自动扫地机器人
工程导论
题目：自动扫地机器人
组长：史亚龙
组员：董祥军, 郝成祥, 孔超, 李晓强,
李喆人, 任杰, 王轩，魏剑,
费沈扬，王健
班级：12FH
专业：机械工程及自动化
学院：机电工程学院
入学时间：2012级
指导教师：何亚飞
日期：2013年1月14日
目录
1绪论 (1)
1调查研究 (1)
2概念构思 (2)
3功能与原理设计 (3)
4成本核算 (4)
5营销手段 (5)
6致谢 (6)
7 附录 (7)
1 绪论
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。
1 调查研究
在日本，东日本铁路公司、shinko电器公司和Howa工业有限公司联合研制了车站地面清扫机器人，机器人可沿墙壁从任何一个位置自动启动，利用不断旋转的刷子将废弃物扫入白带容器中，日本静甲株式会社的清水工厂开发出一种自动清扫机器人，可用于各种工厂的清扫工作。机器人采用光纤陀螺控制方向，采用编码器和超声波传感器测距，采用光学探测器探测障碍物机器人的四周装有橡胶垫，橡胶垫内部装有触觉传感器，一旦机器人与人接触，触觉传感器信号会使机器人停下来1以保证人的安全Br-3]这些应用还都是用于工业或者公共的场合，真正具有里程碑意义的是2002年9月清洁机器人“Roomba”美国面市，这是一款面向家庭的机器人。重约2kg直径为 762mm，具有高度自主能力，可以游走于房间各家具缝隙间，灵巧地完成清扫工作，据说这是将用于军事的“躲避地雷的移动技术，'应用到了吸尘器上。“Roomba”的动作有点迟缓，但却能稳定安全地完成任务由于能够在完成任务后自动切断电源，所以可以在外出期间让“Roomba”在家进行清扫英国法国和澳大利亚也都推出过清洁机器人产品
在国内，对清洁机器人相关技术如机器感知、机器人导航和定位与路径规划机器人控制、电源与电源管理、动力驱动等技术的研究，哈尔滨工业大学、华南理工大学、上海交通大学等高校，也对清洁机器人进行了大量的研究，并取得了一些成果，这些都为清洁机器人的研究开发和推广奠定了物质和技术基础。
2概念构思
总体方案是设计一个自主控机器人，在一个模拟的平面结构内运动，移动机器人本体，完成自主移动、避障功能。尽快遍历每一个角落，完成任务，这个工作受多个因素的影响。其中在现实生活中清洁机器人清理的过程中，利用了机器人自身的传感系统、运动控制系统和自主蔽障系统等。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
采用的技术主要有：
1路径规划技术：路径规划就是根据机器人所感知到的工作环境信息,按照某种优化指标,在起始点和目标点规划出一条与环境障碍无碰撞的路径,并且实现所需清扫区域的合理完全路径覆盖,其实质就是移动机器人运动过程中的导航和避碰。
2多传感器融合技术：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。吸尘机器人采用了4个传感器,有效地把传感器观测信息进行融合处理,从而使机器人获得最大量的外部环境信息,运用传感器融合技术对提高移动机器人定位、障碍物识别、环境建模、避障的精度等具有重要作用。
3电源技术：移动电源需同时为移动机构提供动力,为控制电路提供稳定的电压,为吸尘操作模块及传感观测模块提供能源等。电源在放电过程中具备:①保持恒定的电压②内阻小以便快速放电③可充电;④成本低等特点。
依托以上关键技术,可实现以下产品功能:
1．定时清扫2.当机器被卡住会自动摆脱3.支持遥控。4.虚拟墙感应5.边角清扫程序。
6.不重复清洁、不留死角和楼梯防摔自保功能。
3 功能与原理设计
家用智能清扫机，包括控制器、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关等，在清扫机的顶部设有超声波距离传感器；清扫机底部前方边沿安装有接近开关，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。
本论文所研究的自动清扫机器人的总体布局方案如图所示，后两轮为驱动轮，前轮为转向轮。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。
下图为该扫地机器人的演示图:
整个吸尘器原理上可以分为五个主要部分：传感器部分、控制器部分、驱动部分、吸尘部分和电源部分。各部分的原理及具体功能实现如下：
１传感器部分
(1) 超声波测距
超声波是一种一定频率范围的声波。它具有在同种媒质中以恒定速率传播的特性，而在不同媒质的界面处，会产生反射现象。利用这一特性，就可以根据测量发射波与反射波之间的时间间隔，从而达到测量距离的作用。
在扫地机器人中，避障功能的实现正是利用了这一超声波测距的原理。它的传感器部分由两对（每对包括一个发射探头和一个接收探头）和六个超声波传感头组成。当超声信号向外发射，该信号遇到障碍物时，产生反射波，这一反射波被接收探头接收后，根据前述测距的原理，就可以精确地判断障碍物的远近；同时，根据信号的幅值大小，也可以初步确定障碍物的大小。
（2）探测范围的确定
由于每一个超声波探头都有一定的指向性，所以在测量时必然存在盲区。因此，两对传感器以一定的尺寸分布在吸尘器的前端，从而使传感器测量的范围包含整个吸尘器所必须经过的空间。
2控制器部分
自动清扫机器人控制系统硬件主要是以单片机AT89C51作为核心，辅助其外围电路、电机驱动电路、传感器检测电路以及红外遥控电路等，各模块在单片机的控制下，相互协调工作，保证自动清扫机器人各种功能的实现。下图为清扫机的硬件系统：
3 驱动部分
采用直流电机对机器人的两后轮进行驱动。后轮驱动的好处是：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。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，且在车体的前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。底盘采用铝合金框架，以增大其坚固性，减轻重量通过内置驱动器驱动两主动轮，前端被动轮用于辅助转向，其三角设计便于保持机器人运行时的稳定。
4吸尘部分
挡尘板左右上角的起尘刷负责把灰尘或者纸屑推到后面，由清扫电机配合吸尘风机把其扫入最后的集尘室中，实现废物的清扫。
在车身的最后还设计了一个抹地机械手，进一步达到清洁的目的，机械手下带有洒水除
尘装置，机械手上面的水箱带有一个用伺服电机控制的门，用来控制洒水量。（还在设想阶段）
4 成本核算
通过对各个部分所需要零件的价格统计进行计算得出，该自动扫地机器人成本在800元—900元之间，相对于目前市场上的其他扫地机器人来说，本产品的成本较低，但是其性价比还是很高的！
5 营销手段
通过对我们团队设计的产品的研究分析，以及和业内相关产品的比较之后，我们找到了自己产品的优势所在，即：
一：成本低。设计原理简单，零件较少，通过简单的流水线作业即可大规模生产，因此生产成本相对于进口的机器少之又少。
二：垃圾盒容量大。内部结构分配合理，剩下足够的空间来储存垃圾，较市场上类似产品，提高了一定的竞争力。
三：三毛边刷提高了效率。保证了在清扫过程中能够集中清理前方及左右两方的灰尘、垃圾，清洁效率大大提高。
四：驱动部分设置简洁，但不失其功能。仿造坦克转弯原理，设计成可以随意360°旋转清扫灰尘的驱动轮
了解了自身产品所具有的优势之后，我们又对自动扫地机器人的市场进行了分析，比如了解到iRobot Roomba（是由美国iRobot公司生产自动扫地机器人）在国内的市场并不理想，我们团队分析之后认为，其失败原因有二，一是：其错误的营销策略。二是其不温不火的推广方式再加上其天价，因此在国内的销量并不出彩。而相对于iRobot Roomba 来说，我们的价格占据绝对优势，产品也不失其智能的功能，因此，我们有绝对的信心在产品推出后取得良好的市场表现。
鉴于产品的以上特点，我们制定了相应的营销策略。
营销简单的讲就是：通过某种方式让更多的人了解产品然后产生购买欲望。鉴于产品的以上特点，我们制定了相应的营销策略。
第一步：用尽一切可能方式让人们了解我们的产品。如：
1、通过销售地本地的媒体，进行媒体宣传，这包括电视媒体、平面媒体、及网络媒体等。
(1) 电视媒体。广告拍摄成功后投放到当地电视台上边，进行宣传。
(2) 平面媒体。主要是当地报刊，这种形式的宣传相对于产品的对象，家庭用户来说，也不失为一种不错的宣传方式，因为很多中年人都有阅报的习惯。
(3) 网络媒体。鉴于产品的营销市场开始时主要为特定地区，因此不必选择如百度推广、谷歌推广等大媒体。销售地的贴吧招聘贴、销售地官方信息网、作为最佳选择。
(4) 广告牌。选择在销售地设立路边广告牌、高立柱广告牌、箱、霓虹灯广告牌、LED 看板等进行宣传。
2、销售地进行刷单投放、现场促销。
（1）前期的刷单投放，即宣传单。这种面对面的宣传方式，既减少了宣传成本，又保证了产品的宣传力度。
（2）现场促销。我们将采用限时折扣、赠品促销、免费试用等促销方式。以此来达到扩大销售额、推动销售以及增强品牌的潜意识渗透的目的。
第二步:订单执行。在吸引了客户之后，接下来要做的就是订单执行，也就是销售了，这个销售在企业发展的初级阶段，始终是我们的工厂和公司来做，我们不寻找代理商，原因是我们不了解产品是否会获得市场的认可，这样做可以降低我们的公司的风险。因此，这样的订单执行就是简单的顾客与我们公司之间的直接交易。
第三步：建立各地代理商。这样做建立在市场对我们产品表现良好，也就是销售还可以。
第四步：代理商和公司之间进行订单交易，公司不在进行和客户之间的直接交易。
第五步：保留客户，培养忠诚。
在这个过程中，我们做了以下几点
一、机会的辨识。即我们把握了机会，发现了自动扫地机器人的市场还未饱和，因此我们团队才着手去设计了这款产品。
二、新产品的开发。严格按照我们对产品的构思，设计进行了开发。
三、对客户的吸引。这是营销过程中尤为重要的一个环节，因此我们也投入了大量的精力去做。
四、建立代理商。这在企业的初级阶段仅仅是一个构想，一旦市场不认可我们的产品，这个阶段也是没必要去做的。
五、保留客户，培养忠诚。这里的客户不仅仅是指终端客户，即消费者。也包括我们的代理商，处理好企业和代理商之间的关系，也是我们企业以后能够长期稳定发展的基础。
我们也将按照这个过程去进行产品的销售，当然其中也可能会存在一些突发的事件，这就需要我们去更改、协调我们的营销策略。以便更好的达到预定效果。
6 致谢
感谢百度文库提供的部分资料（https://www.360docs.net/doc/2e5380728.html,/view/7b9eea156edb6f1aff001fb6.html）
以及参与问卷调查的所有同学和全体组员的辛勤劳动与亲密配合！
7 附录
“智能性”家用扫地机器人
调查问卷
1．你家中是否使用过同类型产品？
A.是
B.不是
2.你是否愿意使用此产品？
A.愿意
B.不愿意
3.你喜欢的此产品的外形？
A.圆形
B.水滴型
C.其他
4.你所认同的制造材料
A.铝合金+橡胶
B.工程塑料
C.其他
5.你所认同的充电方式
A.直充
B.干电池
C.太阳能充电
D.其他
6.可接受的承受范围
A.100以下
B.300—500
C.600—1000
D.1000以上
7.颜色
A.红
B.橙
C.黄
D.绿
E.青
F.蓝
G.紫
H.白T.黑色
8.信息反馈
A.显示屏
B.指示灯
C.声音
9.家中的地板
A.木板
B.大理石
C.水泥
10.你觉得本产品的适用人群
A.学生
B.80后
C.90后
D.老人
11.你需要此产品来清理的主要的垃圾品种
A.纸屑
B.灰尘
C.毛发
D.其他
12.持续时间
A.1小时
B.2到3小时
C.3到5小时
D.5小时以上
13.你认为本产品的优势
A.省事
B.美观
C.高科技
D.实用
14.外形风格
A.卡通
B.名车
C.简洁大方
D.动物
15.你对此产品的特殊要求（可多选）
A.自动报警（低电量）
B.自动提示（自己所在方位）
C.语音识别
D.自行爬楼梯
E.自动储存垃圾并清空
F.虚拟分区
G.重量控制H.易携带I.其他
感谢您完成这份调查问卷，你的举手之劳给予了我们很大的帮助
问卷结果
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
智能扫地机器人项目实施方案
智能扫地机器人项目 实施方案 xxx公司
摘要 本报告是基于可信的公开资料或报告编制人员实地调查获取的素材撰写，根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）的要求，依照“科学、客观”的原则，以国内外项目产品的市场需求为前提，大量 收集相关行业准入条件和前沿技术等重要信息，全面预测其发展趋势；按 照《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》的具体要求，主要从技术、经济、工程方案、环境保护、安全卫生和节能及清洁生产等方面进行充分 的论证和可行性分析，对项目建成后可能取得的经济效益、社会效益进行 科学预测，从而提出投资项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见， 因此，该报告是一份较为完整的为项目决策及审批提供科学依据的综合性 分析报告。 该智能扫地机器人项目计划总投资12430.22万元，其中：固定资产投 资9956.30万元，占项目总投资的80.10%；流动资金2473.92万元，占项 目总投资的19.90%。 达产年营业收入21610.00万元，总成本费用16623.72万元，税金及 附加223.11万元，利润总额4986.28万元，利税总额5897.15万元，税后 净利润3739.71万元，达产年纳税总额2157.44万元；达产年投资利润率40.11%，投资利税率47.44%，投资回报率30.09%，全部投资回收期4.82年，提供就业职位414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。 项目概论、建设背景及必要性、项目市场分析、建设规划、选址可行 性研究、工程设计可行性分析、工艺技术方案、项目环境分析、安全经营 规范、项目风险说明、节能方案分析、计划安排、投资计划、经济效益、 评价及建议等。
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
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
扫地机器人项目计划书
扫地机器人项目 计划书 规划设计/投资方案/产业运营
摘要说明— 智能扫地机器人前几年不为人所知到渐渐被人们所喜爱，现在几乎成为每家必备，成为了家里的一位新成员。不过虽然我国扫地机器人的交易规模和渗透率在逐年提高，但距离欧美发达国家相比还有很大差距。尤其是我国扫地机器人目前只覆盖主要的一二线城市，在更广的空间范围内，渗透率提高还需时间。 该扫地机器人项目计划总投资5781.91万元，其中：固定资产投资4178.04万元，占项目总投资的72.26%；流动资金1603.87万元，占项目总投资的27.74%。 达产年营业收入12913.00万元，总成本费用10151.53万元，税金及附加111.37万元，利润总额2761.47万元，利税总额3253.73万元，税后净利润2071.10万元，达产年纳税总额1182.63万元；达产年投资利润率47.76%，投资利税率56.27%，投资回报率35.82%，全部投资回收期4.29年，提供就业职位237个。 报告内容：项目总论、建设必要性分析、产业分析预测、项目建设规模、项目选址规划、工程设计方案、项目工艺分析、项目环保分析、项目职业保护、项目风险评价、项目节能分析、实施安排、项目投资可行性分析、项目经济效益分析、总结说明等。
规划设计/投资分析/产业运营
扫地机器人项目计划书目录 第一章项目总论 第二章建设必要性分析 第三章项目建设规模 第四章项目选址规划 第五章工程设计方案 第六章项目工艺分析 第七章项目环保分析 第八章项目职业保护 第九章项目风险评价 第十章项目节能分析 第十一章实施安排 第十二章项目投资可行性分析第十三章项目经济效益分析第十四章招标方案 第十五章总结说明
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
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/投资分析/产业运营
报告说明— 该扫地机器人项目计划总投资14226.41万元，其中：固定资产投资10460.32万元，占项目总投资的73.53%；流动资金3766.09万元，占项目总投资的26.47%。 达产年营业收入27120.00万元，总成本费用21074.37万元，税金及附加248.73万元，利润总额6045.63万元，利税总额7128.24万元，税后净利润4534.22万元，达产年纳税总额2594.02万元；达产年投资利润率42.50%，投资利税率50.11%，投资回报率31.87%，全部投资回收期4.64年，提供就业职位556个。 智能扫地机器人前几年不为人所知到渐渐被人们所喜爱，现在几乎成为每家必备，成为了家里的一位新成员。不过虽然我国扫地机器人的交易规模和渗透率在逐年提高，但距离欧美发达国家相比还有很大差距。尤其是我国扫地机器人目前只覆盖主要的一二线城市，在更广的空间范围内，渗透率提高还需时间。
第一章总论 一、项目概况 （一）项目名称及背景 扫地机器人项目 （二）项目选址 xx产业集聚区 对各种设施用地进行统筹安排，提高土地综合利用效率，同时，采用先进的工艺技术和设备，达到“节约能源、节约土地资源”的目的。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37165.24平方米（折合约55.72亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数66.61%，建筑容积率1.50，建设区域绿化覆盖率7.51%，固定资产投资强度187.73万元/亩。 （五）土建工程指标
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。
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 robot Specialty：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;
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。
扫地机器人传感器设计
扫地机器人传感器设计传感器与检测技术设计 姓名：徐雷 班级：电信12-1班 学号：1206110123
1. 扫地机器人 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。本设计扫地机器人采用刷扫吸尘方式，机身为无线机器，以圆盘型为主，使用充电电池运作，操作方式使用遥控器、或是按机器上的操作面板相应按钮。本次设计的扫地机器人可设定时间预约打扫，自行充电。前方设置超声破测距传感器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，从室内边沿开始走矩形路线，有规划清扫地区。下面来介绍一下其所需的传感器类型，数量及实现功能。 2. 智能扫地机器人所需传感器类型及个数： (1) 防撞传感器（超声波测距传感器ZH5430）：3个。 (2) 防跌传感器（超声波测距传感器ZH5430）：3个。 (3) 防过热传感器（温度传感器DS18B20）：2个。 (4) 床底深度清扫（光敏传感器CDS-3）：8个。 (5) 灰尘盒防满传感器（介质型电容传感器ZCS1100）：2个。 (6) 低电量自动返回充电功能（红外线传感器RB-03T005）：2个。 (7) 边缘检测传感器（光电边缘检测传感器PBZ-CL007V）：2个。 (8) 遥控器控制功能（红外线传感器RB-03T005）：4个。 3.功能 3.1. 防撞传感器 扫地机器人内部安装三个超声波测距传感器，用来检测扫地机器人行进路线上是否有障碍物。超声波测距传感器安装位置如图3-1所示。
扫地机器人项目实施方案
扫地机器人项目 实施方案 投资分析/实施方案
扫地机器人项目实施方案说明 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。 该扫地机器人项目计划总投资4849.25万元，其中：固定资产投资3679.23万元，占项目总投资的75.87%；流动资金1170.02万元，占项目 总投资的24.13%。 达产年营业收入8630.00万元，总成本费用6529.41万元，税金及附 加88.32万元，利润总额2100.59万元，利税总额2478.65万元，税后净 利润1575.44万元，达产年纳税总额903.21万元；达产年投资利润率 43.32%，投资利税率51.11%，投资回报率32.49%，全部投资回收期4.58年，提供就业职位129个。 坚持应用先进技术的原则。根据项目承办单位和项目建设地的实际情况，合理制定项目产品方案及工艺路线，在项目产品生产技术设计上充分 体现设备的技术先进性、操作安全性。采用先进适用的项目产品生产工艺 技术，努力提高项目产品生产装置自动化控制水平，以经济效益为中心， 在采用先进工艺和高效设备的同时，做好项目投资费用的控制工作，以求 实科学的态度进行细致的论证和比较，为投资决策提供可靠的依据。努力
提高项目承办单位的整体技术水平和装备水平，增强企业的整体经济实力，使企业完全进入可持续发展的境地。 ...... 报告主要内容：概况、建设背景分析、产业调研分析、产品规划分析、选址分析、项目建设设计方案、项目工艺原则、项目环境影响分析、项目 安全管理、项目风险性分析、项目节能方案分析、实施安排、投资可行性 分析、项目经营收益分析、项目综合评价等。 智能扫地机器人是人工智能、光电、机电、声学、力学、材料学、流 体动力等多领域技术高集成的行业。目前算法及导航技术的进步使产品从“随机碰撞式”向“路径规划式”模式转变，产品智能度显著增强。随着 移动互联网的发展，用户能够通过APP对智能扫地机器人进行实时远程观 察和控制，用户体验显著增强。根据中怡康测算，2018年国内智能扫地机 器人销售额达到86.6亿元，零售量达到577万台。如果以中国4亿户家庭，户均1台的规模来计算，假设最终内销量稳定时扫地机器人渗透率可达50%，以更新年限为5年来估算，则内销市场规模最终可达4000万台，市场规模 仍有很大成长空间。
扫地机器人结构详细
扫地机器人结构详细 自动清扫机器人就是当今服务机器人领域一个热门的研究方向。从理论与技术上讲,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、办公场所与大众家庭。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就是自动完成房间空旷地面尤其就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,可在遥控与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、
扫地机器人结构详细上课讲义
扫地机器人结构详细
扫地机器人结构详细 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、电源 电池、开关等。 自动清扫机器人控制系统硬件 主要是以单片机AT89C51作为核 心，辅助其外围电路、电机驱动电 路、传感器检测电路以及红外遥控 电路等，各模块在单片机的控制 下，相互协调工作，保证自动清扫 机器人各种功能的实现。该控制系 统框图如图2所示。传感器在清扫机器人上的布置如图下所示，图中红色的圆点代表六个红外传感器的位置。 下图为清扫机的硬件系统：
智能扫地机器人浅析
智能扫地机器人方案开发 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。 目录 1.智能扫地机器人浅析 2.智能扫地机器人概述 3.智能扫地机器人常见故障及维修
1.智能扫地机器人浅析 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。 2.智能扫地机器人概述 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。 3.智能扫地机器人常见故障及维修 1、风扇不转故障描述：按启动键启动，机器的风扇和毛刷会转一秒钟就停，轮子会一直转。风扇和毛刷会重启三次，三次重启后机
基于STM32的智能扫地机器人设计与实现
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。
清扫机器人结构设计
毕业设计（论文）中文题目：清扫机器人结构设计 学习中心（函授站）：江阴 专业：机械设计及自动化 姓名：夏成 学号：CS051410248 指导教师：孙菊 南京航空航天大学
2020年1月 目录 中文摘要........................................................................................................................ I ABSTRACT .................................................................................................................. II 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) 题目：清扫机器人结构设计
中文摘要 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
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。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 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 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.聞創沟燴 鐺險爱氇谴净。 KEYWORDS:cleaning robot,single chip microcomputer,environment identification,path planning残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。