扫地机的数据控制系统设计设计说明
《基于STM32的扫地机器人设计与实现》
《基于STM32的扫地机器人设计与实现》一、引言随着科技的不断进步和人们对生活品质要求的提高，扫地机器人已经成为家庭清洁的重要工具。
STM32作为一款性能强大、功能丰富的微控制器，为扫地机器人的设计与实现提供了强大的硬件支持。
本文将详细介绍基于STM32的扫地机器人的设计与实现过程，包括系统架构、硬件设计、软件设计、控制算法以及实验结果等方面的内容。
二、系统架构设计扫地机器人的系统架构主要包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要包括STM32微控制器、电机驱动模块、传感器模块等；软件部分则包括操作系统、驱动程序、控制算法等。
系统架构设计要遵循模块化、可扩展、高可靠性的原则，以满足扫地机器人的功能需求和性能要求。
三、硬件设计1. 微控制器：采用STM32F4系列微控制器，具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点，为扫地机器人的控制和数据处理提供了强大的支持。
2. 电机驱动模块：采用电机驱动芯片驱动扫地机器人的行走电机和旋转电机，实现机器人的运动控制。
3. 传感器模块：包括红外传感器、超声波传感器、陀螺仪等，用于实现扫地机器人的避障、定位和姿态控制等功能。
四、软件设计1. 操作系统：采用嵌入式实时操作系统，如FreeRTOS，以提高系统的实时性和稳定性。
2. 驱动程序：编写驱动程序实现微控制器与各模块的通信和控制。
3. 控制算法：包括路径规划算法、避障算法、姿态控制算法等，实现扫地机器人的自主导航和智能控制。
五、控制算法实现1. 路径规划算法：采用全局路径规划和局部路径规划相结合的方法，实现扫地机器人的高效清扫。
2. 避障算法：通过红外传感器和超声波传感器检测障碍物，实现机器人的实时避障功能。
3. 姿态控制算法：通过陀螺仪等传感器检测机器人的姿态，实现机器人的稳定控制和自主平衡。
六、实验结果与分析经过实验验证，基于STM32的扫地机器人具有以下优点：1. 高效清扫：通过全局和局部路径规划算法，实现高效清扫，提高清洁效率。
扫地机器人控制系统设计之机械学分析
扫地机器人控制系统设计之机械学分析摘要：本文旨在研究和分析扫地机器人控制系统的机械学分析。
包括介绍扫地机器人控制系统的结构、特征以及功能，并讨论其机械仿真，动力学建模，以及路径规划等方面的特性。
本文进一步研究了控制系统的基本性能指标，包括速度，运动定位精度和运动可靠性等。
在实验分析的基础上，本文提出了被控系统的设计建议，以提高相关性能指标。
关键词：扫地机器人控制系统，机械学分析，动力学建模，路径规划，性能指标正文：1、绪论本文旨在研究和分析扫地机器人控制系统的机械学分析，主要包括控制系统结构、特征和功能介绍，以及机械仿真、动力学建模和路径规划等方面的特性。
2、扫地机器人结构说明扫地机器人的控制系统以及其结构、特征和功能等方面的介绍。
扫地机器人的控制系统由多个部件组成，其中包括：控制器、传感器、驱动器、电机和框架等。
该系统的主要功能包括自动运动控制、自我重新定位、避障导航和遥控等多种功能。
3、机械仿真对控制系统进行机械仿真是很重要的。
主要考虑的因素包括机器人形状、大小、重量、运动学特征以及动力学特性等。
通过机械仿真，能够有效地评估机器人的可靠性和性能，为今后的开发提供重要参考。
4、动力学建模动力学建模是对机器人动力学特性的详细分析。
动力学建模可以用来描述机器人的动态运动，以及由此产生的变形、影响或受力因素等。
具体来说，动力学建模可以用来识别和分析影响机器人运动性能的不同因素，从而为机器人控制器提供输入。
5、路径规划路径规划是指机器人在空间中运动的路径规划，包括机器人的位置、方向和速度等。
路径规划的目的是分析机器人的运动学性能，并利用传感器输入和地图信息，将目标点和已知点连接起来，使机器人能够安全、准确地到达目的地。
6、性能指标进一步综合考虑了上述内容，本文通过实验测试评估了控制系统的基本性能指标，包括速度、运动定位精度和运动可靠性等。
7、结论根据前述内容，本文基于对扫地机器人控制系统机械学分析的研究，提出了被控系统的设计建议，以提高相关性能指标。
基于单片机的智能扫地机-电路系统设计及装配与调试
基于单片机的智能扫地机-电路系统设计及装配与调试摘要如今，机器越来越智能，随着智能化时代到来，智能机器也给人民带来诸多便利。
家庭智能机器更是应用最广的地方，而智能扫地便能够给人们带来极大的方便，不仅能够给人类带来舒适干净的环境，还能推动社会智能化的发展。
本文主要设计一个简单的智能扫地机。
该扫地机的核心控制元器件是stc89c52，具有编写程序简单，成本普遍较低，功能较多，效率特别高等优点，因此在市场上得到很大的应用。
除此之外，该扫地机能够自动避开障碍物、自动利用风机进行吸尘功能。
该文介绍了扫地机系统的整体制作过程，它主要由单片机主控电路、单片机最小系统电路、红外光电避障电路、按键启动停止电路以及电机驱动电路组成。
通过利用Altium Designer集成电路设计软件，进行原理图以及电路板的设计。
其次通过KEIL编程软件为单片机输送程序，来控制整个扫地机的逻辑。
关键字：智能吸尘机；壁障；stc89c52单片机；L298NIntelligent Sweeper Based On MCU-Circuit system design, assembly and debuggingAbstractNowadays, machines are becoming more and more intelligent. With the coming of intelligent era, intelligent machines also bring many conveniences to people. Home intelligent machine is the most widely used place, and intelligent sweeping can bring great convenience to people. It can not only bring comfortable and clean environment to human, but also promote the development of social intelligence.This paper mainly designs a simple intelligent sweeper. The core control component of the sweeper is STC89C52, which has the advantages of simple programming, low cost, more functions and high efficiency, so it is widely used in the market. In addition, the sweeper can automatically avoid obstacles and use the fan for dust collection. This paper introduces the whole manufacturing process of the sweeper system, which is mainly composed of the main control circuit, the minimum system circuit, the infrared photoelectric obstacle avoidance circuit, the key start stop circuit and the motor drive circuit. By using the integrated circuit design software of Altium designer, the schematic diagram and circuit board are designed. Secondly, the logic of the whole sweeper is controlled by the program of keil.Keywords: intelligent vacuum cleaner; barrier; stc89c52 single chip microcomputer; L298N目录1、概述 ............................................................ 错误!未定义书签。
上传扫地机智能控制系统设计(27页)
电机fl|FB收糾技术所罚fW柠刺技术，就坫通过 控制f导 体卄左器件的关断，把ft流电报变成电 W脉冲序列并通过 控制电川眯冲宽度或周期以达到变讯 的目的，
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3.3看门狗电路系统
肴门狗电路系统
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% 3智能扫地机各系统分析
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扫地机 咅系统
红外遥酿充
浮动开关电路
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红外通控是目前使用最广泛的种 通 信和遥控手段，主要用来來控制 皆 能扫地机的浦扫方式及开机与关 机.
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扫地机器人毕业设计
扫地机器人毕业设计扫地机器人毕业设计一、选题背景和意义随着科技的不断进步和人们生活水平的提高，越来越多的家庭开始使用扫地机器人来代替传统的人工清洁。
扫地机器人凭借着其智能化、自动化的特点，为人们的生活带来了极大的方便和舒适。
因此，设计一款智能扫地机器人成为了许多学生的毕业设计项目，其意义也在于帮助学生巩固理论知识，锻炼实践操作能力，为未来的工作奠定基础。
二、主要功能和设计方案本设计的扫地机器人主要实现以下功能：1. 自动扫地功能：通过激光雷达等传感器的检测，实时地绘制室内空间的地图，并规划最优的清洁路径，确保地面覆盖均匀，高效地清洁。
2. 避障功能：通过视觉传感器和红外传感器等设备，能够及时发现和避开障碍物，避免与家具等物体发生碰撞，保护家居设施的安全。
3. 定时预约功能：用户可以通过手机APP等远程控制工具，在指定时间设定扫地机器人的工作，实现自动清洁功能，让用户享受到更方便的清洁体验。
4. 充电自动返航功能：当扫地机器人的电量低于设定值时，能够自动返回充电座进行充电，并且可根据充电情况实时调整清洁进程，以确保清洁任务的顺利完成。
三、技术方案和关键技术为了实现上述功能，可以选择以下关键技术：1. 激光雷达技术：通过激光雷达扫描室内环境，获取地图信息，用于路径规划和避障功能实现。
2. 视觉传感器技术：利用摄像头等传感器实时获取周围环境信息，用于避障和物体识别。
3. 控制算法：需要设计合适的控制算法，根据传感器数据做出相应决策，实现灵活的路径规划和避障操作。
4. 通信技术：设计一套可靠的通信系统，用于控制指令的传输和与用户的交互。
四、实施计划和预期成果根据以上的技术方案，可以制定如下实施计划：1. 第一季度：调研市面上已有的扫地机器人产品，对其原理和技术进行了解，并购买所需的传感器和硬件设备。
2. 第二季度：进行硬件的搭建和集成，编写驱动程序，实现基本的清洁和避障功能。
3. 第三季度：设计并实现路径规划和定时预约功能，编写相应的控制算法，进行初步的测试和调优。
扫地机器人的设计方案
扫地机器人的设计方案设计方案：扫地机器人一、背景介绍随着时间的推移，人们越来越注重生活品质的提高，其中一个重要的方面就是家庭清洁。
传统的清理方法，例如使用扫帚和拖把，需要人工操作，费时费力。
因此，扫地机器人作为一种新兴的家庭电器产品，备受关注。
本文将介绍一个扫地机器人的设计方案。
二、需求分析1.扫地能力：扫地机器人需要具备较强的扫地能力，能够清洁地板、地毯等多种表面。
2.智能导航：扫地机器人应具备智能导航系统，能够通过传感器和摄像头等设备感知环境，避开障碍物，并规划高效的清扫路径。
3.自动充电：扫地机器人应具备自动充电功能，当电池电量低时，能够自主返回充电基站进行充电。
4.安全性：扫地机器人应具备安全性能，能够避免与人和宠物发生碰撞，并避免跌落楼梯等危险情况。
5.静音设计：扫地机器人应具备静音设计，不会给用户带来噪音干扰。
三、设计方案1.扫地机器人结构设计：2.感应与导航系统设计：3.自动充电系统设计：4.安全性设计：扫地机器人的主体应设计成圆形或圆角矩形，以减少与人或家具的碰撞。
同时，机器人应配备传感器和软件算法，能够在靠近障碍物时减速或改变方向，以避免碰撞。
对于跌落危险，扫地机器人应配备可靠的跌落传感器，以检测楼梯边缘，并及时避免跌落。
5.静音设计：四、产品优势1.智能导航：通过感应和导航系统，扫地机器人能够智能辨别环境和障碍物，并规划高效的清扫路径。
2.自动充电：扫地机器人具备自动充电功能，当电量低时，能够自主返回充电基站进行充电。
3.安全性：扫地机器人设计安全性能，通过传感器和软件算法，避免与人和宠物发生碰撞，并避免跌落危险。
4.静音设计：采用低噪音马达和静音材料，使机器人在运行时产生较低的噪音，不会对用户生活造成干扰。
五、结论扫地机器人是一种能够提高生活品质的家庭电器产品，具备智能导航、自动充电、安全性和静音等优势。
以上设计方案提供了一种可行的设计思路，能够满足用户对扫地机器人的主要需求。
扫地机的智能控制系统设计说明书
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）：电气与信息工程学院专业班级：电气#####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 DESIGNABSTRACTAt present time,more and more various of service robots are designed and applied to people’s daily lif e.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 planning1绪论1.1 引言自动扫地机器人是当今服务机器人领域的研究热点。
基于STM32的扫地机器人控制系统设计
基于STM32的扫地机器人控制系统设计基于STM32的扫地机器人控制系统设计随着科技的不断进步，机器人已经广泛应用于各个领域，其中扫地机器人作为家庭和办公场所的清洁助手备受欢迎。
为了实现扫地机器人精确的定位和控制，本文将设计一种基于STM32的扫地机器人控制系统。
一、系统设计方案扫地机器人的主要功能是通过传感器和控制系统实现对环境的感知和控制，完成清扫任务。
基于此，本系统设计方案如下：1.硬件设计：选择STM32作为主控芯片，它具有强大的处理能力和丰富的外设接口。
另外，还需要选择合适的电机驱动、传感器和扫地装置等设备。
利用电机驱动实现机器人的运动控制，通过传感器感知环境信息，然后通过扫地装置进行清扫。
2.软件设计：设计合理的软件架构，包括底层驱动程序、中间层控制算法和上层应用程序。
底层驱动程序主要负责与硬件设备的交互，包括电机驱动、传感器数据采集等。
中间层控制算法根据传感器数据实现机器人的定位和路径规划等功能。
上层应用程序通过与用户交互，实现对机器人清扫任务的控制和管理。
二、系统实现过程在实现扫地机器人控制系统时，需要按照以下步骤进行： 1.硬件连接：将选定的电机驱动、传感器和扫地装置等设备按照引脚定义进行连接，并使用合适的电源供电。
2.编写底层驱动程序：根据设备的规格说明编写底层驱动程序，实现与硬件设备的交互。
例如，使用PWM信号控制电机的速度和方向，使用ADC采集传感器数据等。
3.设计控制算法：根据实际需求，设计合适的控制算法。
例如，使用传感器数据进行环境感知和机器人定位，使用路径规划算法确定机器人的清扫路径等。
4.实现上层应用程序：设计用户界面，实现用户与机器人的交互。
例如，使用按钮或触摸屏控制机器人的启动、停止和清扫模式切换等。
5.调试和测试：完成软硬件的连接后，进行系统的调试和功能测试。
根据测试结果对系统进行优化和改进。
三、系统优化与改进在实际应用过程中，可以根据用户的反馈和需求对扫地机器人的功能进行优化和改进。
扫地机的智能控制系统设计毕业设计说明书
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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：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。
智能扫地机器人方案
智能扫地机器人方案概述随着科技的不断发展，智能扫地机器人成为现代家庭生活的重要一员。
智能扫地机器人能够自主清扫地板、吸尘、拖地等功能，极大地减轻了人的家务负担。
本文将介绍一个智能扫地机器人方案，包括其设计原理、硬件组成和程序实现。
设计原理智能扫地机器人的设计原理主要包括智能导航和智能清扫。
智能导航通过各种传感器实现机器人的定位和导航功能，确保机器人能够准确地识别房间边界和障碍物，并规划最优的清扫路径。
智能清扫则通过精确的扫地、吸尘、拖地等技术，实现高效、全面的地面清洁。
硬件组成智能扫地机器人的硬件组成主要包括以下几个部分：主控制模块主控制模块是整个系统的核心，它负责接收和处理来自各个传感器和执行器的数据，并根据预设的算法进行导航和清扫控制。
主控制模块通常采用高性能的微处理器或单片机，以满足复杂的运算需求。
传感器传感器是智能扫地机器人的“眼睛”和“耳朵”，用于获取环境信息，实现导航和避障。
常用的传感器包括：•红外传感器：用于感知环境边界和障碍物，判断机器人的定位和导航。
•跌落传感器：探测地面的高度，防止机器人掉落。
•碰撞传感器：用于检测与物体的碰撞，避免损坏机器人和家具。
执行器执行器是智能扫地机器人的“手”和“脚”，用于执行清扫任务。
常见的执行器包括：•扫地刷：用于扫除地板上的灰尘和杂物。
•吸尘器：通过产生负压吸附灰尘和污垢。
•拖地布：用于湿拖地面，去除顽固污渍。
程序实现智能扫地机器人的程序实现主要包括导航算法和清扫算法。
导航算法导航算法负责规划机器人的最优清扫路径，以使机器人能够高效地覆盖整个房间。
常见的导航算法包括：•墙随机行走算法：机器人沿着墙边行走，遇到障碍物时转弯，以此遍历整个房间。
•迷宫算法：机器人将房间看作一个迷宫，通过搜索算法找到到达目标点的最短路径。
清扫算法清扫算法负责控制机器人的清扫行为，包括扫地刷、吸尘器和拖地布的启停控制。
清扫算法根据传感器的数据判断地面的脏污程度，并控制清扫器件的运行时间和清扫力度。
《基于STM32的扫地机器人设计与实现》
《基于STM32的扫地机器人设计与实现》一、引言随着科技的不断进步和人工智能的广泛普及，智能扫地机器人已经成为了家庭生活的一部分。
基于这样的时代背景，本文以STM32作为主控芯片，探讨扫地机器人的设计与实现，以提高机器人的清洁效率和智能化水平。
二、系统概述本系统以STM32微控制器为核心，通过集成电机驱动、传感器模块、电源模块等，实现扫地机器人的自动扫地、避障、充电等功能。
系统采用模块化设计，便于后期维护和升级。
三、硬件设计1. 主控芯片选型：STM32微控制器。
其具备高性能、低功耗、高集成度等优点，适合用于扫地机器人等智能设备。
2. 电机驱动模块：采用直流电机和电机驱动芯片，实现扫地机器人的运动控制。
3. 传感器模块：包括红外传感器、超声波传感器等，用于实现避障、测距等功能。
4. 电源模块：为系统提供稳定的电源供应，包括电池管理和充电管理等功能。
四、软件设计1. 操作系统与开发环境：采用嵌入式操作系统，如RT-Thread等，为软件开发提供良好的环境。
2. 算法实现：通过优化扫地算法和路径规划算法，提高机器人的清洁效率和智能化水平。
3. 通信协议：设计合理的通信协议，实现扫地机器人与上位机之间的数据传输和指令控制。
五、功能实现1. 自动扫地：通过电机驱动模块和传感器模块，实现扫地机器人的自动扫地功能。
2. 避障功能：利用红外传感器和超声波传感器等，实现扫地机器人的避障功能，避免在清洁过程中碰到家具等障碍物。
3. 充电功能：当电池电量低时，扫地机器人可自动返回充电座进行充电。
4. 路径规划：通过优化算法，实现扫地机器人的高效路径规划，提高清洁效率。
六、实验与测试为了验证本设计的可行性和性能，我们进行了大量的实验和测试。
实验结果表明，本设计的扫地机器人具有较高的清洁效率和智能化水平，能够有效地完成自动扫地、避障、充电等功能。
同时，我们还对系统的稳定性和可靠性进行了测试，结果表明系统具有良好的性能和稳定性。
[机械毕业设计论文]家用自动扫地机设计说明书
![[机械毕业设计论文]家用自动扫地机设计说明书](https://img.taocdn.com/s3/m/2acb823f58fb770bf78a55a5.png)
家用自动扫地机设计目录第一章绪论 (2)1.1课题研究的目的、现状和意义 (2)1.2本课题的研究内容及工作原理 (4)1.2.1研究内容 (4)1.2.2工作原理 (4)第二章自动扫地机概述 (4)2.1扫地机的概念及用途 (4)2.1.1扫地机的概念 (4)2.1.2扫地机的用途 (5)2.2扫地机的分类 (5)2.2.1按形状大小分类 (5)2.2.2按功能分类 (5)2.2.3按电器安全分类 (5)第三章扫地机的结构设计 (6)3.1外观设计 (6)3.2运动及控制单元设计 (6)3.2.1运动部分的基本结构 (6)3.2.2车轮的设计 (7)3.2.2.1左右车轮的大小和结构 (7)3.2.2.2车轮的尺寸 (8)3.2.2.3总体图 (9)致谢 (9)参考文献 (10)摘要：随着当今社会经济的发展，人们生活水平的逐渐提高，工作越来越忙，住房面积也越来越大。
打扫卫生已成为现代家庭一大难题，要付出大量的劳力。
与现代人的居住条件、生活节奏、生活品质形成了显明的反差。
家庭自动扫地机是可以为人们减去劳累、节省时间的高科技智能化家电。
家庭自动扫地机就像全自动洗衣机一样是家庭必不可少的家用电器，它无须人工操作,只需一按开关，自动运行。
目前在日本、韩国、美国等发达国家得以普及。
实现了科技节约时间，时间丰富生活。
智能自动扫地机对中国普通家庭来说现在还是奢侈品，但随着人们生活水平的不断提高，智能自动扫地机也将会在中国家庭中得以普及。
自动扫地机是一个较新的、环保的、高科技的行业，目前仍处于市场导入阶段，市场发展还不成熟，2007年以来自动扫地机在国际快速生长，市场增加率高达300%。
自动扫地机是一个朝阳行业，生长潜力庞大。
预计未来十年行业将进入高速发展期。
关键词：扫地机;家庭;自动运行;The design of household automatic sweeperAbstract: With the current social and economic development, people's living standards are gradually improved, having more and more busy and housing space. Cleaning has become a major problem of the modern family, needed pay a lot of labor. It with modern living conditions, the rhythm of life and quality of life obvious contrast. Household automation Sweeper less tired for people, and time-saving high-tech intelligent home appliances. Household automation sweeper like automatic washing machines as family essential household appliances, it does not have the manual, and just a switch to run automatically. To be universal in Japan, Korea, the United States and other developed countries. It has achieved science and technology to save time, time to rich life. The intelligent automatic sweeper for the ordinary families in China is still a luxury, but with the continuous improvement of living standards, intelligent automatic sweeping machine will also be to popularize in a Chinese family. Automatic sweeping machine is a relatively new, environmentally friendly, high-tech industry. In the market introduction stage, the development of the market is not yet ripe for automatic sweeping machine. Rapid growth is up to 300% in the international market rate of increase since 2007. Automatic sweeping machine is a sunrise industry with the huge growth potential. The next ten years the industry will enter a period of rapid development. Keyword: sweeper; home; run automatically;第一章绪论1.1课题研究的目的、现状和意义1.1.1本课题研究的目的是：家用自动扫地机就像全自动洗衣机一样是家庭必不可少的家用电器，它无须人工操作,只需一按开关，自动运行。
(完整版)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。
扫地机器人设计说明书
本科毕业设计题目扫地机器人的设计学院工业制造学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名学号年级11指导教师职称讲师2015年4月27日扫地机器人的设计专业：学号：学生：指导教师：摘要：机器人是一种能够模仿人类动作的机器，它可以完成许多对人类来说危险且单调的工作，机器人让人类从繁重、单调的工作中解脱出来。
它们从事固定而有规律的工作，例如工业生产中的焊接、喷漆等等。
本文主要设计的是扫地机器人的设计，该机器人采用统一动作、协调控制的原则，通过电机带动动力轮实现扫地机器人的运动，通过中控系统的控制来实现扫地机器人的动作，由于是中控系统控制，所以控制灵活，多样。
通过控制器来控制机器人的动作，实现该机器人清扫、除尘的功能。
关键词：扫地机器人；控制；结构；清扫The design of sweeping robotSpecialty：Student Number：Student：Supervisor：Abstract：The overall scheme of this paper to the electric push rod as the main component to design manned three degree of freedom triangular robot. The mechanism adopts the unified action, the coordinated control principle, by opening the travel of the push rod to realize the robot foot movement, to achieve a manned with three degrees of freedom robot motion control in the triangle by control system, the control system to control, so the control of flexible, multi sample. People can sit on the robot, the controller is adopted to control the robot's movement, the realization of some people rely on their own to complete the function of the leg muscles.Must regard as the machine design is the machine design personnel carries on using creative ability the product design, the system analysis and a formulation product manufacture technology good opportunity.Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture;目录绪论 (1)1. 机器人简史 (3)2. 应用机器人的意义 (6)3. 本课题研究的内容 (9)4. 扫地机器人总体方案结构的设计 (12)4.1 扫地机器人的总体方案图 (12)4.2 扫地机器人的工作原理 (12)5. 机械结构的设计 (18)5.1电机的选型计算 (20)5.2齿轮传动的设计计算 (20)5.3扫地机器人的功能概述 (20)5.3.1 扫地机器人的清扫模式 (20)5.3.2 智能导航系统 (20)5.4 齿轮的强度校核 (20)5.5 扫地机器人的智能控制系统 (20)6. 扫地机器人的三维建模 (21)6.1 动力轮的三维建模 (21)6.2 万向轮的三维建模 (22)6.3 毛刷的三维建模 (23)6.4 扫地机器人的三维建模 (22)7. 三维软件设计总结 (22)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)绪论机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
扫地机器人的设计方案
-产品性能：打造一款高效率、低噪音、易操作的扫地机器人。
-用户体验：提升用户家庭清洁体验，减轻家务负担。
-市场反馈：获得良好的市场口碑，增强品牌影响力。
-社会效益：推动智能家居产业发展，促进环保节能。
本设计方案旨在为扫地机器人的研发提供全面、系统的指导，确保产品在设计、生产和销售过程中的合法合规性，同时注重用户体验和技术创新，以满足市场需求，为社会创造价值。
（2）清扫效率：每小时清扫面积不低于30平方米，提高清洁效果。
（3）电池容量：电池容量不低于2000mAh，保证续航能力。
（4）噪音控制：工作噪音不超过50分贝，降低对用户的影响。
（5）产品尺寸：合理控制产品尺寸，便于存放和操作。
3.设计要点
（1）外观设计：采用简约、时尚的外观设计，符合现代家庭审美需求。
-人机交互：界面简洁，操作直观，支持手机APP控制。修成本。
4.合法合规性
-认证要求：产品需通过CCC、CE等国内外认证，确保质量与安全。
-法律法规：遵循GB/T等国家或行业标准，保障产品设计合法合规。
四、项目实施步骤
1.市场调研：深入了解用户需求，分析竞争对手，确定产品定位。
本设计方案旨在为扫地机器人的研发提供参考，具体实施过程中需根据实际情况进行调整和优化。在项目实施过程中，严格遵守国家法律法规，确保产品设计、生产、销售、售后服务等环节合法合规，为用户带来更好的体验。
第2篇
扫地机器人的设计方案
一、项目概述
随着智能家居市场的快速扩张，扫地机器人作为家庭自动化清洁设备的代表，正逐渐成为现代家庭生活的标配。本设计方案旨在制定一款符合法律法规、技术先进、用户友好的扫地机器人，以满足市场需求，提升消费者生活品质。
扫地机智能控制系统设计PPT文档29页
1、最灵繁的人也看不见ຫໍສະໝຸດ 己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
扫地机智能控制系统设计
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
智能扫地机器人控制系统设计
• 190•引言：随着信息化技术的不断发展，扫地机器人得到了广泛应用，扫地机器人的智能化水平也越来越高，通过将其机械结构进行优化，结合当前成熟的自动化控制技术，实现了机电一体的高度融合，为居家、办公等场所的环境卫生的高效清洁提供了极大方便。
本文通过分析扫地机器人的功能要求，结合较好的运行稳定性及适当的成本要求，提出，利用AT89C51单片机作为本系统的控制核心，采用当前成熟的传感器技术，并辅以无线遥控控制技术，在开发过程中采用仿真模拟、实际电路系统调试的开发路径，为本系统的开发与实现提供了成熟的技术方案与较短的开发周期。
1 系统整体结构本文主要讨论本系统的电路控制的实现过程，其电路整体结构如下图1所示。
由图1示，本系统利用8位单片机作为系统控制中心，辅以液晶显示电路、继电器控制电路、传感器电路、红外接收电路等外部电路，实现智能扫地机器人的障碍自动识别、方向切换等功能。
2 系统硬件组成智能扫地机器人的硬件结构较为复杂，作为控制核心的单片机，其基本工作电路是由5V电源电路进行系统供电，距离检测，超声波传感器的发射脉冲通过单片机的I/O接口输出，但单片机本身输出电流驱动能力不足，因此，本系统提供了驱动放大电路，以提高超声波传感器发射超声波束的能力。
驱动电路如图2所示。
图2 发射波驱动电路此外，系统还提供了JY043W型红外反射式传感器，以实现无线式、非接触式控制扫地机器人，大大提高了人为干涉机器人的智能水平。
红外光电传感器检测电路如图3所示。
图3 红外光电传感器检测电路另外，为了更有效的控制机器人识别障碍物，设计了以RV-163-1C25型微动开关为核心的接触感应电路，通过微动开关与目标物体的接触来识别障碍物。
2.2 继电器控制电路继电器控制电路主要用与控制智能扫地机器人的电机开关与机器人垃圾箱盖的闭合。
因此，需要设计两个继电器控制电路，本系统采用P521作为光耦合原件，将交流继电器与51单片机实现隔离。
扫地机的数据控制系统设计说明书
本科毕业设计说明书扫地机的数据控制系统设计THE DESIGN OF AUTOMATIC SWEEPING MACHINE DATA CONTROL SYSTEM扫地机的数据控制系统设计摘要自动扫地机属于服务机器人的一种，随着社会的发展需要，服务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。
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自动扫地机。
尽管目前国内外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。
本文介绍一种基于MC9S12DG128单片机的自动扫地机数据控制系统。
该系统实时性高功能完备，包括信息采集模块、控制模块、清扫模块、运动模块。
由碰撞传感器、红外测距传感器等来探测周围的环境，由红外接收头实现无线手动遥控功能，由直流电机带动两个驱动轮旋转，采用改进的“井”字形路径遍历法。
经过实验证明了设计的可靠性，实现了自动扫地机的自动清洁行走。
关键词：自动扫地机，单片机，红外遥控，自动行走THE DESIGN OF AUTOMATIC SWEEPING MACHINE DATACONTROL SYSTEMABSTRACTAutomatic sweeping machine is one part of the serving robot. With the development of society, the serving robot has infiltrated our lives, work and the economy, and has played a significant role. Automatic sweeping is being researched and developed in the countries all over the world, and which is being used widely in the west developed countries. Despite the current areas of research and development at home and abroad in this aspect has made certain achievements, there are still many key technical problems need to be solved or improved. For example, path planning is one of the important technical. This paper presents the system integration and overview of autonomous cleaning robot which is based on MC9S12DG128 singlechip. The real time characteristic and function of the system are in good condition. The system consists four segments: information collection module, the decision module, cleaning module, motion control module. Several sensors such as collision sensor, infrared distance sensors detect the surrounding obstacles while cleaning. The realization of wireless remote manual control function is composed of an infrared receiving head. Two driven wheels are driven by two DC motors combining. It adopts the improved "井" - shaped path traversal method. Experiments show that the control system run well and the robot have the ability to clean the floor automatically.KEYWARDS：automatic sweeping machine, singlechip, infrared remote control, automatic move目录摘要 (II)ABSTRACT .............................................................................................. I II 1 绪论. (1)1.1 概述 (1)1.2选题依据和意义 (1)1.3 国内外自动扫地机的发展现状 (2)2 MC9S12DG128单片机简介 (4)2.1前言 (4)2.2引脚说明 (4)2.3 操作模式 (7)2.4 本系统中的MC9S12DG128单片机 (8)3 系统总体设计 (9)3.1自动扫地机系统组成 (9)3.1.1信息采集模块 (9)3.1.2控制模块 (9)3.1.3运动模块 (10)3.1.4 清扫模块 (10)3.2 自动扫地机系统总体设计 (10)3.2.1自动扫地机功能设计 (10)3.2.2自动扫地机硬件框架 (11)3.2.3自动扫地机软件框架 (12)3.2.4自动扫地机机械结构 (13)3.3电机和电池选型 (13)3.3.1电机选型 (13)3.3.2电池选型 (14)4系统硬件电路和软件流程 (16)4.1机械结构设计 (16)4.1.1自动扫地机本体设计 (16)4.1.2传感器配置与安装 (16)4.1.3运动控制系统结构 (16)4.2硬件电路设计 (17)4.2.1硬件电路总体结构 (17)4.2.2子板设计 (18)4.2.3时钟电路设计 (18)4.2.4看门狗电路设计 (19)4.2.5电源模块设计 (19)4.2.6电机驱动模块设计 (21)4.2.7信号采集模块设计 (23)4.2.8视觉模块设计 (24)4.2.9遥控模块设计 (25)4.2.10 LCD显示模块设计 (26)4.2.11自动充电系统设计 (28)4.3软件流程设计 (31)4.3.1主程序流程 (31)4.3.2路径规划概述 (32)4.3.3自动充电流程 (34)4.3.4视觉导引研究 (34)5结束语 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1 概述自动扫地机小巧轻便，操作简单，有很好的实用性，它自带电源，对工作环境适应性好。
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本科毕业设计说明书扫地机的数据控制系统设计THE DESIGN OF AUTOMATIC SWEEPING MACHINE DATACONTROL SYSTEM扫地机的数据控制系统设计摘要自动扫地机属于服务机器人的一种，随着社会的发展需要，服务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。
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自动扫地机。
尽管目前国内外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。
本文介绍一种基于MC9S12DG128单片机的自动扫地机数据控制系统。
该系统实时性高功能完备，包括信息采集模块、控制模块、清扫模块、运动模块。
由碰撞传感器、红外测距传感器等来探测周围的环境，由红外接收头实现无线手动遥控功能，由直流电机带动两个驱动轮旋转，采用改进的“井”字形路径遍历法。
经过实验证明了设计的可靠性，实现了自动扫地机的自动清洁行走。
关键词：自动扫地机，单片机，红外遥控，自动行走THE DESIGN OF AUTOMATIC SWEEPING MACHINE DATACONTROL SYSTEMABSTRACTAutomatic sweeping machine is one part of the serving robot. With the development of society, the serving robot has infiltrated our lives, work and the economy, and has played a significant role. Automatic sweeping is being researched and developed in the countries all over the world, and which is being used widely in the west developed countries. Despite the current areas of research and development at home and abroad in this aspect has made certain achievements, there are still many key technical problems need to be solved or improved. For example, path planning is one of the important technical. This paper presents the system integration and overview of autonomous cleaning robot which is based on MC9S12DG128 singlechip. The real time characteristic and function of the system are in good condition. The system consists four segments: information collection module, the decision module, cleaning module, motion control module. Several sensors such as collision sensor, infrared distance sensors detect the surrounding obstacles while cleaning. The realization of wireless remote manual control function is composed of an infrared receiving head. Two driven wheels are driven by two DC motors combining. It adopts the improved "井" - shaped path traversal method. Experiments show that the control system run well and the robot have the ability to clean the floor automatically.KEYWARDS：automatic sweeping machine, singlechip, infrared remote control, automatic move目录摘要 (II)ABSTRACT (III)1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2选题依据和意义 (1)1.3 国内外自动扫地机的发展现状 (2)2 MC9S12DG128单片机简介 (4)2.1前言 (4)2.2引脚说明 (4)2.3 操作模式 (7)2.4 本系统中的MC9S12DG128单片机 (8)3 系统总体设计 (9)3.1自动扫地机系统组成 (9)3.1.1信息采集模块 (9)3.1.2控制模块 (9)3.1.3运动模块 (10)3.1.4 清扫模块 (10)3.2 自动扫地机系统总体设计 (10)3.2.1自动扫地机功能设计 (10)3.2.2自动扫地机硬件框架 (11)3.2.3自动扫地机软件框架 (12)3.2.4自动扫地机机械结构 (13)3.3电机和电池选型 (13)3.3.1电机选型 (13)3.3.2电池选型 (14)4系统硬件电路和软件流程 (16)4.1机械结构设计 (16)4.1.1自动扫地机本体设计 (16)4.1.2传感器配置与安装 (16)4.1.3运动控制系统结构 (16)4.2硬件电路设计 (17)4.2.1硬件电路总体结构 (17)4.2.2子板设计 (18)4.2.3时钟电路设计 (18)4.2.4看门狗电路设计 (19)4.2.5电源模块设计 (19)4.2.6电机驱动模块设计 (21)4.2.7信号采集模块设计 (22)4.2.8视觉模块设计 (24)4.2.9遥控模块设计 (25)4.2.10 LCD显示模块设计 (26)4.2.11自动充电系统设计 (27)4.3软件流程设计 (30)4.3.1主程序流程 (30)4.3.2路径规划概述 (31)4.3.3自动充电流程 (33)4.3.4视觉导引研究 (33)5结束语 (36)参考文献 (37)1 绪论1.1 概述自动扫地机小巧轻便，操作简单，有很好的实用性，它自带电源，对工作环境适应性好。
它的任务是清洁房间地面，主要处理地面的灰尘，对大尺寸的物体不进行处理，它对家具和人都是安全的，且具备一定得自我保护能力。
自动扫地机系统的基本结构一般包括四部分：信息采集模块、控制模块、清扫模块、运动模块。
随着计算机技术、人工智能技术、传感器技术、移动机器人技术的飞速发展，为自动扫地机的控制模块的研究和开发打下坚实的理论与技术基础以及美好的未来发展蓝图；信息采集模块依赖于传感器技术，一般常用的传感器有：CCD摄像机、红外测距传感器、重力传感器、碰撞传感器等，采集外部的环境信息；运动模块是自动扫地机的本体，一般的结构有：轮式、履带式、步进式或其他方式，轮式和履带式适合移动在平整的地面上，步进式适合与条件较差的路面移动；清扫模块一般有：边刷、地刷和吸尘器，边刷和地刷用于强力清扫地板上的吸附物，吸尘器吸取地板上较小的物体。
近年来快速发展、深刻影响着自动扫地机进步的关键技术有：路径规划技术、传感器技术、吸尘技术、控制技术、电源技术等。
1.2选题依据和意义在人类不断发展的文明中，科技扮演的角色越来越重要。
尤其在当今世界，科学技术使人类的生活和思维方式不断变革，科技产品已深入到人类生活的个个角落。
在控制、感知、驱动、材料等领域不断进步的技术背景下，机器人首次出现在制造领域之外的服务领域，开辟了应用机器人的新领域。
服务机器人的出现有着深刻的社会因素，主要有三大原因：（1）、劳动力成本上升；（2）、人类想摆脱枯燥乏味的体力劳动，像清洁、家务、照顾病人等；（3）、人口的老龄化和社会福利制度的日益完善。
服务机器人有着比较明显的特征：适合具体的方式、环境以及任务过程的一个机器人系统，活动范围广，非结构环境下移动性，所以大多数机器人是移动机器人。
自动扫地机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。
有关资料也预测自动扫地机是未来几年需求量最大的服务机器人，特别是日用清洁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。
1.3 国内外自动扫地机的发展现状哈尔滨工业大学在此领域的探索工作开始于90年代，前后负责国家863高科技计划资助项目-高楼壁面清洁爬壁机器人的研究任务，完美的做完了样机的研制工作。
哈尔滨工业大学和香港中文大学联合，开发一种全方位移动自动扫地机，安装的万向轮可任意方向移动，开放式控制结构，软件可移植，硬件可拓展，时时避障功能，增强的自动扫地机的环境适应能力。
1999年，浙江大学的机械电子研究所开始只能吸尘机器人的研发工作。
我国首台低级智能自动扫地机两年以后成功问世。
此类机器人执行清扫，第一学习环境，也即是依靠超声波传感器检测障碍物的距离，而且离墙壁有固定的一段距离，依据这些角落的清扫信息，计算房间的面积，根据这些信息计算清洁工作的时间，随后，基于局部遍历规划与随机规划汇合的方法进行计算最佳的移动清洁路线，打扫工作完成后，也会进行自主充电。
“三叶虫”吸尘机器人是瑞典家电公司伊莱克斯经历12年，向市场推出的世界首台智能吸尘机器人。
它被开启后，首先会依着墙角进行清扫工作，与此同时对清扫的房间进行扫描获取房间信息。
机器人工作时，主要应用的是随机规划模式，也就是工作中会使用超声波传感器探测行进方向前方的障碍物，当探测到有障碍物时会自动选择躲避障碍物，然会自主选择新的清扫路径。
工作过程中电量不足时，它会停止工作移动到充电器进行自动充电，充电完毕后，会返回到原来中断的清扫地点继续清扫工作。
为了避免机器人跑到危险的区域，一般用磁条来限制机器人的移动空间，保护机器人上的安全。