传感器作业-扫地机器人设计
扫地机器人设计报告(一)2024
扫地机器人设计报告（一）引言概述扫地机器人是一种能够自动进行室内清扫的智能设备，其设计目的在于提高现代生活的舒适度和便利性。
本文将探讨扫地机器人的设计原理、机械结构、感知与导航系统、清扫效果评估以及安全性能等五个大点。
正文内容一、设计原理1.1 理解扫地机器人的工作原理1.2 确定扫地机器人的功能需求1.3 选择适合的清扫方式二、机械结构2.1 确定机器人的尺寸和形状2.2 选择合适的材料和结构2.3 设计机器人的底盘和吸尘部件2.4 确保机器人的灵活性与稳定性2.5 考虑机器人的维护和保养问题三、感知与导航系统3.1 选用合适的传感器技术3.2 开发机器人的环境感知能力3.3 设计机器人的自主导航算法3.4 提升机器人的路径规划与避障能力3.5 优化机器人的定位与地图生成功能四、清扫效果评估4.1 设计清扫效果评估指标4.2 开展清扫效果测试实验4.3 改进机器人的清扫效果4.4 分析清扫效果与用户需求的匹配程度4.5 提高机器人的清扫效率与质量五、安全性能5.1 考虑机器人的碰撞安全设计5.2 防止机器人的触碰伤害5.3 设计机器人的误操作预防系统5.4 优化机器人的电池管理与充电保护5.5 满足机器人的合规与认证要求总结通过对扫地机器人设计的分析与探讨，可以发现在设计过程中需要考虑到机器人的原理、机械结构、感知与导航系统、清扫效果评估以及安全性能等多个方面。
只有综合考虑这些因素，才能设计出性能优良、功能齐全且安全可靠的扫地机器人。
因此，在未来的设计过程中需要注重细节、持续改进，并根据用户反馈和市场需求进行不断优化。
通过不懈努力，扫地机器人设计的发展前景将更加广阔。
《简易机器人常用传感器作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》
《简易机器人常用传感器》作业设计方案第一课时一、设计目的本作业设计旨在让学生了解和掌握简易机器人常用传感器的种类、原理及应用，培养学生的观察、分析和解决问题的能力，提高其STEM（科学、技术、工程、数学）领域的综合素养。
二、设计内容1. 传感器种类介绍：光敏传感器、温度传感器、声音传感器、红外传感器等。
2. 传感器原理解析：每种传感器的工作原理、检测范围、灵敏度等。
3. 传感器应用案例分析：以简易机器人为例，探究传感器在机器人中的应用，如障碍物避障、光线跟随等。
4. DIY实践环节：学生根据自己的兴趣和能力，选择一种传感器进行实验，搭建简易机器人并运用传感器进行功能测试。
三、设计步骤1. 学生通过课堂教学、网络资料等途径了解传感器的种类和原理。
2. 学生分组进行传感器应用案例分析，撰写报告并进行展示。
3. 学生选择一种传感器进行DIY实践，根据实验结果编写实验报告。
4. 学生进行实验成果展示，并相互交流分享。
四、评估方式1. 参与度评分：包括课堂积极性、小组合作等。
2. 传感器应用案例报告评分：内容完整性、逻辑性等。
3. DIY实践实验报告评分：实验设计合理性、数据分析准确性等。
五、设计意义通过本作业设计，学生将深入了解传感器在机器人领域的应用，培养其动手实践能力和解决问题的能力，为其未来从事STEM相关领域打下扎实基础。
同时，通过小组合作和展示，培养了学生的团队协作精神和表达能力，增强了学生的学科交叉能力和创新能力。
六、设计建议为了更好地完成本作业设计，建议学生在课外加强自主学习，拓宽对传感器的理解和应用，并积极参与实验和讨论，提升对STEM领域的认知和实践能力。
同时，老师可以鼓励学生根据自己的兴趣和特长选择不同的传感器进行实验，激发学生的学习兴趣和探索精神。
第二课时一、设计方案背景随着科技的不断发展，机器人在各个领域的应用越来越广泛。
而机器人的传感器则是机器人能够感知周围环境、作出反应的重要组成部分。
传感器作业-扫地机器人设计
第一章绪论1.1 课题研究背景近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，服务机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。
一方面随着信息高速发展和生活、工作节奏的加快，人们需要从繁杂的家庭劳动中解脱出来；另一方面人口的老龄化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。
区别于工业机器人，服务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，因此扫地机器人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。
有关资料也预测扫地机器人是未来几年需求量最大的服务机器人，特别是日用扫地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，因此此课题研究有很大的意义。
1.2 国内外研究现状1.2.1 扫地机器人的特点扫地机器人具有如下的特点：(1)扫地机器人自带电源，小巧轻便、操作简单、自主性强、具有很强的实用性。
(2)扫地机器人的工作环境主要为普通家庭环境，也可以用于机场候机大厅、展览馆、图书馆等公共场所。
环境的共同特征为有限的封闭空间、平整的地板以及走动的人员，因此可以归结为复杂多变、结构化的动态环境。
所以环境适应性是对此类机器人的基本要求。
(3)扫地机器人的任务是清扫地面，工作的对象是地面的灰尘、纸屑以及其他一些小尺寸物体，而大尺寸物体不作为扫地机器人的处理对象。
考虑到安全因素，扫地机器人必须对人及家庭物品等不构成任何危害，同时扫地机器人还必须具备自我保护的能力。
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，扫地机器人控制系统的研究和开发己具备了坚实的基础和良好的发展前景。
《简易机器人常用传感器作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》
《简易机器人常用传感器》作业设计方案一、设计目标本作业设计旨在帮助学生了解和掌握简易机器人常用传感器的原理、分类、特点以及应用，并通过实际操作，提高学生的动手能力和创造力，培养学生的科学素养和工程实践能力。
二、设计内容1. 传感器的分类和原理：介绍常见的机器人传感器种类，如光电传感器、超声波传感器、温度传感器等，以及其工作原理和特点。
2. 传感器的应用：通过实验操作，让学生探究传感器在机器人中的应用，如避障、寻迹、测距等。
3. 制作简易机器人：学生可以利用Arduino等开发板和传感器模块，制作一个简易的智能机器人，并通过编程使其实现特定功能。
三、设计步骤1. 理论进修：讲解传感器的种类、原理和应用，引导学生了解传感器在机器人中的重要性和作用。
2. 实验操作：提供实验材料和器械，让学生进行传感器的实际操作，如测试光电传感器的反射原理、超声波传感器的测距功能等。
3. 制作机器人：引导学生利用Arduino等硬件平台和传感器模块，组装一个简易的机器人，并编写程序实现机器人的功能。
4. 实践应用：让学生展示他们制作的机器人，在实际场景中应用传感器技术，如让机器人避开障碍物、按照黑线行走等。
四、评估方式1. 实验报告：学生需撰写传感器实验的报告，包括实验目标、步骤、结果分析和心得体会。
2. 机器人演示：学生需展示他们制作的机器人，并演示机器人在实际场景中的应用效果。
3. 答辩环节：学生需回答老师和同砚的问题，展示对传感器原理和应用的理解和掌握水平。
五、拓展延伸1. 小组合作：鼓励学生分组合作，共同制作更复杂的机器人，并实现更多功能。
2. 竞争活动：组织机器人竞争，让学生在竞争中提高技术和创新能力。
3. 参观实践：组织学生参观机器人相关企业或钻研机构，深入了解机器人技术的发展和应用。
六、总结通过本作业设计，学生将能够全面了解和掌握简易机器人常用传感器的知识，提高动手能力和实践能力，培养科学素养和工程思维，为未来的进修和发展打下坚实基础。
设计扫地机器人传感器实训
电子与信息工程学院
姓名：李*
班级：电信**-*
学号：12********
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。
1.3电容传感器
电容传感器是将被测的力学量（如位移、力、速度等）转换成电容变化的传感器称为电容传感器。从能量转换的角度而言，电容变换器为无源变换器，需要将所测的力学量转换成电压或电流后进行放大和处理。力学量中的线位移、角位移、间隔、距离、厚度、拉伸、压缩、膨胀、变形等无不与长度有着密切联系的量；这些量又都是通过长度或者长度比值进行测量的量，而其测量方法的相互关系也很密切。
本次扫地机器人设计是一份收获，是对事情的处理能力的锻炼，通过设计扫地机器人了解了传感器在扫地机器人方面的应用和工作方式，了解了扫地机器人目前的状态和所涉及的传感器，扫地机器人在智能方面还有很大的提升空间，通过设计扫地机器人传感器应用，对传感器所做的工作有了更加明确的理解，更加深刻的体会，以后扫地机器人会更加的智能、更加的简单易用，使我们的日常生活更加便利。
扫地机器的机身为无线机器，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，自行充电。前方有设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，并依每间不同厂商设定，而走不同的路线，有规划清扫地区。因为其简单操作的功能及便利性，现今已慢慢普及，成为上班族或是现代家庭的常用家电用品。
电容式传感器的敏感部分就是具有可变参数的电容器。其最常用的形式是由两个平行电极组成、极间以空气为介质的电容器若。忽略边缘效应，平板电容器的电容为εA/δ，式中ε为极间介质的介电常数，A为两电极互相覆盖的有效面积,δ为两电极之间的距离。δ、A、ε三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，并可用于测量。因此电容式传感器可分为极距变化型、面积变化型、介质变化型三类。极距变化型一般用来测量微小的线位移或由于力、压力、振动等引起的极距变化（见电容式压力传感器）。面积变化型一般用于测量角位移或较大的线位移。介质变化型常用于物位测量和各种介质的温度、密度、湿度的测定。
《简易机器人常用传感器作业设计方案》
《简易机器人常用传感器》作业设计方案第一课时一、设计背景：随着科技的不息进步，机器人技术已经逐渐走进人们的平时生活。
而机器人的核心功能之一就是能够感知四周环境，并依据环境的变化做出相应的反应。
因此，传感器作为机器人的“感觉器官”，在机器人设计中起着至关重要的作用。
本次作业旨在让同砚了解并精通常用的机器人传感器，并利用这些传感器设计一个简易机器人。
二、设计目标：1. 了解机器人传感器的种类和作用；2. 精通传感器与控制系统之间的协作原理；3. 进行实际操作，设计一个具有基本感知能力的简易机器人。
三、设计内容：1. 机器人传感器介绍：本次设计将涉及到以下常用机器人传感器：- 光敏传感器：用于检测光线强度，实现机器人对光线的感知；- 超声波传感器：用于测量距离，实现机器人对四周环境的距离感知；- 红外传感器：用于检测物体的距离和避障，实现机器人在前进过程中的避障功能；- 陀螺仪传感器：用于检测机器人的角度和方向变化，实现机器人的姿态控制。
2. 传感器与控制系统协作原理：传感器卖力感知四周环境，并将感知到的数据传递给控制系统，控制系统依据接收到的数据做出相应的决策和控制机器人的挪动。
这种协作原理是实现机器人智能感知和自主运动的关键。
3. 简易机器人设计：基于上述传感器和控制系统的协作原理，设计一个简易机器人，要求具有以下功能：- 能够感知光线强度，并依据光线强度的变化调整自身运动方向；- 能够测量前方距离并避障；- 能够保持水平姿态并依据陀螺仪传感器调整角度。
四、设计步骤：1. 硬件部分：- 搭建机器人底盘，安装电机和轮子；- 毗连光敏传感器、超声波传感器、红外传感器和陀螺仪传感器；- 搭建控制系统，包括单片机和电机驱动模块。
2. 软件部分：- 编写传感器数据得到程序，并将数据传递给控制系统；- 编写控制系统程序，依据传感器数据调整机器人的运动和姿态。
3. 测试部分：- 对机器人进行光线强度、距离、避障和姿态稳定性的测试；- 调整程序，优化机器人的运动和姿态控制。
《简易机器人常用传感器作业设计方案》
《简易机器人常用传感器》作业设计方案一、设计背景随着科技的不息发展，机器人在平时生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
而传感器作为机器人的“感觉器官”，起着至关重要的作用。
本次作业旨在让学生了解常用的机器人传感器，并通过实际操作设计一个简易机器人，使学生能够掌握传感器的基本原理和应用。
二、设计目标1. 了解常用机器人传感器的种类和原理。
2. 学会应用传感器搭建简易机器人。
3. 提高学生的动手能力和创造力。
三、设计内容1. 理论进修：介绍常用的机器人传感器种类，如红外传感器、超声波传感器、光电传感器等，以及它们的工作原理和应用途景。
2. 实践操作：学生根据所学知识，应用Arduino等开发板和传感器模块，搭建一个简易的机器人原型。
3. 创意设计：学生可以在机器人上增加其他功能，如避障、跟随等，发挥自己的想象力。
四、实施步骤1. 第一周：介绍机器人传感器的种类和原理，让学生了解传感器的作用和重要性。
2. 第二周：分发传感器模块和开发板，让学生进行实验，了解传感器的应用方法。
3. 第三周：学生根据所学知识，设计并搭建一个简易的机器人原型。
4. 第四周：学生展示他们设计的机器人，并进行功能测试和改进。
五、评判方式1. 完成情况：根据学生的机器人设计方案和实际搭建情况进行评分。
2. 创新性：评判学生是否在设计中加入了自己的创意和想法。
3. 实用性：评判学生设计的机器人是否具有实际应用的可能性。
六、预期效果通过本次作业设计方案的实施，学生将能够全面了解机器人传感器的种类和原理，掌握传感器的应用方法，提高动手能力和创造力，培养学生的工程设计能力和创新认识。
同时，也为学生今后深入进修和钻研机器人领域奠定了基础。
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。
扫地机器人设计原理
扫地机器人设计原理近年来，随着科技的飞速发展，扫地机器人作为一种智能家居设备，已经逐渐走入了我们的生活中。
它能够自动清扫地面，并且具备避开障碍物的能力，使得我们的清洁工作更加便捷和高效。
那么，扫地机器人是如何实现这些功能的呢？本文将从机器人的感知、控制以及路径规划等方面介绍扫地机器人的设计原理。
一、感知技术扫地机器人能够感知周围环境，主要依赖于多种传感器的配合。
首先，机器人会搭载摄像头传感器，通过拍摄周围环境的图像，对地面的状况进行分析，以便确定清扫路径。
其次，机器人还会搭载激光雷达传感器，通过发射激光束并接收反射回来的光来测量周围的距离和形状，以便建立地图并避开障碍物。
此外，还会利用声纳传感器来探测地面的高度差，以便调整清扫力度。
通过这些传感器的协同作用，扫地机器人能够全面感知周围环境，从而做出相应的动作。
二、控制技术扫地机器人的控制系统是实现其自主清扫的核心。
控制系统通常由嵌入式处理器和运动控制模块组成。
嵌入式处理器负责处理传感器数据，进行图像处理和目标识别等算法，并根据结果制定清扫策略。
运动控制模块则负责控制机器人的运动，包括轮子的转动和转向等。
通过与感知技术的配合，控制系统能够根据周围环境的变化做出相应的调整，以实现自主清扫功能。
三、路径规划技术扫地机器人需要根据地图和清扫策略规划清扫路径，以确保清扫效果和清扫效率。
路径规划通常分为全局路径规划和局部路径规划两个阶段。
全局路径规划主要是通过建立地图，并利用搜索算法（如A*算法）来确定机器人的整体清扫路径。
局部路径规划则是在清扫过程中根据障碍物的位置和机器人当前位置进行动态调整，以避开障碍物并保证清扫的连续性。
路径规划技术的应用使得扫地机器人能够高效地完成清扫任务，提高了清扫效率。
总结起来，扫地机器人的设计原理主要包括感知技术、控制技术和路径规划技术三个方面。
感知技术通过传感器的配合实现对周围环境的感知，控制技术通过嵌入式处理器和运动控制模块实现对机器人的控制，而路径规划技术则使机器人能够根据地图和清扫策略规划清扫路径。
扫地机器人毕业设计
扫地机器人毕业设计随着社会的进步和科技的发展，扫地机器人已经逐渐成为我们家庭生活中常见的一种机器人。
扫地机器人采用智能化的技术，可以自动规划清扫线路、感知周围环境、清扫家庭地面垃圾。
本文将介绍一个基于光线传感器的扫地机器人毕业设计。
本毕业设计的目的是设计并制作一款智能扫地机器人，利用Arduino控制器和多个光线传感器，设计一个可以自动规划清扫线路并识别家庭中的灰尘和垃圾的机器人。
本设计中，机器人采用了两种光线传感器：红外线传感器和光敏电阻器。
红外线传感器可以用于检测墙壁和家具，并且可以通过测量反射红外线的时间来计算机器人与墙壁和家具的距离。
光敏电阻器则用于检测地面上的光亮程度，以此判断地面是否需要清洁。
当地面清洁度不足时，扫地机器人将自动进入清扫模式。
扫地机器人的主控制单元是Arduino控制器，它可以接收传感器的数据，并根据数据进行相应的操作。
机器人采用了差速驱动的机构，由两个直流电机驱动，并通过两个轮子来进行转动。
此外，机器人还配备了一个电源管理模块，可以控制机器人的电池充电和供电状态。
在软件设计方面，机器人的控制程序采用了多任务处理技术，将机器人的运动控制、数据采集和传感器控制等不同功能进行了分离和独立处理。
这不仅可以提高程序的可读性和可维护性，还可以保证机器人可以同时完成多个任务。
在实现过程中，我们采用了模块化设计的方式，将机器人的硬件模块和软件模块进行了分离，并使用简单易用的连接器将它们连接在一起，从而方便了机器人的维护和升级。
总之，我们的扫地机器人毕业设计基于光线传感器，具备智能化的功能，并采用了先进的设计理念和技术手段。
我们相信，这款机器人将为人们的生活带来更多的便利和舒适。
(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。
传感器作业-扫地机器人设计
第一章绪论1.1 课题研究背景近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，服务机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。
一方面随着信息高速发展和生活、工作节奏的加快，人们需要从繁杂的家庭劳动中解脱出来；另一方面人口的老龄化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。
区别于工业机器人，服务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，因此扫地机器人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。
有关资料也预测扫地机器人是未来几年需求量最大的服务机器人，特别是日用扫地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，因此此课题研究有很大的意义。
1.2 国内外研究现状1.2.1 扫地机器人的特点扫地机器人具有如下的特点：(1)扫地机器人自带电源，小巧轻便、操作简单、自主性强、具有很强的实用性。
(2)扫地机器人的工作环境主要为普通家庭环境，也可以用于机场候机大厅、展览馆、图书馆等公共场所。
环境的共同特征为有限的封闭空间、平整的地板以及走动的人员，因此可以归结为复杂多变、结构化的动态环境。
所以环境适应性是对此类机器人的基本要求。
(3)扫地机器人的任务是清扫地面，工作的对象是地面的灰尘、纸屑以及其他一些小尺寸物体，而大尺寸物体不作为扫地机器人的处理对象。
考虑到安全因素，扫地机器人必须对人及家庭物品等不构成任何危害，同时扫地机器人还必须具备自我保护的能力。
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，扫地机器人控制系统的研究和开发己具备了坚实的基础和良好的发展前景。
清扫机器人的结构设计(二)
清扫机器人的结构设计（二）引言概述：清扫机器人的结构设计是清扫工作的核心，它的设计直接关系到机器人的清扫效果和使用寿命。
本文将从机器人的主要结构组成开始，分别介绍机器人的传感器系统、清扫机构、导航系统、电源系统和控制系统，以及结构设计需要考虑的关键因素。
通过对这些方面的详细阐述，将能为清扫机器人的结构设计提供一定的指导和参考。
正文：1. 传感器系统1.1 摄像头传感器1.2 红外线传感器1.3 超声波传感器1.4 接触传感器1.5 地面接触传感器传感器系统是清扫机器人的重要组成部分，它用于感知环境和障碍物。
摄像头传感器可以实时监控周围环境，并进行图像处理分析；红外线传感器可以检测障碍物的距离和方向；超声波传感器可以测量距离并探测障碍物；接触传感器可用于检测机器人与障碍物的碰撞；地面接触传感器可检测机器人所处的地方是否充满灰尘。
2. 清扫机构2.1 圆形刷2.2 侧刷2.3 吸尘装置2.4 强力吸尘装置2.5 毛刷清洁装置清扫机构是清扫机器人的关键部分，直接影响到清扫效果。
圆形刷和侧刷主要用于清扫地面上的灰尘和杂物；吸尘装置则用于吸收灰尘和杂物；强力吸尘装置可以进行更深层次的清洁；毛刷清洁装置则可用于清洁刷子上积累的杂物。
3. 导航系统3.1 路径规划算法3.2 定位系统3.3 障碍物避障算法3.4 地图生成算法3.5 动态环境适应算法导航系统是清扫机器人的关键技术之一，它需要能够准确地确定位置和路径规划，以及避免障碍物。
路径规划算法可以确保机器人按照最优路径进行移动；定位系统可以准确地确定机器人的位置；障碍物避障算法可以避免机器人与障碍物的碰撞；地图生成算法可以生成清洁过程的地图；动态环境适应算法可以使机器人适应环境的变化。
4. 电源系统4.1 电池类型选择4.2 电池容量计算4.3 充电系统设计4.4 电源管理系统设计4.5 充电保护装置电源系统是清扫机器人的能源供应，其设计需要确保机器人具备足够的电量，以完成清扫任务。
清扫机器人的结构设计(一)2024
清扫机器人的结构设计（一）引言：清扫机器人的结构设计在现代家庭中起到了越来越重要的作用。
本文将详细介绍清扫机器人的结构设计，包括机器人的外形设计、驱动系统设计、传感系统设计、清扫设备设计以及导航系统设计。
通过了解清扫机器人的各个方面的设计，可以更好地理解和应用清扫机器人。
正文：一、外形设计- 1.1 结构材料的选择- 1.2 外形尺寸的确定- 1.3 外观美观与实用性的平衡- 1.4 操作面板布局设计- 1.5 防护措施的考虑二、驱动系统设计- 2.1 电机选择与布置- 2.2 驱动方式的选择- 2.3 动力输出与传动装置设计- 2.4 驱动系统的控制与调节- 2.5 驱动系统的能效设计三、传感系统设计- 3.1 清扫效果检测传感器的选择- 3.2 障碍物检测传感器的选择- 3.3 地面状态检测传感器的选择- 3.4 清扫机器人与用户交互的传感器设计- 3.5 传感系统的数据处理和反馈设计四、清扫设备设计- 4.1 清扫刷和吸尘器的选型与布置- 4.2 清扫设备的运动轨迹设计- 4.3 清扫设备的清洁效果检测- 4.4 清扫设备的维护与更换- 4.5 清扫设备的噪声控制五、导航系统设计- 5.1 定位技术的选择- 5.2 导航算法的设计- 5.3 地图绘制与路径规划- 5.4 环境识别与自适应导航- 5.5 导航系统的精度与稳定性检验总结：清扫机器人的结构设计关乎机器人的外形、驱动、传感、清扫设备和导航等多个方面。
合理的外形设计能够提高机器人的美观性和实用性；稳定高效的驱动系统设计能够保证机器人的稳定运行；精准可靠的传感系统设计能够提升机器人的感知和交互能力；高效清洁的清扫设备设计能够提高机器人的清扫效果；智能化的导航系统设计能够实现机器人的自主导航。
通过深入了解并综合考虑这些设计要素，可以开发出更加高效、智能和人性化的清扫机器人，为人们创造更加洁净的生活环境。
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：***班级：电信12-1班学号：231. 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. 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。
右扫地机器人顶部左图3-1防撞传感器设计图超声波传感器原理：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。
避障功能的实现正是利用了这一超声波测距的原理，当前方有障碍物时，通过超声波测量与其距离，根据信号的幅值大小，也可以初步确定障碍物的大小。
《简易机器人常用传感器作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术地质版2019》
《简易机器人常用传感器》作业设计方案第一课时一、设计方案介绍本作业设计旨在帮助学生学习和理解机器人的传感器原理和应用。
通过设计一个简易机器人并为其添加常用传感器，让学生了解传感器在机器人中的重要性以及如何使用传感器实现机器人的功能。
二、设计内容1. 确定机器人类型：本次设计采用基础的轮式移动机器人作为设计对象，便于学生理解和操作。
2. 确定传感器类型：设计中将加入以下几种常用传感器：- 红外传感器：用于检测物体的距离，避免机器人碰撞障碍物。
- 光电传感器：用于检测光线强度，实现机器人在不同亮度环境下的运动控制。
- 触摸传感器：用于检测机器人与外部物体的接触，实现机器人的反应动作。
3. 确定机器人功能：设计一个机器人，可以根据传感器的信号实现以下功能：- 自动避障：通过红外传感器检测前方障碍物距离，避免碰撞。
- 自动寻光：通过光电传感器检测光线强度，向光源方向移动。
- 反应动作：当触摸传感器被触发时，机器人做出相应动作，如停止移动或发出提示音。
三、设计步骤1. 搭建机器人平台：使用轮子、电机、电池组等材料搭建一个简易的轮式移动机器人平台。
2. 安装传感器：将红外传感器、光电传感器、触摸传感器分别连接到Arduino控制板，并固定在机器人平台上合适的位置。
3. 编写程序：编写Arduino程序，实现传感器信号的读取和对应功能的控制，如避障、寻光、反应动作等。
4. 调试测试：测试机器人的功能是否符合设计要求，调试程序中的参数，确保机器人能够正常运行。
四、教学目标1. 了解传感器的原理和分类，掌握常用传感器的使用方法。
2. 熟悉机器人的基本结构和控制原理，培养动手能力和实践操作技能。
3. 锻炼学生分析和解决问题的能力，提高动手设计和编程的综合应用能力。
五、评估方式1. 设计方案报告：学生需提交设计方案报告，包括机器人结构图、传感器连接图、程序代码以及功能说明等。
2. 实际操作演示：学生需操作自己设计的机器人进行功能演示，展示传感器的作用和机器人的运动控制效果。
《传感器与检测技术(第2版)》清洁机器人控制器设计
一、题目
清洁机器人控制器设计
二、设计目标及技术要求
设计一个清洁机器人控制器，能实现清洁机器人的各种控制。
三、给定仿真或实验条件
本设计以51单片机作为控制器的控制核心。
控制器通过发射红外调制控制信号来对清洁机器人进行各种控制。
并预留各种接口来增强控制器的可扩展性。
四、具体设计过程要求
系统框图如下：
1．软件部分
（1）编程语言采用C语言来进行程序编写，开发平台采用Keil开发工具；
（2）软件采用模块化的编写方式，各模块之间通过头文件包含的方式进行函数调用；
（3）为提高稳定性，可考虑加入看门狗。
2．硬件部分
（1）清洁机器人机体部分采用现有的清洁机器人作为实验平台；
（2）核心控制采用51 单片机；
（3）红外发射部分可采用红外发光二极管和三极管来实现，若有更好的方案可自行更改；
（4）电源部分采用稳压芯片或是干电池供电。
（5）扩展接口。
为提高控制器的可扩展性，可考虑将各种接口（如：串口、SPI、IIC接口等）引出。
3．技术指标
（1）通过控制器能完成对清洁机器人的各项控制；（2）有较强的抗干扰性及稳定性。
扫地机器人设计原理
扫地机器人设计原理
扫地机器人是一种智能电器，它能够自主地在家庭或办公场所进行地面清扫工作。
其设计原理主要包括以下几个方面：
1. 传感器技术：扫地机器人内部配备了多个传感器，如红外线、声音、光电、压力等传感器，用于感知周围环境和地面情况，并根据不同情况做出相应的反应。
2. 导航系统：扫地机器人内部搭载了定位系统和导航算法，能够通过地图匹配、陀螺仪、加速度计等方式确定自身位置，实现自主规划并执行清扫路径。
3. 轮式驱动：扫地机器人采用轮子驱动，通过电机驱动轮子转动，实现机器人在地面上的移动和转向。
4. 动力系统：扫地机器人内部配备了电池组和充电装置，具有一定的续航能力和充电自动化功能，可以在需要时自动返回充电座充电。
5. 清扫系统：扫地机器人内部配备了清扫装置，如旋转刷、吸尘器等，能够有效清除地面灰尘、毛发、碎屑等杂物。
以上是扫地机器人的设计原理，通过这些技术手段的组合应用，扫地机器人能够实现自主、高效、智能的地面清扫工作。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章绪论课题研究背景近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，服务机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。
一方面随着信息高速发展和生活、工作节奏的加快，人们需要从繁杂的家庭劳动中解脱出来；另一方面人口的老龄化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。
区别于工业机器人，服务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，因此扫地机器人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。
有关资料也预测扫地机器人是未来几年需求量最大的服务机器人，特别是日用扫地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，因此此课题研究有很大的意义。
国内外研究现状扫地机器人的特点扫地机器人具有如下的特点：(1)扫地机器人自带电源，小巧轻便、操作简单、自主性强、具有很强的实用性。
(2)扫地机器人的工作环境主要为普通家庭环境，也可以用于机场候机大厅、展览馆、图书馆等公共场所。
环境的共同特征为有限的封闭空间、平整的地板以及走动的人员，因此可以归结为复杂多变、结构化的动态环境。
所以环境适应性是对此类机器人的基本要求。
(3)扫地机器人的任务是清扫地面，工作的对象是地面的灰尘、纸屑以及其他一些小尺寸物体，而大尺寸物体不作为扫地机器人的处理对象。
考虑到安全因素，扫地机器人必须对人及家庭物品等不构成任何危害，同时扫地机器人还必须具备自我保护的能力。
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，扫地机器人控制系统的研究和开发己具备了坚实的基础和良好的发展前景。
扫地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、抗干扰性以及扫地度。
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。
近年来对智能机器人的研究表明，目前发展较快并且对扫地机器人发展影响较大的关键技术是：路径规划技术、传感技术、吸尘清扫技术、电源技术等。
①路径规划技术扫地机器人的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，并实现所需清扫区域完全路径覆盖。
按机器人工作环境不同可分为静态结构化环境、动态己知环境和动态不确定环境，按机器人获取环境信息的方式不同可以分为基于模型的路径规划和基于传感器的路径规划。
根据机器人对环境信息知道的程度不同，可以分为两种类型：全局路径规划和局部路径规划。
常用的环境建模的主要方法有：可视图法、自由空间法、栅格法、势场法等。
与其它移动机器人相比较，扫地机器人作业环境和作业任务相对简单，机器人要实现自主路径规划、控制和作业并不困难。
②传感技术扫地机器人在工作时需要实时地检测自身状态信息和收集外界环境息，以控制自身状态、建立环境地图、自主导航和定位，进行路径规划，感知作业对象的状态，检查扫地效果等。
通常采用的传感器分为内部传感器和外部传感器。
其中内部传感器有：编码器、线加速度计、陀螺仪、磁罗盘等。
其中编码器用于确定当前机器人的位置，线加速度计获取线加速度信息，进而得到线加速度和位置信息：陀螺仪用以得到机器人的姿态角、运动方向和转动时运动方向的改变等绝对航向信息。
外部传感器有：视觉传感器、超声波传感器、红外传感器、接触和接近传感器。
视觉传感器采用 CCD 摄像机进行机器人的视觉导航与定位、目标识别和地图构造等；超声波传感器测量机器人工作环境中障碍物的距离信息和地图构造等。
红外线传感器一般采用红外接近开关探测机器人工作环境中的障碍物以避免碰撞。
使用时，往往需要多传感器同时工作并进行数据融合才能获得精确的信息以确定机器人的工作状态。
③吸尘、清扫技术目前采用的扫地机器人有两类：真空扫地机器人和气流滤尘器。
真空扫地机器人是由高速旋转的风扇在机体内形成真空从而产生强大的气流，将尘埃和脏物通过吸口吸入机体内的滤尘袋内。
气流滤尘器是一个全封闭系统，既无外部气体吸入，也无机内气体排除，其原理是利用附壁效应形成低压涡流气体，最后将沉渣截留于扫地机器人内的涡流腔内。
④电源技术目前扫地机器人基本上都采用电池作为能源，电池有一次电池、二次电池和燃料电池。
作为机器人能源的一次电池要求能量密度高、自放电少、可靠性高，一次电池有锰干电池、碱性锰电池、锂电池等。
二次电池又叫蓄电池，有铅酸电池、银锌电池、镍镐电池和镍锌电池等。
铅酸电池是一种比较好的机器人能源，电压高、寿命长、价格低、结构简单可靠、工艺成熟，但能量密度低。
燃料电池体积小、重量轻、寿命长、效率高、无污染，是一种非常好的扫地机器人用电源，但总的来说，目前还处于研究开发阶段。
目前，国内外在清扫机器人的研究领域完成了许多工作，取得了一定的成果。
下面介绍国内外的几种典型的研究产品。
国外扫地机器人研究现状早在 20 世纪 80 年代 SANYO 公司就正式开始进行自主吸尘机器人的研发工作。
但总的来看，自主吸尘机器人的研究还刚刚起步，在自主能力和工作效率上还有待提高。
下面对一些主要产品和样机在自主能力、路径规划、环境适应性、工作效率等方面进行介绍。
英国 Dyson（戴森）公司 2001 初推出一种型号为DC06 的智能吸尘器。
据说它装备的感应器比登陆火星的机器人还多，这是世界首次开发研制的全自动“吸尘机器人”。
2002年 3 月日本松下电器公司展示了一种可自动为房屋进行真空吸尘的机器人，它的前后部都带有酷似眼睛的小灯，能发出 50 种传感信号（其中包括声波、红外线等）。
这些传感信号可让机器人在撞上墙壁或滑落楼梯之前自动转身。
吸尘机器人每次充电后可运转 55 分钟。
工作时，它首先绕房间转一圈，计算出房间的大小，然后在房间内作水平及垂直运动。
其缺点是机器人在宽度超英寸的障碍物前 6 英寸处就停步，无法清扫墙壁边缘处的灰尘。
著名的家电厂商伊莱克斯在英国也推出了他们的机器人吸尘器“三叶虫”。
这款“三叶虫”吸尘器使用超声波探测障碍物，并且可以自行设计出在房间中行走的最佳路线。
它通过超声波躲避桌椅腿和宠物等障碍，超声波系统同时帮助它测量房间的尺寸，而最佳行进路线就是根据这些测量数据通过机器内部的计算机算出的。
使用者必须在房间门口和楼梯尽头贴上磁条作为无形的墙壁阻止机器人的前进。
“三叶虫”是由可充电电池驱动的，每次充电后可以运行 60 分钟。
“三叶虫”分三个挡位运作：正常、快速和点清理，吸尘器充满垃圾时还会发出灯光警告。
“三叶虫”的高度只有 13 厘米，可以钻到桌子和床底下清理。
由于“三叶虫”完全自动，使用者可以把它留在家里清理房间，自己出去轻松消遣。
国内扫地机器人研究现状目前，国内也已开始有关的研究开发工作，特别是在移动机器人的运动规划与控制方面取得了一定的成就，为研究开发扫地机器人奠定了技术基础。
哈尔滨工业大学与香港中文大学合作研制了全方位移动地面清扫机器人，并由海尔公司进行产品化工作。
该机器人具有遥控操作和自主操作两种运动方式，并具有智能电源管理功能，延长了运行时间，提高了对有限的移动动力资源的利用率。
其吸尘机构可实现吸尘腔路的自主转换，提高了吸尘效率。
同时采用万向轮实现任意方向移动，使得机器人可执行对狭窄区域的清扫任务。
浙江大学机械电子研究所与苏州 TEK 公司也合作研发了智能自主吸尘机器人。
该机器人首先进行环境学习，利用超声波测距信息与墙保持一定距离行走，在扫地这些角落的同时获得房间的尺寸信息，从而决定清扫时间；之后，利用随机加局部遍历规划的策略产生高效的扫地路径；清扫结束后，自行回到充电座，补充动力。
目前，系统还在进一步的升级中。
其他大学如华南理工大学、上海交通大学、东南大学等都对扫地机器人相关技术进行了研究，但是没有形成产品。
第二章扫地机器人的结构系统扫地机器人的硬件结构移动机构机器人按移动机构可分为轮式、履带式、步行方式或其他方式机器人。
轮式和履带式机器人适合于条件较好的路面，而步行机器人则适于条件较差的路面。
轮式移动机构运动平稳，自动操纵简单，最适合平地行走，在无人工厂中，常用来搬运零部件或做其他工作，应用最广泛。
本论文中的机器人为扫地机器人，一般用于室内，所以采用轮式结构。
机器人外形为圆形，是具有三个轮子的轮式扫地机器人，扫地机器人的运动系统由两个步进电机、两个驱动轮、一个万向轮组成。
两个步进电机通过齿轮传动带动左右两边的驱动轮。
由于步进电机是通过改变输入的脉冲频率进行调速，因此输入不同的脉冲频率，可使两个驱动轮获得不同的速度，实现扫地机器人的前进、后退、转弯等功能。
扫地机器人的运动机构采用单片机控制，单片机发出两路脉冲信号送给步进电机驱动器，脉冲信号的频率控制电机的转速，从而控制机器人左、右轮的运动速度、移动距离和旋转角度。
在对扫地机器人位置的计算时，假设下面几个基本条件成立：①扫地机器人运动的路面为光滑的平面。
②左、右车轮在运动过程中，在车轮所在方向作纯滚动，在纵向和横向都无打滑运动。
③扫地机器人驱动机构的相关参数，如给定的脉冲数和左、右驱动轮旋转速度的关系在机器人负载与空载时情况相同。
传感器系统任何机器人都离不开传感器，机器人要具备智能行为必须不断感知外界环境，从而做出相应的决策行为。
机器人上装有防跌落感应装置，碰撞感应开关、红外线障碍传感器，灰尘感应装置等传感器。
测距与防碰撞传感器测距与防碰撞的感知任务由红外测距传感器与碰撞传感器来完成。
红外传感器分别安装在扫地机器人的正前方和左右两边。
红外传感器方向分辨率高，距离分辨率较低。
在相邻的红外传感器间存在测量盲区，因此，在扫地机器人的前端设计了约 180°的碰撞板，在碰撞板左右两侧各装有一个光电开关。
此结构可避免测量盲区带来的误差。
扫地机器人在任何方向上的碰撞，都会引起左右光电开关的响应，从而根据碰撞的方向做出相应的反应。
（1）红外传感器红外线传感器工作原理如下图所示。
该传感器包括一个可以发射红外光的固态发光二极管和一个用作接收器的固态光敏二极管。
由红外发光管发射经过调制的信号，红外光敏管接收目标物反射的红外调制信号，环境红外光干扰的消除由信号调制和专用红外滤光片保证。
红外传感定位具有灵敏度高、结构简单、成本低等优点，但因为它们角度分辨率高，而距离分辨率低，因此在移动机器人中，常用作接近觉传感器，探测临近或突发运动障碍，便于机器人紧急避障。