毕业设计—家用清洁机器人(PPT)
机械毕业设计936家用清扫机器人设计
目 录
1 设计的目的和要求
1.1 家用扫地机设计的目的
随着人们的生活水平的提高，更多的人愿意花钱去买机器人来帮忙干繁重的家务，并且现在一般的地面没过几天就会在表面出现一层灰尘，这就要求人们时常地清理地面卫生，但如今的人们都在为了生活打拼，都没有太多的时间去清扫自己的家庭卫生，因此，本次课题的提出就是为了解决这样的问题来缓解人们的生活压力。
图3-1 家用扫地机的外形示意图
3.2 家用扫地机的行走机构设计
行走机构是其他机构的载体，如图3-2所示，移动机器人的行走机构按照结构可以分为轮式、履带式和步行式等。轮式和履带式的结构更适合在条件好的地面上行走，而步行的结构则更适合在条件较差的路面行走。而本课题研制的家用扫地机的工作环境在室内，所以可以采用轮式或者履带式结构，但履带式结构所占的空间太大，因此采用轮式移动机构ct
【ABSTRACT】Enter since twenty-first Century, with the rapid development of science and technology gradually, intelligent robot has become a research topic. Among them, the intelligent robot service type is a hot topic in the research project. Therefore, summarizes several reasons of service robots appear: one is the rise in labor costs, many enterprises are unable to find suitable workers, therefore appeared different degree of labor shortage; two is the people's living standard improves, more and more people are willing to spend money to buy intelligent robot to help with housework at home; three is now more and more young people to live in the hard, have no time to care for the elderly, and the old man's demand for service robots and young people to take better care of them, which will give service robot very good market prospects. This design is to design a small, convenient. Intelligent household sweeper.
清洁机器人系统设计本科毕业设计
本科毕业设计（论文）清洁机器人系统设计毕业设计（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。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
扫地机器人简介PPT课件
扫地机器人可以通过传感器和导航技术，适应不同的环境 条件。例如，有些扫地机器人可以自动适应不同的房间大 小和布局，以及清洁难以到达的区域。
提高清洁效率
扫地机器人可以通过自动化和智能化的方式，提高清洁效 率。例如，有些扫地机器人可以通过导航技术规划最短的 清扫路线，或者同时清洁多个房间。
05
实际应用
实际应用
帮助忙碌的家庭减少清扫时间
01
扫地机器人可以自动清扫地面，减轻了家庭成员的清
扫压力，节省了宝贵的时间和精力。
保持家庭环境清洁
02 扫地机器人的清扫功能可以帮助去除地面的灰尘和污
垢，保持家庭环境的清洁和卫生。
提高生活质量
03
通过使用扫地机器人，家庭成员可以将更多的时间和
精力投入到工作、学习和娱乐中，提高了生活质量。
发展趋势
技术进步
更智能的导航技术、更高效的清洁技术、远程控制和 互联网连接。随着技术的不断进步，扫地机器人将采 用更智能的导航技术，例如使用更先进的传感器和算 法进行地图构建和路径规划。同时，清洁技术也将变 得更加高效，例如使用更大的吸尘功率和更智能的清 洁策略。此外，远程控制和互联网连接也将成为未来 扫地机器人的发展趋势，使用户可以通过智能手机或 智能音箱进行控制和监控。
市场趋势
更多品牌进入市场、价格竞争加剧、用户普及度提高。 随着技术的不断发展和成本的降低，越来越多的品牌将 进入扫地机器人市场，导致市场竞争加剧。同时，随着 用户对扫地机器人认知度的提高和购买力的增强，用户 普及度也将不断提高。
发展趋势
• 环境因素：适应不同的清洁需求和环境条件，如地毯、硬木地板等。未来扫地机器人将能够适应不同的清洁需 求和环境条件。例如，针对地毯和硬木地板等不同材质的地面，扫地机器人将采用不同的清洁策略和刷头设计 。此外，针对不同的清洁需求，例如清洁家具底部和汽车内部等难以到达的区域，扫地机器人也将进行特殊设 计和功能优化。
家庭智能清洁机器人课件
02 家庭智能清洁机器人的工 作原理
机器人结构与组成
机器人主要由主机、遥控器、充 电座、边刷、吸尘器等组成。
主机是机器人的核心部分，包括 处理器、运动系统、导航系统、
传感器等。
遥控器用于控制机器人的操作， 充电座用于给机器人充电，边刷 用于清扫边缘，吸尘器用于吸取
解决方案与未来发展趋势
感知与环境建模
通过研发更先进的传感器技术、计算能力和算法，提高机器人的感知和环境建模能力。同时，利用多种传感器的融合 和互补，提高机器人在复杂环境中的适应性和鲁棒性。
人工智能与机器学习
加强人工智能和机器学习领域的研究，开发更高效、智能的算法和模型。通过深度学习、强化学习等技术，提高机器 人在语义理解、物体识别和避障等方面的能力。同时，结合多种人工智能技术的融合应用，提升机器人的智能化水平。
电池续航与充电 积极探索新型电池技术，提高电池的能量密度和充电速度。同时，研究快速充电技术，实现机器人充电 的快速化和便捷化。此外，可考虑采用无线充电技术，为机器人提供更加灵活的充电方式。
05 家庭智能清洁机器人的实 际操作与体验
家庭智能清洁机器人操作方法
开启/关闭
通常可以通过按下机器人顶部的电源按钮来启动/关闭机器人。部 分机器人可能还支持通过遥控器或语音助手进行远程操控。
家庭智能清洁机器人 课件
目录
CONTENTS
• 家庭智能清洁机器人的工作原理 • 家庭智能清洁机器人的应用场景与优势 • 家庭智能清洁机器人的挑战与解决方案
目录
CONTENTS
• 家庭智能清洁机器人的实际操作与体验 • 家庭智能清洁机器人案例分析
家庭清洁机器人设计毕业答辩28页PPT
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
智能扫地机器人方案ppt课件
1
PRODUCT INTRODUCTION
智能扫地机器人方案
产品背景 工作原理 基本功能
发展前景 核心部件 主要问题
主要种类 组成结构 选择原则
2
1 智能扫地机器人背景
随着国内生活水平的不断提高， 原本一直在欧美市场销售的扫地机器人 也逐步的走入平常百姓家，并且逐步的 被越来越多的人所接受，扫地机器人将 在不久的将来像白色家电一样成为每个 家庭必不可少的清洁帮手。产品也会由 现在的初级智能向着更高程度的智能化 程度发展，逐步的取代人工清洁。
11
THANK YOU
12
9
8 智能扫地机器人主要问题
潮湿的环境下使用，会使电机 受潮发生短路起火；不能把火柴、烟头 等易燃物品吸入扫地机器人；使用的时 间不能过长；不能在易燃易爆的危险场 合使用。
10
9 选择方案公司原则
1、考察公司的历史和工程师的数量及水平 2、看他们公司技术研发实力以及科研方向 3、查询公司的相关成功案例 4、看公司的未来发展定位 5、看公司相关业务人员的配合程度
3
2 智能扫地机器人发展前景
随着科技的发展，越来越多非传统的家电 出现了。如今，智能的清洁机器人渐渐走进了我 们的家庭。目前，各式各样的扫地机器人、吸尘 机器人等家务辅助机器人在网上销售火爆。据业 内专家介绍，目前家务辅助机器人每年以超过 10%的增长速度出现在我们生活中。而且据其提 供的行业数据预计，家庭辅助类机器人市场空间 至少超千亿元。
对外界的感知作用。Hale Waihona Puke 控制部分：相当于人的大脑，起到
连接对肢体的支配。
驱动部分：相当于人的肢体，被控
制起到协调作业。
吸尘部分：在智能吸尘器里面嵌入
家庭清洁机器人设计毕业答辩28页PPT
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
家庭清洁机器人设计毕 业答辩
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
ppt经典模板--基于传感器的清洁机器人系统设计说明书
性能分析
通过P3.2端口连接按键，按键控制智能清洁 机器人的三种模式的相互切换，并在一位 LED数码管上，对三种模式各自所对应的数 字进行显示。系统运行之初，LED数码管显 示为“1”，智能清洁机器人处于循迹功能状 态；接着按下指定按键，LED数码管显示为 “2”，智能清洁机器人处于避障功能状态； 再按一次按键，LED数码管显示为“3”，智能 清洁机器人处于红外遥控功能状态。每一次 按键，均能顺序切换到下一种模式，处于某 种模式，就只能实现该模式的功能
设计方案
4避障模块
主要采用两个红外避障传感器模块，进行路径前方的探 测，将这两个模块装配在清洁机器人前上部的左右两侧 ，实现对行驶过程中的阻碍进行规避
设计方案
5循迹模块
主要采用两个RPR220反射型光电传感器并将其安装于 智能清洁机器人的前中部的左右两侧。当信号发射到黑 线之后会被吸收；当信号发射白线之后会被反射，根 据接收到的不同信号，以此作为判断，实现智能清洁机 器人按照黑线进行路径循迹
研究背 景及意
义
研究背景及意义
2019年新冠疫情的爆发使人们意识 到对于人员流动较大的公共场所， 不定期清洁尤为重要
而目前来说，虽然疫情已经得到控制，但开学季、返乡 季的人员流动大，公共场所的清洁尤为重要
该设计可以替代公共场所的手动清洁
研究背景及意义
对于工作人员来说，它可以大大 降低在环境中被病毒感染的可能 性
性能分析
右侧探测到阻碍，P3.4引脚接右侧避障传感器为低电平；左侧没有探测 到阻碍，P3.5引脚接左侧避障传感器为高电平，控制智能清洁机器人向 左转，故右侧直流电机正转，左侧直流电机反转
性能分析
左、右两侧均探测到阻碍，P3.4引脚接右侧避障传感器为低电平，P3.5 引脚接左侧避障传感器为低电平，控制智能清洁机器人先向后退，再向 右转
家庭清洁机器人毕业设计
摘要近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，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。
服务机器人的出现主要有三大原因：一是劳动力成本的上升；二是人类想摆脱枯燥乏味的体力劳动，如清洁、家务、照顾病人等；三是人口的老龄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。
服务机器人区别于工业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，因此服务机器人大多数是移动机器人。
由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:二二壹五八玖一壹五一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。
服务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，对机器人在各国发展状况的一些综述，让读者了解将来机器人发展对社会发展的重要性，文章还写了本人对我国机器人现状的一些调查和理解看法，在机器人发展中存在的一些影响因素，还有对机器人使用领域的一些展望。
关键词：机器人：清洁机器人：运动原理：清洁方式目录摘要 (1)1 前言 (4)1.1课题设计背景和题目要求 (4)设计家庭清洁机器人的工作内容和要求： (4)1.2 国内外相关产品研究 (4)1.2.1 国外产品研究状况 (5)1.2.2 国内产品研究状况 (10)1.2.3 自主充电技术发展现状 (11)1.3研究的目的和意义 (12)1.4设计的重点和难点 (12)2. 家庭清洁机器人的关键技术 (13)2.1传感技术 (13)2.2路径规划技术 (14)2.3吸尘技术 (14)2.4电源技术 (14)3 清洁机器人的机械设计 (16)3.1机械结构组成和工作原理 (16)3.1.1 机械结构组成 (16)3.1.2 工作原理 (18)3.2清洁机器人总体设计 (20)3.2.1 机器人外形设计 (20)3.2.2 机器人的行走机构设计 (21)3.2.3 清扫机构的设计 (21)3.2.4 吸尘机构设计 (24)3.2.5 垃圾收集处理机构设计 (24)4 具体计算 (28)4.1电机选择 (28)4.2蜗轮蜗杆的选择 (29)4.3清扫机构的电机的选择 (32)4.4家庭清洁机器人电池的选用 (32)4.5清扫机构中蜗杆上轴承的寿命的计算 (33)5 总结也展望 (37)5.1发展趋势 (37)5.1.1 高度智能化 (37)5.1.2 功能扩展 (37)5.1.3 低成本化 (37)5.2展望 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录 (41)1 前言1.1课题设计背景和题目要求近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。
机械毕业设计934家用清洁机器人
毕业设计说明书题目家用清洁机器人专业机械设计制造及其自动化班级学生学号指导教师李明富2014年5月21日目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 ABSTRACT -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1 前言------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 21.1国内外相关产品研究 ------------------------------------------------ 21.1.1国外产品研究情况--------------------------------------------- 21.1.2国内产品研究情况--------------------------------------------- 31.2研究的目的和意义 -------------------------------------------------- 4 2家用清洁机器人的关键技术 ------------------------------------------------------------------------------- 52.1传感技术 ---------------------------------------------------------- 52.2路径规划技术 ------------------------------------------------------ 52.3吸尘技术 ---------------------------------------------------------- 62.4电源技术 ---------------------------------------------------------- 63 家用清洁机器人的机械设计 ------------------------------------------------------------------------------ 73.1机械结构组成 ------------------------------------------------------ 73.2家用清洁机器人的总体设计 ------------------------------------------ 73.2.1外形设计----------------------------------------------------- 73.2.2行走机构设计------------------------------------------------- 73.2.3清扫机构设计------------------------------------------------- 83.2.4吸尘机构设计------------------------------------------------- 94 具体计算 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 114.1电机选择 --------------------------------------------------------- 114.2蜗轮蜗杆的选择 --------------------------------------------------- 124.3电池的选用 ------------------------------------------------------- 144.4清扫机构中蜗杆上轴承寿命计算 ------------------------------------- 144.5蜗轮轴的校核 ----------------------------------------------------- 165 总结与展望 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 185.1总结 ------------------------------------------------------------- 185.2展望 ------------------------------------------------------------- 18参考文献 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20致谢------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 21附录------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 22摘要近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。
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。
室内地面清洁机器人路径规划PPT课件
❖ 地面清洁机器人从停放位置(通常为墙角)开始工作,采用 沿边走路径算法,按照内螺旋式“回”字型路径进行清扫, 对所走过的路径及时进行标记并自动确定前进方向,直至 全部清扫完毕自动返回.
路径规划与仿真
❖ 避障路径规划 ❖ 避障路径规划任务分解为定位和避障.避行为是指
机器人检测到在其移动方向上有障碍存在时而采 取的避开障碍物移动的行为.
结论
❖ 对清洁机器人避障路径规划仿真结果表明,机器人 能够避开障碍物和边界,沿一条无碰撞路径,实现 避障清洁,覆盖率98·96%,重复率为1·46%.
❖ 该避障路径规划方法简单可行,清洁效率高,覆盖 率大,但对于可移动障碍物情况,仍需采取一些优 化算法,实现最大的覆盖率和最小重复率.
参考文献
❖ [1] GARCIAobile-robot navigation with complete coverage of unstructured environments[J]. Robotics and Autonomous Systems, 2004, 46(4): 195-204.
路径规划与仿真
❖ 路径规划方法
❖ 清洁机器人的路径规划方法可以分为两类:无环境模型的 路径规划方法和基于环境模型的规划方法.
❖ 本文基于静态结构化环境模型,在障碍物信息(位置和形状 )预先给定的情况下,采用沿边走的路径规划算法,即让机 器人沿着墙边或障碍物的边界移动,进行内螺旋式“回” 字型路径规划,如图2所示.
引言
❖ 国外从20世纪80年代开始已经开始对清洁机器人及其路径 规划与导航等方面技术进行研究。美国“irobot”公司, 日本松下,日立,Dyson等公司先后进行研发并生产了一些 概念样机和产品.
家居智能清扫机器人系统设计
家居智能清扫机器人系统设计本文设计了一台家居智能清扫机器人，详细阐述了系统的总体构成，硬件电路设计和软件程序设计方案。
该机器人能实现移动、垃圾清扫、自主避障等功能，能够在家庭、图书馆、展览馆等室内环境中进行清扫作业。
该智能清扫机器人的推广应用能够很大程度的提高工作效率，降低劳动成本。
标签：清扫机器人单片微型计算机传感系统随着计算机技术与人工智能技术的发展，智能家居已成为现在电子行业的热门话题，机器人的应用更是受到人们的关注。
服务型机器人已经渗透到了我们的生活、工作的各个领域，为了能够彻底的将人们从家居清洁工作中解放出来，深入研究清扫机器人这类服务型机器人变得越来越重要。
1清扫机器人的总体设计智能清扫机器人在室内环境下运动，实现清扫、避障、路径规划等功能，利用自身各个系统部件的调节与控制，尽可能遍历每一个角落，实现清扫的智能化。
机器人的时间记录功能可以实现定时清扫，在完成清扫之后自动回到起始点。
机器人将自身的感知功能和控制功能结合起来，实现路径的规划与避障等功能。
机器人的清扫功能较为完善，在运动的过程中，它将地面上的垃圾清扫到一起，集中拾取到垃圾箱内。
根据机器人功能需求分析，设计系统整体结构如图1所示。
[1]2清扫机器人硬件设计2.1控制核心模块设计。
清扫机器人的控制系统采用微控制器STC89C52作为核心，它能负责指令的接收与发送，控制电机的转向，完成清扫、避障等功能。
如图1所示，处理器与多个模块相连接，有红外避障传感器、超声波测距传感器、测速光电编码器、电机驱动器接口模块、状态显示器、无线通信接口等，这些模块在微控制器的控制下，互相协调工作，保证了清扫机器人各项功能的实现。
2.2车体结构设计。
为了满足机器人的性能要求，机器人的机械结构应该具有稳定性，运动灵活性和足够强度等特点，同时尺寸要小，容量要大，重量要轻。
清扫机器人的机械结构主要由外部躯壳、小车底盘、驱动轮、传感器、垃圾清扫模块等组成。
小车的外部躯壳和底盘采用铝合金框架，以增大其坚固性，减轻重量，传感器安装在小车的适当部位，用导线连接，使小车重心降低提高小车的稳定性。
家庭智能清洁机器人课件
家庭智能清洁机器人将与智能家居生态系统深度融合，与其他智能家 居设备实现互联互通，提供更加便捷、智能的家庭生活体验。
社会影响
提高生活品质
家庭智能清洁机器人的普及将极 大地提高人们的生活品质，减轻 家务负担，让人们有更多的时间
享受生活。
创造就业机会
随着家庭智能清洁机器人的发展， 将产生更多的相关就业机会，包括 机器人研发、生产、销售和服务等 。
家庭智能清洁机器人课件
目录
CONTENTS
• 家庭智能清洁机器人概述 • 家庭智能清洁机器人的技术原理 • 家庭智能清洁机器人的功能与优势 • 家庭智能清洁机器人的市场分析 • 家庭智能清洁机器人的未来展望 • 家庭智能清洁机器人的使用与维护
01
CHAPTER
家庭智能清洁机器人概述
定义与特点
定义
02
同时，机器人还支持语音控制和 智能交互功能，用户可以通过语 音指令或手机应用程序进行控制 和操作，使用方便、简单易用。
04
CHAPTER
家庭智能清洁机器人的市场 分析
市场现状
家庭智能清洁机器人市场正在快速增长，随着消费者对家庭清洁需求的增加以及对 科技产品的接受度提高，市场需求不断扩大。
目前市场上的家庭智能清洁机器人主要集中在地宝、窗宝、门宝等细分领域，产品 种类丰富，功能齐全，能够满足不同消费者的需求。
03
提升机器人自主性，实现更高效的任务执行。
物联网技术
物联网通信协议
Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
物联网技术的应用
远程控制、数据同步、设备联动等。
物联网技术对机器人的影响
实现机器人与智能家居系统的互联互通，提升家庭生活的便利性。
扫地机器人PPT课件
2021
3
基本构造 ：
本体：不同的厂商品牌设计，外型会有所不同。 充电电池：一般以镍氢电池为主，部分用锂电池，
但用锂电池通常产品单价较高。每间厂商的电池充 电时间与使用时间也有所差别。
充电座：能提供机器人吸尘器自行回家充电的地方。 集尘盒：与一般吸尘器纸袋方式不同，都备有集尘
盒可收集灰尘。大致上分为两种:1.中央集尘盒2.置 于后端集尘盒。
遥控器：控制机器人吸尘器用，也可由机身上控制。
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4
外型：
2021
2021
8
2021
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2021
1
扫地机器人又称自动打扫机、
智能吸尘、机器人吸尘器...等，为高 科技产品，用以打扫家里环境。其原 理为一自动化技术机身，搭配有集尘 设施的真空吸尘装置，配合机身设置 的控制路径行走，加上毛刷或是抹布、 除尘纸打扫，达到更好的居家自动打 扫效果。
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2
扫地机器人概述：
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， 自行回家充电。
5
底板构造：
2021
6
清洁原理：
机身为自动化技术智慧型可移动装置， 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。
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• 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…
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；；
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。
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。
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；
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
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
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。
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
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。…
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
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.。
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..。
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
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。
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。
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