清扫机器人的结构设计.
毕业设计（论文） 题目： 清扫机器人结构设计 院 (系)： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师：
二〇 年 月 日 摘 要 清扫机器人属于服务机器人的一种，世界各国尤其是西方发达国家都在致力于研究开发和广泛使用服务机器人。如果清扫机器人的性价比足够高，那么清扫机器人的市场将会被看好。 本文介绍了清洁机器人在国内外发展现状和应用情况，侧重研究了清洁机器人的避障控制系统。结合实验室实际条件，设计了机器人样机。其主要工作内容包括:小车机械本体设计、控制理论的介绍、AT89C51单片机控制系统硬件电路及检测电路设计、控制系统软件设计和机器人避障性能测试试验。 通过实验表明所设计的机器人样机能够实现自主避碰的功能，达到设计要求。
关键词:清洁机器人 避障 AT89C51单片机 Abstract Cleaning robot is one part of the serving robot..Serving robot is beingresearched and developed in the countries all over the world,and which is beingused widely in the west developed countries.If the rate of quality and price of thecleaning robot is highly enough ,the market of the cleaning robot would beprospered. The paper studies the applications and developments of cleaning robot athome and abroad, and researches the control system of the cleaning robot avoidinga obstacle mainly.The model is designed under the actual condition of the lab. The main work of the paper is as follows. The mechanical design of cleaning robot,thetheory of the control system, the design of control system of hardware circuit andsoftware based on AT89C51 SCM, the design of inspective circuit and theexperiment of performance of the cleaning robot avoiding a obstacle. The result of the experiment shows that the robot designed has the functionsof avoiding a obstacle, so it fills the demand of the task.
KEY WORD:cleaning robot avoid a obstacle AT89C51 SCM. 目录 第一章 绪论......................................................... 1 第一节 研究的目的和意义 ......................................... 1 第二节 设计的重点和难点 ......................................... 1 第三节 家庭清扫机器人的关键技术 ................................. 1 第四节 论文主要完成工作 ......................................... 2 第二章 总体结构设计 ................................................ 3 第一节 整体结构布局 ............................................. 3 第二节 驱动部分 ................................................. 4 第三节 吸尘部分 ................................................. 6 第四节 电源部分 ................................................. 6 第五节 路径规划算法 ............................................. 6 第六节 仿真结果 ................................................. 8 第三章 硬件控制部分设计 ............................................ 9 第一节 AT89系列单片机简介....................................... 9 第二节 外围电路 ................................................. 9 结论 .............................................................. 11 致谢 .............................................................. 12 参考文献 .......................................................... 13 1
第一章 绪论 第一节 研究的目的和意义 清扫机器人将移动机器人技术和吸尘器技术有机地融合起来，实现室内环境（地面）的半自动或全自动清洁，替代传统繁重的人工清洁工作，近年来已受到国内外的研究人员重视。作为智能移动机器人的一个特殊应用，从技术方面讲，智能化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，清扫机器人将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于家庭和公共场馆的室内清洁。因此，开发自主智能吸尘器既具有科研上的挑战性，又具有广阔的市场前景。 融合现代传感器以及机器人领域的关键技术，本课题旨在开发一部价格便宜，全区域覆盖，能够充分满足家庭需求且方便适用的智能家庭清扫机器人。使它可以替代传统的家庭人工清扫方式，使家庭生活电气化、智能化，使科技更好地为人类服务。
第二节 设计的重点和难点
由前面的设计家庭清洁机器人的工作内容和要求，在宽400高100的体积下如何设计和布置好清扫机构，行走机构，吸尘机构和储存垃圾机构。 路径方式的选择，以及如何用软件控制实现其避障功能。
第三节 家庭清扫机器人的关键技术
家庭清洁机器人的关键技术吸尘机器人系统通常由四个部分组成:移动机构、感知系统、控制系统和吸尘系统。移动机构是吸尘机器人的主体,决定了吸尘器的运动空间,一般采用轮式机构。感知系统一般采用超声波测距仪、接触和接近传感器、红外线传感器等。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,清扫机器人控制系统的研究和开发已具备了 2
坚实的基础和良好的发展前景。清扫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、抗干扰性以及清洁度。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。目·展较快、对清扫机器人发展影响较大的关键技术是:传感技术、智能控制技术、路径规划技术、吸尘技术、电源技术等。 传感技术 为了让吸尘机器人正常工作,必须对机器人位置、姿态、速度和系统内部状态进行监控,还要感知机器人所处工作环境的静态和动态信息,使得吸尘机器人相应的工作顺序和操作内容能自然地适应工作环境的变化。
第四节 论文主要完成工作
课题主要完成的工作包括清洁机器人结构设计，驱动电机选择，传感器的选择，控制算法的研究，硬件电路设计和软件编程及试验。 一.机械结构部分 包括机器人构成方案选择、机器人本体机构设计和驱动电机的选择 二.避障系统控制方案 包括机器人障碍检测系统、定位系统的确定和控制算法的选择 三.控制系统硬件部分 包括AT89C51单片机控制系统硬件电路设计、电机驱动电路设计和传感 器检测硬件电路设计 四.控制系统软件部分 包括AT89C51单片机控制系统系统软件设计 3
第二章 总体结构设计 第一节 整体结构布局 整个机器人的结构由车体,吸尘装置,传感部分,控制部分组成。 传感部分包括车身两侧的光电传感器和前面的碰板和光电开关组成的接触式传感器。机器人前轮为随动轮,后轮采用差动式驱动,光电编码器装在前随动轮上,与随动轮同轴。当发生碰撞时,碰板带动光开关移动产生信号变化。光电传感器对车体侧面进行探测，判断左右转弯是否可行。如结构简图2所示：
图2.1 清扫机器人结构示意图 考虑到机构和控制的复杂性,本清扫机器人采用圆形车体,圆形车体的最大优点是运动灵活,控制简单,不会发生卡死的现象。 车体前端是一个碰板系统由一套机械装置和光电开关组成,用于检测运动前
碰板光电传感器 检测悬空的光
电传感器
随动轮
两独立驱动轮
吸尘入口 两反向旋转
的边刷
一种水面视觉垃圾清理机器人的结构设计
一种水面视觉垃圾清理机器人的结构设计摘要：本文介绍一种基于视觉的水面垃圾清理机器人以及该装置的基本结构，工作原理和工作特色。
具体阐述了该装置的设计方向，未来前景，以及对人类未来水污染处理方式的重大影响。
该装置基于摄像头的人工智能视觉算法使得垃圾清理机器人能自动发现并识别垃圾，之后通过目标追踪使小船行驶到垃圾所在位置并通过传送带，压缩装置和粉碎装置对垃圾进行收集和加工以达到清理垃圾的作用。
结果表明，该机器人适合多种复杂水域环境，具有稳定性强、作业效率高、原材料清洁环保等优点，可广泛应用于水环境治理领域。
关键词:人工智能；机器视觉；自动控制；垃圾清理船1.引言海洋因其空间广阔成为人们生活和生产的活动场所，但水面漂浮垃圾的问题也接踵而至。
偌大的江河湖海水面之上，漂浮着各种垃圾，严重影响水域环境。
为更绿色地利用水资源，各国对水面的垃圾清理也较为重视，但效果不是太理想。
【1】根据调查，目前小型水域的漂浮垃圾清理仍以人工驾驶船只打捞为主，存在效率低、成本高和劳动强度大等问题，而且小型水域经常存在水面狭窄或者深浅不一的区域，打捞具有一定的危险性。
为了克服现有技术的缺点．针对小型水域特点和现有清理装置的不足，我们团队设计一种小型水面垃圾清理装置。
【2】2.主体设计本文所设计的视觉跟踪水上垃圾清理船是由动力模块、功能模块、视觉模块、电源模块组成。
小船的工作流程为小船首先进行目标识别，即通过卡尔曼滤波将目标框处理为预测框，再通过距离代价矩阵进行匈牙利匹配，将特征值、检测框与匈牙利匹配共同作用，追踪 ids 系统，寻找目标 ids。
随后进行目标跟踪，移动小船行驶到目标地，将垃圾送入小船内部，使垃圾最后被送到储存箱。
主要结构包括两个1.5KG 推力的直流转向推进器，传送带，垃圾储存箱，摄像头探照灯组成的视觉模组，压实装置，24v 磷酸铁锂电池，电源转换器等部件。
3.结构设计本文所设计的水面视觉垃圾清理机器人装置如图1所示。
初中信息科技作业设计大赛获奖作品
初中信息科技作业设计大赛获奖作品
《智能扫地机器人》
一、概述
智能扫地机器人是一种新型的智能机器，它能够根据地面上的情况自
动进行清扫、避障、跟踪等功能，可以使用户无需手动拖地、不必费力让
室内环境变的清洁和整洁。
它的主要优势在于节省时间，节能环保，可以
自动拖地，无需人手参与，在室内小角落处也能起到良好的清洁作用，操
作简单、方便，安全可靠，能够起到清洁室内、减少家庭护理时间的效果。
二、结构设计
1、机械结构设计
智能扫地机器人由驱动模块、操作模块、检测模块、控制模块、输出
模块、电源模块等部分组成。
其中，驱动模块通过马达/减速机把电能转换成机械能，使机械设备
运转；操作模块，通过调节驱动模块，把控制信号输入驱动模块，从而实
现扫地机器人的前进、停止和退回动作；检测模块的作用是检测机器人处
于清扫状态的地面是否干净，如果有灰尘则重新清洁；控制模块控制机器
人前进的方向，通过对路径的选取及参数设置来实现机器人自动清扫；输
出模块是实现清扫机器人吸尘的重要组件，它安装了压缩机和吸尘罩，可
以有效地收集灰尘；电源模块对整个系统进行供电管理。
管道除尘机器人结构设计(机械CAD图纸)
管道除尘机器人结构设计（机械CAD图纸）题目:管道除尘机器人结构设计摘要基于利用行星磨头清洗技术对管道进行清洗的目的，在总结现有的管道机器人设计方案的基础上，根据现场的实际情况，论文首先对管道清洗机器人行走部分进行方案设计，经分析比较后确定了新型管道清洗机器人行走的较佳设计方案，并据此方案对机器人作了行走部分结构设计;对机器人的行走特性进行了研究，提出了使机器人在管道内能够保持稳定运行的方法.通过对机器人机构的设计和机器人在直管道内运动情况的思考研究，进一步验证了设计思想的可行性。
最后，研究了管道清洗机器人行走系统的安全性能，给出了在高压情况下保证行走系统安全的基本方案，为管道清洗机器人系统的实用化提供可靠的依据。
关键词: 管道机器人;安全防护 ;行走II本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828AbstractBased on the use of planetary grinding head cleaning technology for the purpose of cleaning pipes, at the conclusion of the existingpipeline robot design based on the actual situation at the scene, the first paper on the pipe cleaning robot to walk part of program design, by analysis and comparison a new pipeline after cleaning robot designed to walk a better program, and accordingly the program made a walk on part of the structure of robot design; characteristics of walking robots have been studied and put forward in the pipeline so that the robot wasable to remain stable The method of operation. By the design of the robot body and the robot movement in the straight tube case study of thinking, and further verify the feasibility of the design idea.Finally, the research pipeline cleaning robot running the safety of the system performance, given the high-pressure circumstances to ensure that the basic operating system security program, for pipe cleaning robot system of the utility to provide a reliable basis.Key words: pipe robot; security; walkIII本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828目录摘要...................................................................... .. (I)IABSTRACT............................................................ . (III)绪论...................................................................... ........................................................................ (1)1 概述.............................................................................................................................................21.1 管道清洗机器人常见问题分析...................................................................... ..................... 2 1.2 除垢机器人理念...................................................................... ............................................. 2 1.3 基本设计任务...................................................................... ................................................. 3 1.4毕业设计的目的 ..................................................................... .............................................. 3 2.1 管道射流清洗机器人的本体设计...................................................................... .. (4)2.1.1 移动方式选择...................................................................... (4)2.1.2 传动方案的选择...................................................................... ...................................... 4 2.2 管道清洗机器人变管径自适应性方案设计.......................................................................62.3 动力系统的设计计算...................................................................... . (9)2.3.1 管道机器人行驶阻力分析...................................................................... . (9).................................................................... .......... 12 2.3.2 减速器的选择................................2.4 机器人的速度和驱动能力校核...................................................................... . (13)2.4.1 运动速度校核...................................................................... . (13)2.4.2 驱动能力校核...................................................................... ........................................ 13 3 链轮传动的设计计算...................................................................... ......................................... 153.1 链轮设计的初始条件...................................................................... ................................... 15 3.2 链轮计算结果 ..................................................................... .............................................. 15 3.3历史结果 ..................................................................... .. (16)4 蜗轮蜗杆的设计计算...................................................................... ......................................... 18 4.1 蜗轮蜗杆基本参数设计 ..................................................................... (18)4.1.1 普通蜗杆设计输入参数...................................................................... (18)4.1.2 材料及热处理...................................................................... . (19)4.1.3 蜗杆蜗轮基本参数...................................................................... .. (20)4.1.4 蜗蜗轮精度...................................................................... .. (21)4.1.5 强度刚度校核结果和参数...................................................................... .. (22)4.1.6 自然通风散热计算...................................................................................................... 22 4.2蜗杆轴的结构设计...................................................................... . (23)4.2.1 轴的强度较核计算...................................................................... .. (23)4.2.2 轴的结构设计...................................................................... . (27)4.2.3 键的校核...................................................................... ................................................ 27 5 弹簧的设计计算...................................................................... . (29)IV本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 4013398286 安全性能 ..................................................................... .............................................................. 31 结论 ..................................................................... ........................................................................ .. 32 参考文献 ..................................................................... .................................................................. 34 致谢 ..................................................................... ........................................................................ .. 33V本科机械毕业设计论文CAD图纸 QQ 401339828绪论1.1本课题研究的内容和意义用于石油、天然气乃至民用上下水等管道在传输液、气体过程中，因温度、压力不同及介质与管道之间的物理化学作用，常常会高温结焦，生成油垢、水垢，存留沉积物，腐蚀物等，使有效传输管径减少，效率下降，物耗、能耗增加，工艺流程中断，设备失效，发生安全事故。
多功能清洁机器人机械结构设计与控制
多功能清洁机器人机械结构设计与控制摘要：现如今，我国的科技在不断的进步，针对高楼玻璃与室内高墙，设计了一种多功能清洁机器人，机器人整体结构为六足结构，采用三角步态运动方式，在真空泵、吸盘、舵机等零件的配合下，实现在玻璃与墙面上的垂直行走，并设计了可90°翻折的头部，在遇上较大障碍或者墙角时能够顺利通过，实现了连续作业，并设计了高压水泵、清扫机构，既可以清洗玻璃，又可以清扫墙面。
绘制了结构图，对底板、头部进行了应力分析，在此基础上，制作了样机，对机器人的行走方式、安全性进行了分析。
关键词：机器人；六足；结构优化设计；运动分析1整体方案设计根据机器人垂直运行的特点及要求，本作品在研究之初，从机器人清洗玻璃与墙体时的行走能力、跨越障碍能力入手，整体方案设计既要满足垂直运行时的稳定性、安全性，又要结构简捷、操作方便。
（1）机器人的步态运行方式。
为了方便机器人在室外玻璃、墙体上垂直运行流畅，根据六足机器人的工作原理，采用三角步态式行走。
（2）跨越障碍方式。
在进行清扫时，机器人遇上墙角、台阶等较大障碍时，需要顺利通过，实现连续作业，采用可翻折式机构。
（3）吸盘机构。
机器人在进行垂直运行时，必须能够牢牢地吸在墙面与玻璃面上，本装置所采用的吸盘机构，由吸盘、气泵、电磁阀等组成，在各零件的相互配合下，使6个腿实现轮换吸附。
（4）清洗机构。
清洗机构是机器人的执行部分，本机器人能够实现清洁玻璃与墙面的功能，在清洗玻璃时，考虑玻璃的清洗程度以及节约用水的情况，采用高压水泵、针孔式喷嘴以及毛刷机构。
通过高压水、毛刷机构清洁玻璃，使用毛刷机构，清扫墙面。
2组成模块与功能多功能清洁机器人的组成模块包括驱动清扫结构模块、洒水系统模块、拖地清洁结构模块、控制系统模块、传感检测系统模块和图像传输系统模块等，集机械电子、传感器、自动控制、机器人、网络通信和路径规划等诸多学科知识为一体，具有防碰撞、跌落感知、自主导航路径规划、路面监控、手机远程操控、红外遥控等功能。
光伏电站太阳能板清扫机器人及其履带式行走机构的制作方法
光伏电站太阳能板清扫机器人及其履带式行走机构的制作方法随着环境保护意识的增强和对可再生能源的需求不断增长，光伏电站作为一种清洁能源发电方式得到广泛应用。
然而，由于光伏电板长期暴露在室外环境中，会积累大量的灰尘和污物，影响能量转换效率，因此定期清洗光伏电板显得尤为重要。
为了提高清洗效率和减少人力成本，研发一种光伏电站太阳能板清扫机器人是非常必要和迫切的。
一、光伏电站太阳能板清扫机器人的结构设计为了满足光伏电站太阳能板清洗的需求，该机器人的结构设计应具备以下特点：1. 太阳能板清扫装置：该装置通常由清洗刷和喷水装置组成，能够有效清洗太阳能板表面的灰尘和污物。
清洗刷采用柔软的刷毛，以避免对太阳能板表面造成损害。
喷水装置则提供清洗刷的湿润环境，并通过高压水流将污物冲洗干净。
2. 导航系统：机器人需要具备导航系统，以确保其按照预定路径进行清洗。
导航系统可以采用全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）相结合的方式，以提高定位精度。
此外，还可以使用激光雷达等传感器进行环境感知，以避免障碍物碰撞。
3. 驱动和行走机构：机器人需要具备稳定的行走能力，以适应不同地形条件的太阳能板清洗。
采用履带式行走机构可以增加机器人在不平整地面上的稳定性和附着力，保证其顺利行走。
二、履带式行走机构的制作方法履带式行走机构是光伏电站太阳能板清扫机器人的关键部分，其制作方法应考虑以下几个要点：1. 选材：选择具有良好耐磨性和强度的材料，例如聚氨酯等弹性材料作为履带的主体材质，以抵抗长时间摩擦和重负荷压力。
同时，需要在履带表面涂覆一层具有防滑性能的材料，以增加机器人在光伏电板上的附着力。
2. 结构设计：履带的结构设计应考虑到光伏电板清扫机器人的重量和尺寸，以保证机器人能够平稳行走并承受清洗过程中的震动和冲击。
另外，还可以在履带上设计凹凸不平的纹路，以增加其与太阳能板表面的摩擦力，进一步提高附着力。
3. 加工制作：根据设计要求，将选定的材料进行切割、拼接和固定，制作出合适尺寸和形状的履带。
移动机器人结构设计
移动机器人结构设计一、引言随着科技的快速发展，机器人技术不断取得新突破，其中，移动机器人的发展尤为引人注目。
移动机器人的应用场景广泛，包括但不限于服务型机器人、工业自动化、无人驾驶、智慧城市等领域。
结构设计是移动机器人设计的重要组成部分，其决定了机器人的运动性能、稳定性和耐用性。
本文将对移动机器人的结构设计进行深入探讨。
二、移动机器人的基本结构移动机器人通常由以下几部分组成：1、运动系统：包括轮子、履带、足等运动部件，用于实现机器人的移动。
2、控制系统：包括电机、驱动器、控制器等，用于驱动运动部件，控制机器人的运动轨迹和速度。
3、感知系统：包括摄像头、激光雷达、GPS等感知设备，用于获取周围环境信息，为机器人提供导航和定位数据。
4、计算系统：包括计算机主板、处理器、内存等，用于处理感知数据，做出决策，控制机器人的运动。
5、电源系统：包括电池、充电器等，为机器人的运行提供电力。
三、移动机器人的结构设计要点1、轻量化设计：为了提高机器人的移动性能和续航能力，需要尽量减轻机器人的重量。
因此，应选择轻质材料，优化结构设计，减少不必要的重量。
2、稳定性设计：机器人在移动过程中需要保持稳定，避免因摇晃或震动导致结构损坏或数据丢失。
因此，需要设计合适的支撑结构和防震措施。
3、耐用性设计：考虑到机器人的使用寿命和维修需求，结构设计应便于维护和更换部件。
同时，应考虑材料和部件的耐久性，确保机器人在恶劣环境下的正常运行。
4、适应性设计：由于应用场景的多样性，机器人的结构应具有较强的适应性。
例如，在复杂地形或狭小空间中，机器人需要具备爬坡、过坎、越障等能力；在无人驾驶领域，机器人需要具备快速反应和灵活避障的能力。
因此，结构设计应具有足够的灵活性和可扩展性，以满足不同场景的需求。
5、安全性设计：考虑到机器人与人或其他物体的交互，结构设计应确保安全性。
例如，应避免尖锐的边缘和突出的部件，以减少碰撞风险；在感知系统中加入安全预警机制，避免潜在的危险情况。
基于STM32单机的扫地机器人设计
基于STM32单机的扫地机器人设计随着科技的不断进步，智能家居设备已经成为了大家生活中不可或缺的一部分。
扫地机器人作为智能家居中的一种智能清洁设备，越来越受到人们的青睐。
它能够帮助人们自动清扫地面，减轻人们的家务负担，提高生活品质。
本文将讨论基于STM32单片机的扫地机器人设计，包括硬件设计和软件设计。
一、硬件设计1. 传感器模块扫地机器人需要借助一些传感器模块来感知周围环境，从而做出相应的动作。
比如红外传感器模块用来检测障碍物，超声波传感器模块用来检测距离，地面传感器模块用来检测地面情况等。
这些传感器模块通过引脚连接到STM32单片机上，通过采集传感器数据来实现环境感知和控制操作。
2. 电机驱动模块扫地机器人的运动需要通过电机来驱动，因此需要使用电机驱动模块。
电机驱动模块可以通过PWM信号来控制电机的转速和方向，从而实现扫地机器人的前进、后退、转弯等动作。
3. 电源管理模块扫地机器人需要一个稳定的电源供应，因此需要设计一个电源管理模块。
电源管理模块能够通过对电池的充放电管理来保证系统的稳定运行，同时还需要设计一个充电管理模块用来给电池充电。
4. 机械结构扫地机器人的机械结构包括底盘、轮子、刷子等。
底盘是扫地机器人的主体结构，轮子用来支持机器人的移动，刷子用来清扫地面。
在机械结构设计中需要考虑机器人的稳定性、机动性和清扫效率。
1. 系统架构扫地机器人的控制系统需要一个合理的系统架构来实现各个模块的协同工作。
一般可以采用分层架构，包括传感器数据采集模块、控制算法模块、电机控制模块等。
传感器数据采集模块负责采集传感器数据，控制算法模块负责对传感器数据进行处理并作出相应的控制决策，电机控制模块负责控制电机的转速和方向。
2. 控制算法在扫地机器人的控制算法中需要考虑环境感知和路径规划等问题。
通过传感器模块采集到的数据，控制算法可以判断出障碍物的位置和形状，从而避开障碍物。
同时还需要设计路径规划算法，使机器人能够按照一定的路线进行清扫。
扫地机器人设计
研究背景及设计目标
国外研究现状： 自2002年，家电公司伊莱克斯推出”三叶虫“智能扫地机器人以后，颠 覆了人们对扫地的概念。 机器人巨头IRobot 公司设计制造自动扫地机器人Roomba，不断的升级 优化，成为了扫地机器人领域的代表产品。 英国Dyson公司推出一种型号为DC06的智能吸尘器，这是世界首次开发 研制的全自动吸尘机器人。 美国的Neato开发的Neato XV-21,是世界上第一个采用智能激光制导系 统的商用扫地机器人。
统总体设计，并对其运动系统进行详细设计，使设计的扫地机器人具备基 本的运动、清扫及障碍物探测、躲避等功能。
Part Two
设计的重点难点及解决方案
设计的重点难点及解决方案
1、扫地机器人体积不能过大，如何设计和装配好行走结构、清扫结构、吸尘 结构及集尘盒结构？
图3 扫地机器人结构分配
本次设计外形采用圆饼设计，塑 料外壳，不仅简约美观，而且便于安 装扫地机器人的各部分组件，底部的 车轮能够进行转动，边刷进行清扫， 各组成部分分配如图所示。
扫地机器人总体设计方案
机身部分
扫地机 各组成
电源部分
驱动部分 清扫部分
传感器部分
控制部分
该部分主要保证机器人能够在平面内移 动，为保证小车良好的直线性，采用双 电机驱动左右两轮的方式，并且在车体 后端装有万向轮，使小车获得良好的机
动灵活性和平稳性。
用电机带动两个清扫刷，使左边刷顺时 针转动，右边刷逆时针转动，将清扫灰 尘集中于吸风口处，通过吸尘结构工作 将灰尘吸入集尘盒中，达到清扫的目的。
图18 防碰撞程序设计
零件设计和控制设计
防跌落程序设计
防跌落程序同样控制驱动电机的 正反转，保证扫地机器人不会从高处 坠落造成损坏。当超声波传感器检测 到前方悬空时，扫地机器人执行防跌 落程序，进行扫地机器人的转向图，5-1避主程序设计 开悬空区域，然后继续执行清扫工作。
毕业设计—家用清洁机器人(PPT)
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；
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
状态转向状态1000不转向状态2100小右转状态3110中右转状态4001小左转状态5011中左转状态6010中左转状态7101大左转状态8111大右转在直径300厚47的底盘上对清扫机构行走机构吸尘机构扫尘机构电路板传感器电池及线路的设计和布置不能发生干涉
指导教师：王汉胜 汇 报 人：龙少腾 班 级 ：机电二班
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
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 Z1 10 模数 0.5 类型 直齿圆柱齿轮
Z2
Z3 Z4 Z5 Z6
50
10 50 10 20
0.5
0.5 0.5 0.5 0.5
直齿圆柱齿轮
直齿圆柱齿轮 直齿圆柱齿轮 冠齿轮 直齿圆柱齿轮
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。
扫地机器人设计报告
扫地机器人设计报告1.调研取证当前市场上的扫地机器人多种多样，打开京东或者淘宝可以看到各个型号的扫地机器人，通过对各家进行对比获取相关的信息，现有的国外的扫地机器人如伊莱克斯，iRobot,三星，Karcher等等都价格不菲，功能完善，而国产的扫地机器人如科沃斯等价格较低，却又缺少地图的构建等功能，导致效率较低。
但是无论哪种扫地机器人，其根本的清扫原理都是相通，说到底，就是一个带有吸尘器的智能小车。
其主要创新点在于解脱了人力，通过传感器与内部算法实现了智能的清扫控制。
2.硬件结构设计由于家里养狗，狗毛到处都是，天天用吸尘器不厌其烦，正好还要做这份报告，于是我购买了一款科沃斯的扫地机器人。
由于扫地机器人的大体构造均形同，我将其进行了拆解，并分为如下几部分介绍：1.供电部分，采用8节串联动力锂电池供电，由于扫地机器人自身尺寸限制（需要钻到床下，柜子下等），同时又采用了大功率风扇用以吸尘，所以对电池的尺寸重量以及放电电流限制较大，对比市场上现有的充电电池，放电电流最大的当属磷酸铁锂，但同等体积下其容量却不到锂电池一般，考虑到成本问题，铅蓄电池成本较低，充电方式也很灵活，但是重量体积又无法与锂电池相比，故最终选用为动力锂电池。
2.机械部分，采用双电机控制两个轮子，轮子放在车身中心，与前方一个万向轮形成支撑作用，可以保证车子可以360度原地旋转，这样无需担心车子钻到某个角落之后出不来。
3.清扫部分，两边各有一组三根清扫刷，固定在两个小电机轴上，通过快速旋转将灰尘送入到机器腹部的吸尘孔中。
同时中心部分为一个大功率风扇，前方放置HEPA过滤装置与大灰尘过滤网，可以有效将通过气流中的灰尘收集到中间的沉盒中。
4.传感器部分，这部分是最重要的，考虑到如果没有传感器来识别是否可以前进的话，扫地机器人就没有自己的外界环境感知能力，到处乱撞是不可能将室内清理干净的。
扫地机器人分为如下几种传感器：a.行进路线感知传感器，由于扫地机器人只向前行进进行清扫，所以传感器的排布均放在前180度，我现在手里的这个科沃斯牌子的扫地机器人前方放有六组光电对管，可以探测六个方向的情况，并在机器人撞上之前通知主控部分调整行进路线。