扫地机器人结构详细上课讲义
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。
扫地机器人的内部构造
扫地机器人的构造
1、主机。
主机就相当于机器的整个躯干。
包括：
（1）处理器，这是扫地机器人的大脑；
（2）面盖和机身，这就是机器的骨架，现在市面上大部分机器人都是圆形的构造；这里面还包含一些感应器和信息接收器等传感器，让机器实现防撞，放跌，自动返回充电等功能；
（3）驱动轮，这就是机器的脚；万向轮，这是机器的方向导轮，起到调转方向的作用；
2、重要零部件。
（1）边刷，边刷的功能在即机器打扫时可以聚灰，也可以清洁驱动轮；
吸口，这就是扫地机器人的进灰口，利用电机的吸力将灰尘吸进去；
（2）滚刷，这是就是机器的利刃，将比较难以吸起来的灰尘给扫起来，由于转速快，还可以起到抛光地板的作用；但缺点在于会缠绕毛发，不是扫地机的必备零件；
（3）尘盒，这是机器装灰尘的地方，体积从0.3L~1L不等，里面会有抗菌过滤等材料，起到杀菌过滤的作用。
（4）电机。
（5）抹布和水箱，现在的扫地机后面基本都会带块抹布，高级的会带个自身水水箱，在扫地的同时达到拖地的效果。
机器人的机械结构讲义课件
二、机身的典型结构
圆柱坐标型
机器人的机械机构（一）
工作范围可以扩大； 计算简单；
动力输出较大；
手臂可达空间受到限制； 直线驱动部分难以密封；
安全性差；
二、机身的典型结构
球坐标式
机器人的机械机构（一）
中心支架附近的工作范围大； 工作空间大；
坐标系复杂，难以控制； 存在工作死区； 密封性较差；
机器人的机械机构（一）
齿条活塞油缸驱动的回转型机身
升降回转台
升降缸体 活塞
活塞杆 固定导套
齿轮套筒
齿条缸 固定立柱
齿条活塞油缸驱动的回转型机身
1、活塞 2、花键套 3、花键轴 4、升降油缸 5、摆动油缸 6、摆动缸定片 7、摆动缸动片
链条链轮型回转机身
回转与俯仰机身
铰链连接 采用尾部耳环或中部
销轴与立柱连接
三、臂部的典型机构
臂部伸缩机构 臂部俯仰运动机构 手臂回转与升降机构
手臂回转与升降机构通常是通过臂部相对 于立柱的运动机构来实现。常采用回转缸与升 降缸单独驱动，适用于升降行程短而回转角度
小于360°的情况，也有采用升降缸与气马
达——锥齿轮传动的结构。
机器人的机械机构（一）
机器人的机械机构（一）
性
2
~0.5) ~0.5) 0.5)
第一节 机器人的主要技术参数
分辨率
是指机器人每根轴能够实现的最小移动距离或最小转动角 度。精度和分辨率不一定相关。
实 际 位置
给定位置
反馈尺
重复 精度
精度
分辨率、精度、重复精度的关系
TBRU 分辨率
第二节 机身和臂部机构
一、机身和臂部的作用
机身
扫地机器人结构详细
扫地结构详细正文：1.引言扫地是一种家居清洁设备，具有自动化、智能化的特点。
本文将介绍扫地的详细结构。
2.主体结构2.1 底盘模块底盘模块是扫地的基本结构，通常由底盘机壳、底板、主轮等组成。
底盘机壳是一个保护装置，能够保护底盘内部的关键部件。
底板上安装有主轮，用于扫地的平稳行走和转向。
2.2 扫地模块扫地模块是扫地的关键部分，通常由电动马达、刷子和吸尘装置组成。
电动马达提供动力，驱动刷子旋转，将灰尘和污垢卷起，然后由吸尘装置吸入。
2.3 定位导航模块定位导航模块是扫地实现自主导航的关键部分，通常采用激光导航或视觉导航技术。
激光导航模块通过激光传感器扫描周围环境，计算机处理后确定的准确位置。
视觉导航模块则通过摄像头和图像识别算法，实时获取环境信息并进行定位导航。
2.4 电池模块电池模块为扫地提供电力，通常采用锂电池。
电池容量直接影响扫地的工作时间和清洁效果，一般情况下，容量越大，工作时间越长。
2.5 控制模块控制模块是扫地的大脑，通过处理器和相关电路控制的运动和操作。
控制模块还可以根据环境条件和用户设置，自动调整工作模式和清洁路径。
2.6 传感器模块传感器模块用于检测环境信息，常见的传感器有碰撞传感器、红外传感器、超声波传感器等。
这些传感器可以帮助扫地避免障碍物、检测地板脏污程度等，提高清洁效果。
3.其他附件本文档所提及的附件包括：- 扫地结构示意图- 扫地电路原理图- 扫地操作手册4.法律名词及注释- 自动化：指使用机器和计算机等设备，通过自动操作和控制来完成工作。
- 智能化：指机器和设备具备自主学习、理解和决策的能力，能够适应不同的环境和任务。
- 激光导航：一种利用激光传感器扫描环境并进行导航的技术。
- 视觉导航：一种利用摄像头和图像识别算法进行导航的技术。
- 锂电池：一种以锂金属或锂化合物为负极材料的二次电池。
扫地机器人结构详细
扫地机器人结构详细一、机器人主体：扫地机器人的主体通常是一个圆形或方形的外壳，通过这个外壳来保护机器人的内部组件。
外壳一般由耐磨橡胶或塑料材料制成，以便在清扫过程中不会对家具或地板造成损坏。
二、底盘：扫地机器人的底盘是支撑整个机器人的结构，底盘由机器人主体、轮子、支撑架和传动系统等组成。
传动系统采用电机系统将电能转换为机械能，使底盘能够自由行走、转向和进行清扫操作。
三、电机系统：扫地机器人的电机系统分为驱动电机和清扫电机两种。
1.驱动电机：驱动电机通常由直流电机组成，主要用于推动机器人的底盘行走、转向和避障等功能。
驱动电机可以通过传动系统驱动机器人前进、后退、左转和右转，以实现机器人在室内自由行走的能力。
2.清扫电机：清扫电机多采用无刷直流电机，用于驱动清扫器具进行地板清扫。
清扫电机通常具有较高的转速、低噪音和较长的寿命，可以有效清除地板上的灰尘和杂物。
四、感知系统：扫地机器人的感知系统通常由多种传感器组成，用于感知周围环境和识别障碍物，使机器人能够避免碰撞和跌落。
1.碰撞传感器：碰撞传感器可以感知到机器人与物体的接触，当机器人与障碍物碰撞时，会减速或改变行进方向，以避免进一步的碰撞。
2.跌落传感器：跌落传感器用于感知地板的高度，当机器人接近楼梯或台阶边缘时，会发出警报并自动停止，以防止机器人跌落。
3.环境传感器：环境传感器用于感知房间的大小、布局和家具的位置等信息，以帮助机器人规划清扫路径并避开障碍物。
五、控制系统：扫地机器人的控制系统通过接收感知系统的反馈信息，并根据预设的清扫算法来控制机器人的行为。
控制系统通常由中央处理器、记忆单元和输入输出设备等组成。
1.中央处理器：中央处理器是控制系统的核心，负责接收和处理感知系统的数据，并根据预设的算法来控制驱动电机和清扫电机的运行。
2.记忆单元：记忆单元用于存储清扫算法、地图数据和机器人的运行参数等信息，以便机器人能够快速响应和执行任务。
3.输入输出设备：输入输出设备可以接收用户的指令和反馈信息，包括按钮、触摸屏和声音提示等，以提供用户与机器人的交互界面。
幼儿园科学课件教案第13课打扫机器人
13
x2 x2 x4 x4 x4 x4
14
组装 13号
15
x2 x2 x2
16
x1
x1
17
右边马达 ：连接在B端口
左边马达 ：连接在A端口
18
碰撞开关（黄） ：连接CPU
碰撞开关（绿） ：连接CPU
两端线 ：连接D端口和CPU
19
在编码板上 设定打扫机 器人的动作 。
机器人的主体部分已经完成了，让我们自己动手将 机器人改装更棒吧！
打扫机器人是由哪些 部分组成的呢？
1
x1 x2 x2 x2
2
x1
x2
x1
xx12
x1 x2
3
x1
x2
x2
4
x2 x2 x2
5
x1
x1
x1 x1
6
x1 x2
x2 x1 x1 x2
7
x2 x2
8
x2 x2 x4
x4
9
x2
x2
1
x2
10
x4 x4
11
x1 x1 x2
x2
12
x2 x2
第十三课
搭建主题-打扫机器人
小器人
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 。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。
结束游戏的话，要整理自己的东西空间上贴一下，合适的贴纸。
思维延伸
为什么家中的扫地机器人 可以自动避开障碍物呢？
扫地机器人的结构和功能
扫地机器人的结构和功能随着科技的不断发展，扫地机器人已经成为了现代家庭中不可或缺的清洁工具。
它不仅可以帮助我们省去了繁琐的清洁工作，还能够提高我们的生活质量。
那么，扫地机器人的结构和功能是怎样的呢？下面，我们将从机器人的结构和功能两个方面来进行介绍。
一、扫地机器人的结构扫地机器人的结构主要由以下几个部分组成：1.底盘：底盘是扫地机器人的主体部分，它通常由塑料或金属材料制成。
底盘上装有电机、电池、传感器等部件，是扫地机器人的核心部分。
2.轮子：扫地机器人通常有两个或四个轮子，轮子的数量和大小根据机器人的尺寸和功能而定。
轮子的作用是让机器人能够在地面上自由移动。
3.刷子：扫地机器人通常有两个或三个刷子，刷子的作用是将地面上的灰尘和污垢刷到机器人的吸尘口。
4.吸尘口：吸尘口是扫地机器人的另一个重要部分，它通常位于机器人的底部，用于吸取地面上的灰尘和污垢。
5.传感器：传感器是扫地机器人的“眼睛”，它可以感知机器人周围的环境，包括墙壁、家具、地毯等障碍物，从而避免机器人碰撞或掉落。
二、扫地机器人的功能扫地机器人的功能主要包括以下几个方面：1.自动清洁：扫地机器人可以自动清洁地面上的灰尘和污垢，让我们省去了繁琐的清洁工作。
2.避障功能：扫地机器人配备了传感器，可以感知周围的障碍物，从而避免碰撞或掉落。
3.智能规划：一些高端的扫地机器人还配备了智能规划功能，可以根据房间的大小和布局，规划出最优的清洁路线。
4.定时清洁：扫地机器人还可以根据我们的需求，定时进行清洁，让我们的家居环境更加整洁。
5.远程控制：一些扫地机器人还可以通过手机APP进行远程控制，让我们可以随时随地控制机器人的运行。
总之，扫地机器人的结构和功能是非常复杂和多样化的。
随着科技的不断发展，扫地机器人的功能也会越来越强大，让我们的生活更加便利和舒适。
扫地机器人结构详细(一)2024
扫地机器人结构详细（一）引言概述：扫地机器人是一种能够自主进行家庭或办公室清扫任务的智能设备。
它的结构设计对其功能的实现起着至关重要的作用。
本文将详细介绍扫地机器人的结构，包括机身结构、传感器系统、清扫系统、导航系统和电源系统等五个方面。
正文内容：1. 机身结构1.1 扫地机器人机身材料选择1.2 机身设计与外观美观1.3 机身各个组件的安装方式1.4 机身结构的稳定性和耐用性考量1.5 机身重量与尺寸的合理设计2. 传感器系统2.1 使用的传感器种类及其作用2.2 传感器的布局和安装位置2.3 传感器系统的数据处理与算法2.4 传感器系统对局限性的处理方式2.5 传感器系统的精度和可靠性考虑3. 清扫系统3.1 扫地机器人清扫刷和滚刷的种类和使用3.2 清扫系统的吸尘能力和过滤器设计3.3 清扫系统对不同地面的适应性3.4 清扫路径规划和工作模式3.5 清扫系统的自动去除尘垢功能设计4. 导航系统4.1 导航系统的定位技术选择4.2 地图创建与环境识别4.3 导航系统的路径规划和避障算法4.4 导航系统的智能化与升级能力4.5 导航系统的精准度和快速响应能力5. 电源系统5.1 电源系统的能量存储技术选择5.2 电池容量与续航时间的平衡5.3 充电方式和充电效率的优化设计5.4 电源系统的节能和安全性考虑5.5 电源系统与其他组件的设计和连接方式总结：扫地机器人的结构设计决定了其性能和功能的实现，机身结构的稳定性、传感器系统的精度和可靠性、清扫系统的适应性和自动清洁功能、导航系统的智能化和精准度以及电源系统的续航时间和安全性等都是关键考量因素。
通过合理的结构设计和优化各个组件，扫地机器人的性能和用户体验将得到明显提升。
扫地机产品知识课件-
课程简介 扫地机简单的讲，就是可以代替人工自动去清
洁家居地面，通过吸强吸力来清洁家庭日常灰尘 辅助家用吸尘小家电。
台湾proscenic 品牌在1996年成立研发并制造 出第一款家用扫地机，采用原装日本进口NIDEC 无刷电机。时至今日，扫地机行业已发生了巨大 变化，类型也多种多样。 今天的课程将着重就扫地机基础、认识产品、产 品优劣势、售后服务等方面进行深入沟通交流， 以增强销售实战技能。
理系比较落后人工智能系统及ARM 处理系；当然人工智能系统比较 单一，如果是人工智能系统与最新的ARM 处理系相结合，这样才能 提高机器的智能度。 机器是否智能反感出来的是:机器行走时路线，智能识别敏感度，超强记 忆能力（断点续航能力）、、、、、、 proscenic品牌的智能芯片：可以让机器经过几次的摸索及熟悉家居环境 后，会充分的计算出房间大小及障碍物区域，配合清扫，达到完美清 洁效果。
二.吸尘能力：它是由两部分决定：1）. 集尘模组的功率：相对来说在机器吸尘入口的横截面积相同的 情况下，风鼓转速越高产生的风流量也越大，吸力也就越大。（越轻薄的机器，风流量小吸力也越 小）2. 机器底盘与地面的高度，大部分机器高度在 1.5CM 是有原因的，机器底盘太高，吸尘的静压 ，也就是我们通常讲的吸力会变小.
三、 V 型聚拢型的双材质： 1. ）把灰尘聚集在中间;吸力最强的部位。 2 .） 当毛发粘入PVC 刷毛确因为耐磨胶片的阻挡，无法缠绕到刷架 上。便于清理。
变频清扫（深层清洁+ 毛发甄选，） 1. 毛发是家中的一道难题，为此我们专门为您准备了，变频吸尘系统调节装
置 装入无刷吸口装置，机器通过ESB 检测装置自动将吸力加大 25%~30%，毛 发直接进入尘盒，减去二次清理烦恼。
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。
6-10 第10课 扫地机器人n
（展示一次机器人的工作状态，结合课本知识，讲解工作原理）新授二：
编写机器人沿线行走的程序
扫地机器人的构造特点师，刚刚我们看见了机器人的工作原理，这些原理是需要一定的特殊构造来配合的，下面就让我们再次来“解剖”机器人，看看它是怎么样来完成这些工作。
1.编写扫地动作的程序
加入计次循坏控件。
2.编写停止扫描地程序
3.运行程序
注意：本内容教学时，要进行分组，保证每位学生都有平等的接触机会。
总结与回顾
师：今天我们一起制作了扫地机器人，了解了它的工作原理和主要构造，这些就是机器人的一部分秘密，在后面的学习中，我们将让我们的机器人按照我们的意愿运动起来，让我们一起来期待吧！
教后记:。
智能扫地机器人结构图片拆解及选材PPT课件
齿轮材质： POM
材质：？
Star Plastics
5
第5页/共8页
二 .智能扫地机器人主体拆解图片及选材
5.红外传感器总成结构
红外透 光PC
Star Plastics
6
第6页/共8页
Thank You
Star Plastics
7
第7页/共8页
感谢您的观看！
Star Plastics
2
第2页/共8页
二 .智能扫地机器人主体拆解图片及选材
2.主体内部部结构
边刷 驱动轮
主板
红外感 应总成
开关控 制面板
Star Plastics
3
第3页/共8页
二 .智能扫地机器人主体拆解图片及选材
3.驱动轮结构
材质：？
齿轮材质： POM
材质：？
Star Plastics
4
第4页/共8页
二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.智能扫地机器人主体拆解图片及选材
一.智能扫地机器人部件组成
主体
Star Plastics
1
第1页/共8页
二 .智能扫地机器人主体拆解图片及选材
1.主体外部结构
主体上盖材质：ABS 喷漆/白色 主体下盖材质： PP+talc；ABS
电池盖材质： ？ 储尘盒材质： PC 遥控器材质：？
电源适配器材质：？
充电座材质：？
滤网盒材质：？
Star Plastics
8
第8页/共8页
智能扫地机器人课件
智能扫地机器人课件智能扫地机器人一、什么是智能扫地机器人智能扫地机器人是一种可以在地面上自主移动并清扫垃圾的机器人。
它可以通过激光雷达、摄像头和其他传感器来感知周围环境，并根据预设路径和指令进行清扫任务。
二、智能扫地机器人的工作原理智能扫地机器人的工作原理包括三个方面：感知环境、规划路径和执行任务。
1、感知环境智能扫地机器人可以通过激光雷达、摄像头和其他传感器感知周围环境。
其中，激光雷达可以测量机器人周围物体的距离和位置，摄像头可以捕捉场景中的图像信息，传感器可以感知地面状况和空气质量等信息。
2、规划路径智能扫地机器人通过算法等计算机技术规划出清扫的路径，一般通过预设的地图或者实时扫描周围环境来自主规划路径。
3、执行任务智能扫地机器人根据路径进行清扫任务，自主移动并清扫垃圾。
三、智能扫地机器人的优缺点优点：1、高效率：智能扫地机器人可以自主工作，无需人工干预，提高清扫效率。
2、环保：没有尘土飞扬和清扫时使用化学药品的情况，非常环保。
3、降低人工成本：智能扫地机器人的出现，降低了人工清扫的成本。
缺点：1、价格较高：智能扫地机器人需要较多的技术支持，导致其价格较高。
2、容易故障：智能扫地机器人的部件比较多，容易出现故障，需要专业人员维护。
3、移动受限：由于地形等原因，智能扫地机器人可能会受到移动限制。
四、智能扫地机器人的应用范围智能扫地机器人的应用范围广泛，主要适用于以下场景：1、家庭清洁：智能扫地机器人可以在家庭内清洁地面，减轻家庭清洁压力。
2、公共场所：智能扫地机器人可以在公共场所如商场、机场、车站等进行地面清扫。
3、工业场所：智能扫地机器人可以在工业场所如工厂、仓库等进行地面清扫。
4、医疗场所：智能扫地机器人可以在医院、诊所等医疗场所进行地面清扫，减少交叉感染风险。
五、结语智能扫地机器人的应用范围广泛，可以大大提高清扫效率和减轻人工工作压力。
虽然其价格较高且容易故障，但是随着技术的不断发展和成本的降低，可预期其前景依然广阔。
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。
2021
4
外型：
2021
2021
8
2021
9
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。
2021
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。
扫地机器人结构详细【精选文档】
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。
- 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)。
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：
步进电机作为执行元件，广泛应用于各种自动化设备中。
步进电机和普通电动机不同之处在于它是一种可以将电脉冲信号转化为角位移的执行机构，工作中传递转矩的同时还可以控制角位移或速度。
本研究中采用两台步进电机分别驱动两个驱动轮，通过通电方式的不同使自动清扫机器人的行走机构达到前进、后退、左转、右转的运动姿态。
自动清扫机器人的吸尘器则采用直流电机（H桥式电路）驱动。
下图为步进电机驱动电路：
采用以AT89C51单片机为核心的红外接收电路和步进电机驱动电路。
红外遥控器发射不同的码值来控制步进
电机的正转、反转、加速减速以
及启动停止。
单片机通过对红外
信号的解码来实现步进电机的变
速。
红外发射器原理图如下所
示：
设计行走功能模块程
序设计系统选用了图 3所示
的行走方案。
程序设计时要考
虑:吸尘器在外圈行走时, 为了避免接近开关中断对程序运行的干扰, 应对接近开关的中断处理程序做相应处理。
由于吸尘器两动力轮的中心与车体中心不重合, 故采用以一轮为中心的旋转方式并通过
检测转弯标志位 ( 1或 0)来判断转向。
在墙角
转弯时处，根据吸尘器外形的几何尺寸计算吸
尘器遇墙停止后, 后退再转弯的时间。
吸尘器
内圈行走时的转弯依靠转弯设定值实现。
当超
声波传感器 1的值小于等于设定值时, 吸尘器转弯。
考虑到超声波传感器的最小量程为 0. 5 m, 第一圈内圈行走的转弯设定值设定为 50 cm, 以后每圈的转弯设定值递增 30 cm。
吸尘器单向行驶至转弯结束的过程称为一次单向清扫过程。
若某次单向行驶结束后检测到超声波传感器 1的值小于转弯设定值, 则吸尘器原地再次转弯, 然后前进至墙停止, 整个房间清扫完毕。
设计躲避障碍物功能模块程序设计避障总规则: 利用超声波实测值与已测得的房间长 (宽 )值的比较, 判断某次单向清扫途中是否有障碍物。
若有障碍物: 行走时若为左转, 采用左避让规则; 行走时若为右转, 采用右避让规则。
障碍物避开后按行走规则继续行进; 若无障碍物: 按行走规则继续行进, 在转弯前应判断是否有足够的空间供机器人吸尘器转弯。
若吸尘器可以转弯, 则转弯, 本次单向清扫完毕; 若吸尘器不能转
弯, 说明下次单向清扫起始点处有障碍物,
后退,避开障碍物后再转弯, 前进至通过
障碍物边线后, 本次单向清扫完毕。
避障
功能是在行走功能基础上实现的, 分为内
圈避障程序设计和外圈程序设计。
清扫完毕的判断方案: 用外圈行走结束后清扫区域的精确长、宽值与内圈行走轨迹宽度 30 cm相除, 商即为长、宽方向上各自所需的单向清扫次数, 有余数则说明还有一块宽度小于30
cm 的矩形区域需要清扫。
在执行内圈避障时, 只要长或宽任意方向上的单向清扫次数达到所需的次数, 即认为清扫完毕, 剩余矩形区域的清扫在终止模块中完成。
车体姿态调整功能模块程序设计，为保证
车体运行时不偏离轨道, 采用陀螺仪传感器监
视车体运动状况。
当车体偏移量达到一定值时,
通过控制行进方式调整车体姿态。
当车体偏转
角度大于 10%时, 开始调整车体姿态。
首先判
断车体偏转的方向并记录车体偏转角度。
为使车体能最大限度地回到原位置, 采用一个动力轮不动, 另一动力轮倒转的方式实现车体姿态调整。
使用该方案调整车体位置后, 车体并不一定能恰好回到原位置, 但误差已经很小, 可以满足系统设计要求。
车体姿态调整程序流程如图所示。
主控程序是吸尘器工作的主体逻辑。
在主控程序中需要完成DSP的初始化设置, 考虑各功能模块间的逻辑关系, 实现对各子程序的调用, 并要充分考虑到各级中断信号对程序运行的影响, 做出正确的处理、协调。
主控程序流程如图所示。
用户操作键盘时接近开关可能会工作, 这有可能导致程序运行出错, 故DSP需在程序最开始首先屏蔽所有中断。
键盘的检测由单片机实现, 用户若想通过键盘设定吸尘器工作方式, 则必须在开机后20 s内开始操作, 该20 s的延时由DSP提供, 20 s后若无键按下, 则认为用户未设定吸尘
器工作状态, 系统按自动方式开始工作; 20 s后若有键按下, 则将等待用户输入完毕后,按照用户设定要求工作。
系统初始化程序设计，系统的初始化程序是系统各功能实现的前提。
给状态寄存器赋值, 保证子程序调用或进入中断时实现CPU 各种状态的保存; 数据存储区配置; 输出口的选择及功能设定; 中断的相关寄存器处理; 累加器的溢出方式选择及系统的时钟频率的选定等功能都在初始化程序中实现。
系统中断处理，系统设计中共有4路中断信号需要处理, 其中8路接近开关和4路超声波传感器共用优先级为1级的外部中断X INT1;两个事件管理模块EVA 和EVB在产生PWM 波形时用到了优先级为2级的定时器1和定时器3的周期中断; 此外, 陀螺仪的测量值经ADC 转换时用到了中断优先级为6级的ADC 中断。
外部中断X INT1的处理，由于8路接近开关和超声波传感器共用XINT1中断, 故在响应该中断时应首先判断是哪个外部设备产生的中断请求, 然后进行相应的处理。
若为接近开关中断, 单片机向双口RAM8040h单元写0, 若为超声波中断则写1, DSP通过读8040h单元内容来判断是哪个外设产生的中断:①若为超声波传感器发出的中断, 在其中断服务程序中只需重新开中断即可( 这是因为进入中断服务程序时, 系统自动关闭中断)；②若为接近开关中断, 需判断该接近开关是否工作。
工作时, 则在中断服务程序中还要执行停止程序, 否则只需开中断即可。
是第几个接近开关工作, 单片机就在双口RAM 8033h单元中写几, 若同时有多个接近开关工作, 则单片机从8033 单元的最低位起将其序号依次写入。
DSP 只需依照此规则便可根据8033h单元内容判断是哪个接近开关工作。
ADC中断处理，吸尘器在测距模块中车体旋转180。
, 左、右转及姿态调整的过程中都会响应ADC 中断, 故在执行上述功能的程序时分别向012Eh单元写0、
1、2、3, 功能实现后再向012Eh单元写4, 这样, 响应中断时便可在中断服务程序中通过查询012Eh单元的内容来判断车体的运动情况, 从而执行不同的服务程序。
定时器周期中断处理，定时器周期中断的处理相对简单, 只需在中断服务程序中将计数器1和计数器3重新设置计数初值并开中断即可。
结束语：扫地机器人控制系统主控及主要功能模块程序的调试和仿真表明, 主控模块通过对各子程序的调用, 按一定时序完成了对吸尘器的控制, 各主要功能模块满足设计要求。
如避障模块通过对采集到的超声波信号和接近开关信号的判断和处理, 很好地完成了对障碍物的自动感知和自主躲避; 步进电机及吸尘电机控制精度较高等。