生的操作能力又提高了一个要求，可以结合学生的实践探究和教师的搭建分享展开学习。 【教学目标与要求】 理解“如果那么否则”语句的含义，学会拼搭扫地机器人，理解超声波测距传感器的应用原理，完成避障程序搭建。通过分析扫地机器人的任务，体验思维和分析的过程，初步掌握问题分析的基本方法。通过扫地机器人功能的实现，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，产生了解技术发展的愿望。 【教学重点与难点】 重点：理解“如果那么否则”语句。 难点：理解避障程序和清扫程序的顺序关系。 【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进行分解，在小组讨论的过程中进行知识迁移，运用已有知识不断优化分解的各个任务，最终
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
设计扫地机器人传感器实训
传感器与检测技术 电子与信息工程学院 姓名：李* 班级：电信**-* 学号：12********
扫地机器人 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，自动在房间内完成地板清理工作。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。 扫地机器的机身为无线机器，以圆盘型为主。使用充电电池运作，操作方式以遥控器、或是机器上的操作面板。一般能设定时间预约打扫，自行充电。前方有设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，并依每间不同厂商设定，而走不同的路线，有规划清扫地区。因为其简单操作的功能及便利性，现今已慢慢普及，成为上班族或是现代家庭的常用家电用品。 扫地机器人的机身为自动化技术的可移动装置，与有集尘盒的真空吸尘装置，配合机身设定控制路径，在室内反复行走，如:沿边清扫、集中清扫、随机清扫、直线清扫等路径打扫，并辅以边刷、中央主刷旋转、抹布等方式，加强打扫效果，以完成拟人化居家清洁效果。 扫地机器人的结构大致分为：本体、充电电池、充电座、集尘盒、遥控器。一应用传感器类型 1.1 红外线传感器 红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度)，都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。 红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化(这种变化可能是变大也可能是变小，因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻)，通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。 1.2 超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。基于超声波特性研制的传感器称为“超声波传感器”，广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
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。
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。
基于单片机的扫地机器人的设计开题报告
沈阳航空航天大学 北方科技学院 毕业设计开题报告 论文题目：基于单片机的扫地机器人的设计 专业：通信工程 学号： B24121129 学生姓名：王新 指导教师：马凤霞
21 3 2016年月日 一、立题依据 1、选题目的自动扫地机器人，是一种智能扫地、吸尘工具， 是一种配备了微电脑系统的电动保洁设备，它能按照人们的设置清洁房间的某一特定部分或全部。清洁机器人最早出现在于美年代中期进入大陆。现在市场上的自动扫地机器人国，随后发展的欧美，风靡港澳台，90扫地机器人，美国）irobotTOMEFON主要几种品牌：（德国）斐纳扫地机器人，（irobotPHILIPS（台湾）浦桑尼克扫地机器人，（科沃斯中国）科沃斯扫地机器人，Proscenic（荷兰）飞利浦扫地机器人等。年内机器人将融入市民日常生10人类的一只脚已经迈进了机器人时代的大门，中国活，机器人将和汽车一样成为生活必需用具。这些机器人从用途上看，有用于教育类的机器人，有用于服务类的机器人，有用于制造类的机器人，等等。其中自动扫地机器人就属年代中期的9080年代的个人电脑、上世纪于服务类的机器人。机器人的发展就像上世纪年至手机一样，正处于产业真正起飞的前夕，巨大的市场前景已经展现。资料显示，2003年底，全球投入使2007年间，全球机器人以每年40%左右的速度增长。据统计，到2009 用 的服务型机器人已达到450万台。 2、选题的意义省时、省力，整个清 洁过程中不自动扫地机器人优于普通吸尘器的地方主要体现在：清洁房间的过程免受噪音之苦；还比一般吸尘器的噪音小，需要人控制，减轻您操作负担；，清洁效率还可以净化空气，内置活性炭、吸附空气中的有害物质，粉尘净化率高达96%；轻便小巧：轻松打扫普通吸尘器清理不到的死角。总之，自动扫地机器人， 具接近100%有操作简单，使用方便、智能、安全、、清洁效果显著的特点。 3、国内外研究现状和现在国内外市场上的扫地机器人推出速度如雨后春笋， iRobot国外品牌中，美国扫地机器人比较热门，国内目前比较知名的有科沃斯、地贝、福玛特等，TOMEFON德国，也是比较热门的一个品牌。Proscenic其中作为进入扫地机器人市场的研究现状：自动扫地机器人作为服务机器人领域中的一个新产品，尽管目前国内在这方面的研究开发方面已经取得一定的成果，但是仍有许多关键技术问题需要解决或提高，如路径规划就是其中的一个比较重要的技术。有的可在房间内随机移动，有的能在 1 走遍）。事实上，虽然有一些公司100%单个房间内比较简单地以一定的路线移动（不能推出了一些样品或产品，但却不能达到满意程度：清洁效果不佳，遍历时间长。目前，在一些发达国家的办公室、工厂、车站、机场等场所已广泛使用到自动扫地机器人。随着科学技术的进步和社会的发展，人们希望更多地从繁琐的日常事务中解脱如果自动扫地机器人性价比足够高，这使得自动扫地机器人进入人家庭成为可能。出来，那么自动扫地机器人市场将会被看好。
【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
机械电子学课程作业 专业：精密仪器及机械课程名称：机械电子学 学号： 姓名： 完成时间：类别标准分数实得分数平时 成绩 作业 成绩 总分100 授课教师 签字
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，在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内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，自动在房间内完成地板清理工作。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。
扫地机器人传感器设计
扫地机器人传感器设计传感器与检测技术设计 姓名：徐雷 班级：电信12-1班 学号：1206110123
1. 扫地机器人 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，自动在房间内完成地板清理工作。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。本设计扫地机器人采用刷扫吸尘方式，机身为无线机器，以圆盘型为主，使用充电电池运作，操作方式使用遥控器、或是按机器上的操作面板相应按钮。本次设计的扫地机器人可设定时间预约打扫，自行充电。前方设置超声破测距传感器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，从室内边沿开始走矩形路线，有规划清扫地区。下面来介绍一下其所需的传感器类型，数量及实现功能。 2. 智能扫地机器人所需传感器类型及个数： (1) 防撞传感器（超声波测距传感器ZH5430）：3个。 (2) 防跌传感器（超声波测距传感器ZH5430）：3个。 (3) 防过热传感器（温度传感器DS18B20）：2个。 (4) 床底深度清扫（光敏传感器CDS-3）：8个。 (5) 灰尘盒防满传感器（介质型电容传感器ZCS1100）：2个。 (6) 低电量自动返回充电功能（红外线传感器RB-03T005）：2个。 (7) 边缘检测传感器（光电边缘检测传感器PBZ-CL007V）：2个。 (8) 遥控器控制功能（红外线传感器RB-03T005）：4个。 3.功能 3.1. 防撞传感器 扫地机器人内部安装三个超声波测距传感器，用来检测扫地机器人行进路线上是否有障碍物。超声波测距传感器安装位置如图3-1所示。
扫地机器人结构详细
扫地机器人结构详细 自动清扫机器人就是当今服务机器人领域一个热门的研究方向。从理论与技术上讲,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、办公场所与大众家庭。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就是自动完成房间空旷地面尤其就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,可在遥控与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、
扫地机器人结构详细上课讲义
扫地机器人结构详细
扫地机器人结构详细 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、电源 电池、开关等。 自动清扫机器人控制系统硬件 主要是以单片机AT89C51作为核 心，辅助其外围电路、电机驱动电 路、传感器检测电路以及红外遥控 电路等，各模块在单片机的控制 下，相互协调工作，保证自动清扫 机器人各种功能的实现。该控制系 统框图如图2所示。传感器在清扫机器人上的布置如图下所示，图中红色的圆点代表六个红外传感器的位置。 下图为清扫机的硬件系统：