关于智能扫地机器人的市场调查报告以及总体设计

关于智能扫地机器人的市场调查报告以及总体设计

杨浩荣王健聪

(北京理工大学珠海学院电气工程及其自动化系)

引言：机器人技术作为20世纪最伟大的发明之一，自上世纪60年代问世以来，已获得巨大的进步。在机器人技术不断成熟的今天，机器人在工业领域大放异彩的同时，它已快速地在农业、军事、服务等非工业领域不断拓展，并取得一定的成果。

关键词：市场需求智能扫地机器人寻路算法

Market research report on intelligent robot sweeps the floor, and

the overall design

Yang Haorong Wang Jianlin

Abstract:robot technology as one of the greatest inventions of the 20th century, since the 1960 s, has acquired great progress. In today's robot technology continues to mature, to shine in the field of industrial robot at the same time, it has quickly in non-industrial sectors such as agriculture, military and service development, and achieved certain results.

Key words: market demand intelligent sweeping robot pathfinding algorithm

1.市场需求及其调查：

作为新兴的朝阳产业，机器人出现的时间虽然短暂，但是对社会的影响是巨大的，对人类的影响也是深远的。其中，服务型机器人因更为贴近人类的生活已经有越来越多的大企业把目光投注到服务型机器人上，并制定了一些列的产品开发战略规划，产品内容包括从提供家庭日常服务的机器人到机器人玩具。尤其是玩具机器人，因为技术起点相对低，目前已成为诸多大的生产厂家的追逐热点。

服务型机器人，如今的定义尚未统一。服务型机器人的范围很广。

为了更高地了解人们对服务型机器人的了解与期望，我们进行了问卷调查，调查结果如下：

由上面的调查结果可以看出，人们对服务型机器人的了解并不多，有些甚至并不知情。人们更期待出现一种能帮助他们打扫家庭卫生，同时兼具监控家庭安全的机器人。10万元以下的服务型机器人能更好地被人所接受。

2.智能扫地机器人

机器人发展到今天，人们习惯于将他们划分成三个时代：第一代机器人属于遥控操作的机器人，它们需要人类操作才能工作。第二代机器人可以进行编程，并按照已经设定的编程去完成既定的工作内容。第三代机器人是智能机器人，他们通过各种传感器与测量仪器去实现对外界环境的交流，获取信息，然后通过智能科技手段进行识别，认知，做出判断，然后行动的高级别机器人。可以看出，人工智能是现在机器人发展的最主要的方向。

随着人类科技的进步，残疾人，老人需要现代的高新技术来改善他们的生活质量与行动自由。这时候，智能轮椅应运而生。

由于城市用地紧张，地价高昂，一座又一座的大厦林立于城市之中。许多的高楼为了美观与更好的采光效果，都会选择玻璃幕墙。有利必有弊。在获得了好的采光的同时，玻璃幕墙的清洗成为一个大问题。以前，工人们需要借助工具，直接在大厦外墙清洗。户外清洗机器人可以代替这种危险的作业方式。

曾有人说：世界是懒惰的人改变的。这些人寻找更高效的方法去做事。当出现了吸尘器，人们并不满足于此，一种自动的吸尘机器人悄然出现。

服务型机器人相比于其他类型的机器人，起步较晚，属于年轻成员。但是，服务型机器人更直接应用于大众的生活之中，因而发展前景不容小视。相信不久的将来，每个家庭都会有一个属于自己的服务机器人，人们走在大街上也能经常看到服务型机器人的身影。

2.1硬件设计概要：

众所周知机器人是由硬件和软件组成，而软件下面会详细叙述，本段就不再详细叙述。本段主要叙述一下机器人的各种硬件。首先，要想让机器人动起来就比须有能量，所以我们首先想到的是电池组；其次，有了能量就要让它有处可用，理所当然就轮到电机组；最后，有了以上的硬件基础我们就要让它拥有一颗智能的“芯”——单片机（MCU）以及它“五官”——各种传感器。

2.2.电路总体概述

电池组分串联和并联,并联的电池组要求每个电池电压相同,输出的电压等于一个电池的电压,并联电池组能提供更强的电流。由于一次性电池天生就有不可多次利用、质量比容量和体积比容量均大于普通充电电池、内阻大、负载能力低等缺点均不在本次讨论范围之中。主要介绍常用的可充电电池常用的充电电池类型有：镍镉电池、镍氢电池、锂离子/锂聚合电池等等，以及部分新型电池。

虽然镍氢电池高比能量、组合灵活、可快速充电、简单、免维护、低成本，但是价格比镍镉电池要贵好多，性能比锂电池要差。实际情况可能是容量高的是因为电极材料中多了增加初始容量的材料,而减少了电极稳定用的材料,其结果就是循环使用几十次以后,容量高的电池迅速容量衰竭,而容量低的电池却依然坚挺。而自从1970年代埃克森的M.S.Whittingham 采用硫化钛作为正极材料，金属锂作为负极材料，制成全球首个锂电池。锂电池优越性能就开始步入人们的视野。锂离子/锂聚合电池具有电压高、自放电小、比能量大、可循环次数高等优点。其中像SONY公司生产的VTC-5的动力电池最高持续放电电流可达60A，放电比率可达60C。可以广泛被用于航模，工业机器人等对电池便携性，放电性能有着极高的、严格的领域。其中像18650等尺寸的锂离子电池生产和研发已经非常成熟、可靠。

新型电池是指拥有自重小、体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便等较普通电池优秀特点的电池总称。太阳能电池受限于现在其产业的发展，太阳能电池