基于STM32的智能扫地机器人设计与实现

发表时间：2018-06-15T10:02:02.047Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：李建军[导读] 摘要：本文以微处理器STM32F207为控制核心，设计开发了智能扫地机器人。

（新疆大学工程训练中心新疆乌鲁木齐 830047）

摘要：本文以微处理器STM32F207为控制核心，设计开发了智能扫地机器人。主要从机械结构设计、硬件电路设计以及软件实现三大方面进行阐述，给出了三维结构设计方案、控制系统硬件电路设计方案与软件实现流程图。该智能扫地机器人具有扫地、吸尘、拖地、自行充电等功能，通过红外测距模块实现自动避障与防跌落功能，能够在客厅、卧室、办公室等室内场所完成自动清扫功能。

关键词：扫地机器人；控制系统；STM32F207；红外测距

随着传感器技术、微处理器控制技术、电机控制技术以及人工智能算法的不断发展以及人们对生活质量的要求越来越高，智能扫地机器人因运而生。现有性能好的扫地机器人基本来自国外品牌，国内对扫地机器人的研究起步较晚，设计开发的扫地机器人产品功能相对简单，大多数只实现了清扫以及吸尘功能。扫地机器人的结构设计是否合理与控制系统的好坏是决定扫地机器人性能的关键因素，因此，本设计扫地机器人主要从结构设计与控制系统出发，设计出适合家庭以及办公室使用的小型扫地机器人，能够完成吸尘、拖地、扫地、自动避障以及自行充电等功能于一体的扫地机器人。

1 机械结构设计

本清扫机器人结构主要由面板部分、避障部分、底板部分、行走机构、清扫机构以及集尘机构等组成，三维结构设计图如图1、图2所示。结构设计思路：考虑到机器避障转弯功能，选择圆形结构作为大致外形；考虑方便拿取机器，在面板上设计上把手；为解决方面拿取集尘盒问题，在面板后端设一个按钮，按下按钮就可取下集尘盒；为了实现自动避障功能，在机器前端安装5个红外传感器进行距离检测；为了实现防跌落功能，在底板前部安放4个红外传感器；为了解决边缘角落难清扫问题，在底板前端增加一个边刷；为实现机器灵活行走功能，利用前端万向轮与左右两个驱动轮差速来完成行走功能；为了实现清扫功能，在底板中部偏后的位置安放中扫机构，底板后部安放集尘盒；为了完成吸尘功能，在集尘盒中安放涡轮风机进行吸尘，结合过滤网防止2次污染；为了实现自动回充功能，机器上必须要有充电触点，为了减小接触的冲击力，在充电触点后面增加两个减震弹簧，为了准确方便的接触触点，充电触点安置在正前方。其中：机器的行走机构包括左右两个驱动轮和前端万向轮，机器的转弯是通过两个驱动轮的差速来实现。轮子采用的是橡胶材料，可以让机器在运行过程中减少噪声；机器的的清扫机构包括中扫机构和边刷，通过边刷电机带动边刷旋转，可以清扫墙角，中扫与底板用卡槽和螺纹进行连接固定，中扫电机采用的是伺服电机，可以自动通过反馈来调节转速；集尘盒机构包括吸尘机构和集尘盒，通过电机带动风叶旋转形成低压气流来实现吸尘功能。

图1 扫地机器人正面三维结构设计图图2 扫地机器人底部三维结构设计图 2 控制系统硬件设计

扫地机器人硬件部分由主控制器、电机、按键、液晶显示屏、电机驱动模块、红外传感器、电源模块以及内部时钟芯片与外部FLASH 芯片等；其中，系统采用STM32F207作为主控芯片，通过PWM接口外接电机驱动芯片驱动电机，实现机器的行走、避让、清扫以及吸尘功能。面板上设有按键来完成功能转换以及液晶屏显示时间与工作状态。红外传感器设在机器前部与底部，前部红外传感器用于测量扫地机器人与障碍物之间的距离，底部红外传感器用于测量扫地机器人与地面之间的距离，将各个传感器距离信息传给主控制器，控制器通过分析、决策，将控制器指令传给电机驱动控制器，进而控制电机来实现避障与防跌落功能。扫地机器人控制系统硬件结构如图3所示。

图3 控制系统硬件结构图

3 控制系统软件设计

扫地机器人控制系统软件设计流程的详细描述：系统上电后首先进行各个模块的初始化，完成初始化之后液晶屏上显示自动清扫或待机；若选择待机，则系统一直等待按键输入；若选择自动清扫，液晶屏上将显示清扫开始时间与清扫时间选择，在选择好时间之后，需按一下时间设定按键；设定好时间之后，对开始时间进行倒计时；到达指定时间后系统对电池是否欠压进行检测，若电池欠压，液晶屏上显示低电量，系统根据算法寻找充电站，与充电站握手配对成功后进行充电；若电池电量正常，清扫时间开始倒计时，同时系统开启边刷电机、中扫电机以及吸尘电机，读取各个传感器的值根据自动清扫算法与避障算法进行遍历清扫，面板上显示当前状态，直到清扫时间为零，结束整个流程。扫地机器人控制系统软件设计流程如图4所示。

扫地机器人项目规划方案

扫地机器人项目规划方案规划设计/投资方案/产业运营

摘要扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。该扫地机器人项目计划总投资10104.62万元，其中：固定资产投资8478.18万元，占项目总投资的83.90%；流动资金1626.44万元，占项目总投资的16.10%。本期项目达产年营业收入15651.00万元，总成本费用12344.95 万元，税金及附加178.54万元，利润总额3306.05万元，利税总额3940.60万元，税后净利润2479.54万元，达产年纳税总额1461.06万元；达产年投资利润率32.72%，投资利税率39.00%，投资回报率24.54%，全部投资回收期5.58年，提供就业职位240个。

扫地机器人项目规划方案目录第一章总论一、项目名称及建设性质二、项目承办单位三、战略合作单位四、项目提出的理由五、项目选址及用地综述六、土建工程建设指标七、设备购置八、产品规划方案九、原材料供应十、项目能耗分析十一、环境保护十二、项目建设符合性十三、项目进度规划十四、投资估算及经济效益分析十五、报告说明十六、项目评价十七、主要经济指标

第二章投资背景和必要性分析一、项目承办单位背景分析二、产业政策及发展规划三、鼓励中小企业发展四、宏观经济形势分析五、区域经济发展概况六、项目必要性分析第三章产品规划方案一、产品规划二、建设规模第四章项目选址可行性分析一、项目选址原则二、项目选址三、建设条件分析四、用地控制指标五、用地总体要求六、节约用地措施七、总图布置方案八、运输组成九、选址综合评价

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、

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

扫地机器人项目规划设计方案

扫地机器人项目规划设计方案规划设计/投资分析/实施方案

报告说明— 该扫地机器人项目计划总投资11756.27万元，其中：固定资产投资9916.15万元，占项目总投资的84.35%；流动资金1840.12万元，占项目总投资的15.65%。达产年营业收入17938.00万元，总成本费用13549.85万元，税金及附加218.68万元，利润总额4388.15万元，利税总额5212.09万元，税后净利润3291.11万元，达产年纳税总额1920.98万元；达产年投资利润率37.33%，投资利税率44.33%，投资回报率27.99%，全部投资回收期5.07年，提供就业职位304个。扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。

目录第一章项目概况第二章投资单位说明第三章项目背景及必要性第四章投资建设方案第五章项目选址可行性分析第六章土建工程分析第七章工艺先进性分析第八章项目环境影响情况说明第九章职业保护第十章项目风险应对说明第十一章节能评估第十二章项目进度方案第十三章项目投资情况第十四章项目经营效益第十五章评价及建议第十六章项目招投标方案

第一章项目概况一、项目提出的理由扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。二、项目概况（一）项目名称扫地机器人项目（二）项目选址 xx产业示范园区项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用自然空间，坚决贯彻执行“十分珍惜和合理利用土地”的基本国策，因地制宜合理布置。对周围环境不应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。（三）项目用地规模项目总用地面积36511.58平方米（折合约54.74亩）。

智能扫地机器人课程设计

1、课题背景及研究的目的和意义 1.1课题背景扫地机器人是服务机器人的一种，可以代替人进行清扫房间、车间、墙壁等。提出一种应用于室内的移动清洁机器人的设计方案。其具有实用价值。室内清洁机器人的主要任务是能够代替人进行清扫工作，因此需要有一定的智能。清洁机器人应该具备以下能力：能够自我导航，检测出墙壁，房间内的障碍物并且能够避开；能够走遍房间的大部分空间，可以检测出电池的电量并且能够自主返回充电，同时要求外形比较紧凑，运行稳定，噪音小；要具有人性化的接口，便于操作和控制。结合扫地机器人主要功能探讨其控制系统的硬件设计。 1.2研究目的和意义国家农业智能装备工程技术研究中心邱权博士介绍说，扫地机器人可以看作是一种智能吸尘器，通过其基于传感器检测的智能运动规划算法使原本由人操作的吸尘器成为一个可自主运行的智能化设备。它通过各种传感器，比如碰撞开关、红外接近开关、超声传感器、摄像头等，来感知自身的位置和状态，通过智能算法决定当前的任务状态。它可以根据某个传感器检验地面清洁程度，根据历史信息确定哪些区域已经打扫过，它的充电座会发出红外线信息，在电量低于一定值后，它开始寻找红外信息来自动充电。防跌落是基于机器人底部所安装的红外传感器检测地面的距离，当距离发生变化时机器人将停止并改变路线。由于扫

地机器人是一个智能化产品， 1.3工作原理扫地机器人机身为可移动装置，机器人依托红外识别以及超声波测距从而避障，配合芯片控制内部电机转动以及内部真空环境吸尘，通过路线设计，在室内自由行走，由中央主刷旋转清扫，并且辅以边刷，沿直线或者之字形活动路径打扫。 2、设计要求与内容 1）以 AT89S52系列单片机为核心设计移动清扫机器人电机驱动与控制电路，采用红外传感器和超声波传感器完成障碍物检测电路设计，完成充电站检测电路设计，完成避障算法与路径规划算法设计。 2）按键选择清扫模式和充电模式。 3）显示方式LED 显示当前时间和机器人当前工作状态。 3、系统方案设计 3.1设计任务 1）利用AT89S52处理器编程实现电机驱动。 2）液晶显示扫地机器人的内部参数。 3）当扫地机器人显示电量不足时，无线模块发送命令到充电桩，开始进行充电模式，此时红外发射光线充电桩与扫地机器人充电接口对接，此

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

irobot880扫地机器人中文说明书

Roomba 880中文说明书 Roomba 880简介 Roomba 880是iRobot公司在20xx年推出的最新一代家用吸尘机器人。Roomba 880使用了全新的革命性AeroForceTM高性能清扫系统，真空吸力比前代产品提升了五倍，清扫效率提升了50%，垃圾盒容量是前代的1.6倍，在提供了最大的清扫效能的同时，具有最佳的维护便捷性。使用前须知： 1.在收到Roomba的包装盒后，应立即打开包装检查确认机器是否完好，配件是否齐全等，如有问题请及时联系退还。 2.请认真阅读产品使用说明书，了解熟悉Roomba的使用和操作流程。对Roomba 880进行充电： 1.第一次使用Roomba前，需要对Roomba充电16小时，充电前应先将Roomba底部的绝缘拉条扯掉。 2.Roomba 880只能使用充电座进行充电，将充电座接通电源后，直接将Roomba摆放到充电座上或者Roomba电池中有剩余电量可以按下“自座”键让Roomba自动返回充电座。当进入充电状态后，Roomba

面板上的“电池指示灯”会发出快速闪烁的黄色灯光，充满电时，“电池指示灯”将显示为绿色。 3.日常使用过程中，当Roomba感应到电池电量不足时，Roomba 会自动返回充电座充电，为了使Roomba能尽快找到充电座，请将充电座靠墙放置在平稳开阔的地面，并远离等离子电视、强光源或者镜子等充电指示灯 Roomba使用电池指示灯显示充电状态。电池指示灯电池状态红灯常亮电量已耗尽黄灯闪烁正在充电绿灯常亮已充满黄灯快速闪烁16小时恢复式充电使用Roomba打扫房间开启与关闭Roomba 880 ●按 CLEAN 键启动 Roomba。您将听到哔的一声电池指示灯将点亮。 ●再次按下 CLEAN 键Roomba 将开始清洁工作周期。 ●在 Roomba 清扫过程中，按 CLEAN 键暂停。 ●再次按下 CLEAN 键，继续清扫周期。

小学六年级06-10《扫地机器人》期末测试教学设计

第10课扫地机器人【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

综合课程设计说明书—扫地机器人设计

课程设计说明书课程名称：综合课程设计题目：扫地机器人设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：设计成绩：学号：答辩成绩：学生姓名：总成绩：起讫日期： 2020年6月1日至 2020年6月25日指导教师：系分管主任：审核日期：

说明 1、课程设计任务书由指导教师填写，并经学院审定后下达给学生。 2、进度表是课程设计工作检查的主要依据。 3、学生根据指导教师下达的任务书，独立完成课程设计。 4、本任务书在课程设计完成后，与打印部分（说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）以及电子文档部分（所有设计的说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）资料一并上交指导教师，作为课程设计的主要档案资料。

一、课程设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求） 1、工作要求减速、驱动、传动系统是机器人运动控制的重要组成部分，不仅仅在机器人运动中起到主要作用，在其他机械设备的运动控制中也起到主要作用。《机器人机械设计》课程设计实践教学环节要求同学们针对实际需求，灵活应用所学知识，独立进行系统综合设计，以达到巩固机器人减速、驱动、传动系统的基础知识、掌握机器人减速、驱动、传动系统设计、计算过程，并根据样机拆解，提高动手实践能力的目的。 2、技术要求每五位学生一组，每组应独立完整地设计一套总体装配图、减速、驱动、传动轮组系统；微机控制系统接口电路及软件设计。设计参考数据如下：机器人自重4kg，要求负载1-5kg，每1kg为一个负载阶梯每组对应不同负载机器人最大运动速度：分别为30，40，50cm/s 提供轮组样机模型及减速传动模型可供参考设计要求如下：（1）完成扫地机器人整体装配设计。（2）完成直流电机选型、数字码盘设计、各种设计参数计算。（3）完成整个机器人减速、驱动、传动轮组系统的3D建模、2D图纸设计，参数标注等。（4）完成微机控制系统接口电路设计；（5）完成微机控制系统软件设计；（6）完成并打印设计说明书。（7）提交全部设计电子文档。等效A0图纸1张以上。三、课程设计实物内容及要求

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。

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 AUTOMATIC SWEEPING 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 AUTOMATIC SWEEPING MACHINE ABSTRACT In 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

智能扫地机器人项目投资计划书

智能扫地机器人项目投资计划书规划设计/投资分析/产业运营

报告说明— 该智能扫地机器人项目计划总投资7474.28万元，其中：固定资产投资5228.65万元，占项目总投资的69.96%；流动资金2245.63万元，占项目总投资的30.04%。达产年营业收入16433.00万元，总成本费用12411.56万元，税金及附加152.50万元，利润总额4021.44万元，利税总额4728.62万元，税后净利润3016.08万元，达产年纳税总额1712.54万元；达产年投资利润率53.80%，投资利税率63.27%，投资回报率40.35%，全部投资回收期3.98年，提供就业职位323个。扫地机器人从功能性向智能型转型，由基本的清扫功能，到清扫效率、清扫质量的提升，规划类产品已经成为行业的标配，客户体验明显提升。围绕着传感器、算法方面的提升，规划类产品再度引爆了扫地机器人市场，使得扫地机器人市场进入智能新时代。

目录第一章总论第二章建设单位基本信息第三章项目建设必要性分析第四章建设内容第五章项目建设地方案第六章项目土建工程第七章工艺方案说明第八章项目环保分析第九章安全管理第十章建设风险评估分析第十一章项目节能方案分析第十二章实施进度计划第十三章投资计划方案第十四章项目经营效益分析第十五章综合评价第十六章项目招投标方案

第一章总论一、项目提出的理由扫地机器人从功能性向智能型转型，由基本的清扫功能，到清扫效率、清扫质量的提升，规划类产品已经成为行业的标配，客户体验明显提升。围绕着传感器、算法方面的提升，规划类产品再度引爆了扫地机器人市场，使得扫地机器人市场进入智能新时代。二、项目概况（一）项目名称智能扫地机器人项目（二）项目选址 xx经开区场址选择应提供足够的场地用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生产设施的建设需要；场址应具备良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕，确保能源供应有可靠的保障。（三）项目用地规模项目总用地面积21484.07平方米（折合约32.21亩）。（四）项目用地控制指标

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。图2 扫地机器人功能框图三、功能简介 1、清扫模式：清扫模式包括随机清扫、螺旋式清扫、交叉清扫、沿边清扫、定点清扫、预约清扫等。随机清扫是指根据地面状况在其他几种清扫模式之中进行切换；螺旋式清扫是指绕圈清扫的模式；交叉清扫是指在不同的区域之间交叉穿梭来清扫，也可以称为Z字形清扫；沿边清扫是沿着房间的边界进行清扫；定点清扫是指在指定的位置小范围内清扫；预约清扫是指每天在指定的时间自动清扫，可以预约一次和一周内任意预约清扫时间，可以放心上班和出差，也可以自动打扫。 2、智能导航系统扫地机器人的智能导航实质就是路径自动规划。扫地机器人路径自动规划有两种方法：：随机式全区域覆盖和规划式全区域覆盖。随机式全区域覆盖方法控制简单，不需要很多的硬件，软件编程也简单，易于实现。但其缺点是移动机器人运行轨迹重复性较大，且运行轨迹不能较快地、充分地覆盖整个区域，这种路

海尔扫地机器人SWR-BeeLive-DC1000R说明书

一、使用前 1. 安全注意事项 1-2 2. 包装内容及技术参数装箱清单部件说明技术参数 3. 机器与配件的功能说明机器的清洁模式机器的显示与指示按键功能描述遥控器的安装和功能回充座的安装虚拟墙的安装二、产品的使用 1. 如何开始和停止清洁 2. 如何充电 3. 预约设置与当前时间 4. 如何使用拖布进行清洁三、保养和维护 1. 清扫尘盒 2. 清洁主毛刷与除尘刷 3. 清洁传感器和充电极片 4. 清洁侧刷 5. 清洁拖布8. 故障排除目录 3-5 3456-91010-111112 1314151516161617 67899 8７．　清洁左右轮６．　清洁万向轮

1. 安全注意事项下面说明的安全注意事项用于指导用户安全、正确地使用产品，以避免发生意外的受伤或损坏。 ! 警告出于安全考虑，不要让小孩子用工具自行拆卸机器。 …………如不遵守此警告，可能导致产品故障。决不可将机器以外的其它产品的电池或回充器用于机器。 …………如不遵守此警告，可能导致火灾或产品故障。确保回充座的电源线不会被重物碾压或被尖锐物刺破。 …………如不遵守此警告，可能导致触电、火灾或产品故障。如果电源线破损，不要插入插座。如果地板上放有蜡烛，蚊香或易碎物品，请不要使用机器。 …………如不遵守此警告，可能导致火灾或产品故障。不要将回充座和机器放在加热装置旁边。 …………否则可能导致产品变形、火灾或产品故障。务必使用专用插座。 …………一个插座上同时连接多个电器可能产生过多的热量，从而引发火灾。不要强行弯曲电源插头。不要使用已经损坏或变松的电源插头。 …………否则可能导致触电、火灾或产品故障。拔出电源插头时，一定要抓住手头，而不要拉扯电源线。接出电源插头时，不要让手指接触到插头。 …………这可能导致触电。不要用湿手接触电源插头 …………否则可能导致触电。不要让儿童或宠物玩耍机器或趴在上面。如有物品挂在机器上，不要使用。 …………否则可能导致受伤或产品损坏。不要在机器周围喷洒或放置易燃物、表面活性剂或饮料。 …………否则可能导致火灾或产品故障。易燃物：汽油、稀释剂等。表面活性剂：清洁剂、浴室物品等。使用时，不要将任何身体部位（如手或脚）插到机器的刷子或轮子下面。 …………否则可能导致受伤或产品损坏。不要在有小孩睡觉的房间运行机器。 …………否则可能导致受伤或产品损坏。不要在狭小并有一定高度的家具上运行机器，如衣柜、冰箱、工作台、餐桌等。 …………否则可能导致受伤或产品损坏。在无人照看的情况下，不要让儿童或宠物靠近机器。 …………否则可能导致受伤或产品损坏。

年产xx台扫地机器人项目商业计划书 (2)

年产xx台扫地机器人项目商业计划书规划设计/投资分析/实施方案

报告摘要说明扫地机器人满足家庭清洁需求，相比人力和吸尘器，扫地机器人更加智能便捷，其采用的环境感知技术和运动控制技术大大降低清扫过程的人工干预，可自主完成规划路径、清扫、充电。 xxx科技公司由xxx科技发展公司（以下简称“A公司”）与xxx 有限公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出资350.0万元，占公司股份55%；B公司出资290.0万元，占公司股份45%。 xxx科技公司以扫地机器人产业为核心，依托A公司的渠道资源和 B公司的行业经验，xxx科技公司将快速形成行业竞争力，通过3-5年的发展，成为区域内行业龙头，带动并促进全行业的发展。 xxx科技公司计划总投资19646.67万元，其中：固定资产投资15055.09万元，占总投资的76.63%；流动资金4591.58万元，占总投资的23.37%。根据规划，xxx科技公司正常经营年份可实现营业收入38833.00 万元，总成本费用30894.42万元，税金及附加360.15万元，利润总额7938.58万元，利税总额9393.71万元，税后净利润5953.93万元，纳税总额3439.77万元，投资利润率40.41%，投资利税率47.81%，投资回报率30.31%，全部投资回收期4.80年，提供就业职位734个。

目前，家务机器人在个人及家用服务机器人的销售量中占据主要部分，发展速度较快，而家务机器人的发展主要得益于智能扫地机器人市场的崛起。

第一章总论一、拟筹建公司基本信息（一）公司名称 xxx科技公司（待定，以工商登记信息为准）（二）注册资金公司注册资金：640.0万元人民币。（三）股权结构 xxx科技公司由xxx科技发展公司（以下简称“A公司”）与xxx 有限公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出资350.0万元，占公司股份55%；B公司出资290.0万元，占公司股份45%。（四）法人代表秦xx （五）注册地址 xxx高新技术产业示范基地（以工商登记信息为准）（六）主要经营范围以扫地机器人行业为核心，及其配套产业。

基于单片机的扫地机器人的设计开题报告

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 2016年 3 月 21 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国，随后发展的欧美，风靡港澳台，90年代中期进入大陆。现在市场上的自动扫地机器人主要几种品牌:(TOMEFON德国)斐纳扫地机器人，(irobot美国)irobot扫地机器人，(Proscenic台湾)浦桑尼克扫地机器人，(科沃斯中国)科沃斯扫地机器人，(PHILIPS荷兰)飞利浦扫地机器人等。人类的一只脚已经迈进了机器人时代的大门，中国10年内机器人将融入市民日常生活，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于服务类的机器人。机器人的发展就像上世纪80年代的个人电脑、上世纪90年代中期的手机一样，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年至2007年间，全球机器人以每年40%左右的速度增长。据统计，到2009年底，全球投入使用的服务型机器人已达到450万台。 2、选题的意义

自动扫地机器人优于普通吸尘器的地方主要体现在:省时、省力，整个清洁过程中不需要人控制，减轻您操作负担;还比一般吸尘器的噪音小，清洁房间的过程免受噪音之苦;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%，清洁效率接近100%;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、国内外研究现状现在国内外市场上的扫地机器人推出速度如雨后春笋，国外品牌中，美国iRobot和德国TOMEFON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，其中作为进入扫地机器人市场的Proscenic，也是比较热门的一个品牌。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 单个房间内比较简单地以一定的路线移动(不能100%走遍)。事实上，虽然有一些公司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出来，这使得自动扫地机器人进入人家庭成为可能。如果自动扫地机器人性价比足够高，那么自动扫地机器人市场将会被看好。二、研究方案

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。