毕业设计—家用清洁机器人(PPT)

电路图
实物图
总结
本课题的设计及控制如上所述，总体来 说，该设计方案具体可行，但仍有一些地方 还需进一步改进，如垃圾收集处理机构、防 撞板材料、电源装置等，多谢各位老师能提 出改进方案！
致
谢..
感谢我的指导教师辛勤的指导与帮助，感谢
金工实习车间杨师傅的加工指导，感谢金工实习 车间提供的材料加工工具，感谢所有在我做设计 的过程中给予我素材和帮助的老师和同学。
5.防撞机构:防撞装置主要由防撞板、微动开关
构成，防撞板的作用是缓冲撞击和触发微动开关， 传递撞击信号。
电路系统组成要素.（一）
控驱传制动感系统： 采用
TCRT采5用00SL0红T29C外88电9对C机5射2驱 八动管位芯，单片配片；合机输L3作出39为端电控采压制用比 核蓄较心流芯，二片该极与单管相片关泄机电放具阻感有，性 成负组本载成低产台，生阶稳的检定感测性应系强电统，流，； 功并可能在通齐电过全机调，输节软入L3件端39资并芯源联片 丰一的富个基的0准.1特电μf点压电，容适改，合变避作距 为免离对电检运机测算运范速行围度时；要，采求电用不刷型 高与号场换V1所向52的器-1控摩C2制擦5微芯产动片生开；电 火关花检，测损障伤碍电物刷，；通过 防撞板的变形触发微 动开关闭合，进而检 测障碍物..。
根据上述分析， 底盘形状设计为圆 形；左右开口处安 装轮胎，上部中央 通孔安放吸尘器。
因为电路板与齿 轮固定架，在进行调 试时，需要经常调整， 故将电路板与齿轮固 定架安装孔设计为长 条孔，而将其余不需 要经常调整的零件安 装孔设计为通孔。
2.移动机构：按结构分有轮式，履带式与步
行式。
轮式机器人
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
模数
类型
Z1
10
0.5
直齿圆柱齿轮
Z2
50
0.5
直齿圆柱齿轮
Z3
10
0.5
直齿圆柱齿轮
Z4
50
0.5
直齿圆柱齿轮
Z5
10
0.5
冠齿轮
Z6
20
0.5
直齿圆柱齿轮
3.2.减速机构： 3.3.扫地刷：
4.吸尘机构:利用吸尘风机旋转时产生的局部负压， 将灰尘，杂物通过吸尘通道吸收于集尘盒中.。
软件系统组成要素（一）
液晶显示模块程序：包括nokia_5110.c子程序和 main1.c中显示部分子函数，nokia_5110.c是 5110 LCD的驱动程序，包括初始化函数，清屏函数， 英文、中文显示函数，数据写入函数等;main1 .c中显示部分子函数通过调用nokia_5110.c中英 文、中文显示子函数，更新5110 LCD的显示内 容。 按键输入模块函数：判断“启动”，“停止”， “翻页”，“确定”中哪个按键被按下。
电压，进而控制电机运行速度。一对电机通过独立调速可进行速度调节，
差速转向，清扫模式调节等作用。
避障：避障由个两个动作构成：
传感信号：后退至 安全位置
避障
发现障碍
后退
延时+传感信号 确保后退至转向位置
转向
模糊控制+模式识别 确保转向合理
延时：后退至转向 位置。
模糊控制：转向幅度的模 糊化，保证合理转向
吸尘机构：产生吸力，将灰尘吸入灰尘存储箱 中。
防撞机构：防止撞击对清洁小车造成伤害，当 撞击到障碍物时，进行躲避。
1.底盘设计：
家用清洁小车工作环境复杂，经常工作于狭小，低矮 的过道及橱柜底部，合理的外形结构能使扫地机在复杂的 环境中运动灵活。现以常见的圆形及方形结构作为对比， 选择合适的家用清洁小车外形结构。
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；
按键输入 欢迎界面 模式选择 清扫定时 开始清扫
设置阶段
液晶显示
清扫阶段..
圆形模式 清扫模式 多边形模式
自动模式..
程序要素
人机交互：利用NOKIA 5110 LCD作为人机交互界面，用户根据液晶
显示屏提示信息，在按键上进行输入， 可提供清扫模式选择，当前时间显 示与清扫定时功能。
调速：采用脉冲宽度调制技术，调节占空比的大小，控制电机输入端
由于我知识水平有限，所做设计、图纸和编
写的论文难免有不足之处，恳请各位老师给予批 评和指正！我会再接再励，虚心求教，不断完善 这次设计。…
Hale Waihona Puke Baidu
计 构、电路板、传感器、电池及线路的设 计和布置，不能发生干涉；对安装孔类
重 型，大小及位置的合理设计。
点
清扫后的垃圾如何处理，以及如何
和 布置吸尘，吸尘通道和集尘装置。
难 保证电路焊接可靠，无虚焊，漏焊 发生。
点 程序能有效地控制清扫小车进行清 扫，并有效地躲避台阶及障碍物…。
三维建模图
装配图
吸
统
尘
系
统
机械系统组成要素
底盘：装载所有的机械部件，电子部件及电源； 底盘在满足基本的强度要求前提下，还应便于部 件安装、拆卸及调整。
移动机构：保证清洁小车能够在平面内前进， 后退及转向 。
清扫机构：用一个电机，将动力通过三级齿轮 减速机构传递给两个清扫刷，使左面清扫刷顺 时针转动，右面逆时针转动。
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…
模式识别：障碍类型的 识别，保证合理转向
传感器状态：
状态1 状态2 状态3 状态4 状态5 状态6 状态7 状态8
状态 000 100 110 001 011 010 101 111
转向 不转向 小右转 中右转 小左转 中左转 中左转 大左转 大右转
设 在直径300，厚4.7的底盘上，对清 扫机构、行走机构、吸尘机构、扫尘机
电路系统组成要素（二）
外 液 按部晶键时显 输钟示 入模模块块：：
采采采用用用ND四OSK个1I3A常025开时11按钟0 芯 片 L钮C，，D作内配为部合显的限示时流模钟电块阻/日，构历 电 通 成路过按提单键供片输秒机入分模电时拟路日串，日行功期 月 外 能年设选的总择信线；息协；议通，过与使用 DNOSK1I3A025时11钟0 芯LC片D进可行极 大 通地信减，轻控单制片显机示定内时容时， 内 该部显资示源器的具占有用成，本定低时， 精 控度制极方高便，，并占提用供端高口精 度 少计等时优功点能；；
适合路面状况较好 的环境使用，如： 室内。
履带式机器人
适合路面状况中 等的环境使用， 如：野外，楼梯。
步行式机器人
适应能力最强， 但控制复杂。
由于移动机构采用独立控制，转向方式采用差速 转向更易于实现，故移动机构采用轮式结构，转向方 式为差速转向。..
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
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。
• 由于所学知识和时间有限，本次设计虽然在机 械、电路及程序三方面均有涉及，但重点偏向 机械和程序部分。
家用清洁小车整体外观图…
家用清洁小车组成结构
图…
扫 尘
传
系
感
统
系
统
控
制
系
移
统
动
系
目录
研究目的 课题设计的工作内容和要求 家用清洁小车总体设计构想 机械系统组成要素
电路系统组成要素 软件系统组成要素 设计重点和难点 总结 致谢
题目： 基于51单片机的 家用清洁小车的设计及控制
• 研究目的：本课题旨在于设计一部结构合理， 全区域覆盖，能够基本满足家庭需求且便于使 用的智能家庭清扫小车，使它可以替代传统的 家庭人工清扫方式，使家务清洁电气化、智能 化。