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正文內(nèi)容

掃地機(jī)器人教案(編輯修改稿)

2025-04-23 14:06 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 邊沿安裝有接近開關(guān),接近開關(guān)與超聲波距離傳感器一起,構(gòu)成清掃機(jī)測(cè)距系統(tǒng);清掃機(jī)裝有直流電機(jī);在清掃機(jī)的底部安裝有吸塵器機(jī)構(gòu)。自動(dòng)清掃機(jī)器人 的功能是自動(dòng)完成房間空曠地面尤其是家居空曠地面的清掃除塵任務(wù),打掃前,要把房間里的物體緊靠四周墻壁,騰出空曠地面。清掃機(jī)完成的主要功能:能自動(dòng)走遍所以可進(jìn)入的房間,可以自動(dòng)清掃吸塵,可在遙控和手控狀態(tài)下清掃吸塵。 本論文所研究的自動(dòng)清掃機(jī)器人的總體布局方案如圖所示,后兩輪為驅(qū)動(dòng)輪,前輪為轉(zhuǎn)向輪??紤]到機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用的實(shí)用性,本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的可方便替換的模塊,當(dāng)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),只需簡(jiǎn)單步驟就可以對(duì)驅(qū)動(dòng)部分進(jìn)行替換。同時(shí)為了機(jī)器人能夠靈活的運(yùn)動(dòng),從動(dòng)輪選用萬向輪。 下圖為該掃地機(jī)器人的演示圖 : 整個(gè)吸塵器原理上可以分為五個(gè)主要部分:傳感器部分、控制器部分、驅(qū)動(dòng)部分、吸塵部分和電源部分。各部分的原理及具體功能實(shí)現(xiàn)如下: 1傳感器部分 (1)超聲波測(cè)距 超聲波是一種一定頻率范圍的聲波。它具有在同種媒質(zhì)中以恒定速率傳播的特性,而在不同媒質(zhì)的界面處,會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象。利用這一特性,就可以根據(jù)測(cè)量發(fā)射波與反射波之間的時(shí)間間隔,從而達(dá)到測(cè)量距離的作用。 在掃地機(jī)器人中,避障功能的實(shí)現(xiàn)正是利用了這一超聲波測(cè)距的原理。它的傳感器部分由兩對(duì)(每對(duì)包括一個(gè)發(fā)射探頭和一個(gè)接收探頭)和六個(gè)超聲波傳感頭組成。當(dāng)超聲信號(hào)向外發(fā)射,該信號(hào)遇到障礙物時(shí),產(chǎn)生反射波,這一反射波被接收探頭接收后,根據(jù)前述測(cè)距的原理,就可以精確地判斷障礙物的遠(yuǎn)近;同時(shí),根據(jù)信號(hào)的幅值大小,也可以初步確定障礙物的大小。 ( 2)探測(cè)范圍的確定 由于每一個(gè)超聲波探頭都有一定的指向性,所以在測(cè)量時(shí)必然存在盲區(qū)。因此,兩對(duì)傳感器以一定的尺寸分布在吸塵器的前端,從而使傳感器測(cè)量的范圍包含整個(gè)吸塵器所必須經(jīng)過的 空間。 2 控制器部分 自動(dòng)清掃機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件主要是以單片機(jī) AT89C51 作為核心,輔助其外圍電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、傳感器檢測(cè)電路以及紅外遙控電路等,各模塊在單片機(jī)的控制下,相互協(xié)調(diào)工作,保證自動(dòng)清掃機(jī)器人各種功能的實(shí)現(xiàn)。下圖為清掃機(jī)的硬件系統(tǒng): 3 驅(qū)動(dòng)部分 采用直流電機(jī)對(duì)機(jī)器人的兩后輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。后輪驅(qū)動(dòng)的好處是:轉(zhuǎn)向性能得到改善。前輪是轉(zhuǎn)向輪,使得轉(zhuǎn)向時(shí)的行駛方向容易控制,不容易出現(xiàn)過度轉(zhuǎn)向的現(xiàn)象,轉(zhuǎn)向安全性也得到提高。為了保證小車良好的直線性,可采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)左右兩輪的方式,且在車體的前端裝有一個(gè)不銹鋼 萬向滾珠,這樣可以使小車獲取較好的機(jī)動(dòng)性和靈活性。底盤采用鋁合金框架,以增大其堅(jiān)固性,減輕重量通過內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩主動(dòng)輪,前端被動(dòng)輪用于輔助轉(zhuǎn)向,其三角設(shè)計(jì)便于保持機(jī)器人運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定。 4 吸塵部分 擋塵板左右上角的起塵刷負(fù)責(zé)把灰塵或者紙屑推到后面,由清掃電機(jī)配合吸塵風(fēng)機(jī)把其掃入最后的集塵室中,實(shí)現(xiàn)廢物的清掃。 在車身的最后還設(shè)計(jì)了一個(gè)抹地機(jī)械手,進(jìn)一步達(dá)到清潔的目的,機(jī)械手下帶有灑水除塵裝置,機(jī)械手上面的水箱帶有一個(gè)用伺服電機(jī)控制的門,用來控制灑水量。(還在設(shè)想階段) 4 成本核算 通過對(duì)各個(gè)部分所需要零件的 價(jià)格統(tǒng)計(jì)進(jìn)行計(jì)算得出,該自動(dòng)掃地機(jī)器人成本在 800 元 — 900 元之間,相對(duì)于目前市場(chǎng)上的其他掃地機(jī)器人來說,本產(chǎn)品的成本較低,但是其性價(jià)比還是很高的! 5 營(yíng)銷手段 通過對(duì)我們團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的研究分析,以及和業(yè)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的比較之后,我們找到了自己產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)所在,即: 一:成本低。設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)單,零件較少,通過簡(jiǎn)單的流水線作業(yè)即可大規(guī)模生產(chǎn),因此生產(chǎn)成本相對(duì)于進(jìn)口的機(jī)器少之又少。 二:垃圾盒容量大。內(nèi)部結(jié)構(gòu)分配合理,剩下足夠的空間來儲(chǔ)存垃圾,較市場(chǎng)上類似產(chǎn)品,提高了一定的競(jìng)爭(zhēng)力。 三:三毛邊刷提高了效率。保證了在清 掃過程中能夠集中清理前方及左右兩方的灰塵、垃圾,清潔效率大大提高。 四:驅(qū)動(dòng)部分設(shè)置簡(jiǎn)潔,但不失其功能。仿造坦克轉(zhuǎn)彎原理,設(shè)計(jì)成可以隨意 360176。旋轉(zhuǎn)清掃灰塵的驅(qū)動(dòng)輪 了解了自身產(chǎn)品所具有的優(yōu)勢(shì)之后,我們又對(duì)自動(dòng)掃地機(jī)器人的市場(chǎng)進(jìn)行了分析,比如了解到 iRobotRoomba(是由美國 iRobot 公司生產(chǎn)自動(dòng)掃地機(jī)器人)在國內(nèi)的市場(chǎng)并不理想,我們團(tuán)隊(duì)分析之后認(rèn)為,其失敗原因有二,一是:其錯(cuò)誤的營(yíng)銷策略。二是其不溫不火的推廣方式再加上其天價(jià),因此在國內(nèi)的銷量并不出彩。而相對(duì)于 iRobotRoomba來說,我們的價(jià) 格占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品也不失其智能的功能,因此,我們有絕對(duì)的信心在產(chǎn)品推出后取得良好的市場(chǎng)表現(xiàn)。 鑒于產(chǎn)品的以上特點(diǎn),我們制定了相應(yīng)的營(yíng)銷策略。營(yíng)銷簡(jiǎn)單的講就是:通過某種方式讓更多的人了解產(chǎn)品然后產(chǎn)生購買欲望。鑒于產(chǎn)品的以上特點(diǎn),我們制定了相應(yīng)的營(yíng)銷策略。 第一步:用盡一切可能方式讓人們了解我們的產(chǎn)品。如: 通過銷售地本地的媒體,進(jìn)行媒體宣傳,這包括電視媒體、平面媒體、及網(wǎng)絡(luò)媒體等。 (1)電視媒體。廣告拍攝成功后投放到當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)上邊,進(jìn)行宣傳。 (2)平面媒體。主要是當(dāng)?shù)?
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