掃地機器人設(shè)計方案(編輯修改稿)
2025-05-22 01:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 割法亦是本機器人路徑規(guī)劃方法之一，主要原因有如下諸點:(1)室內(nèi)清掃任務(wù)區(qū)域性特征突出適合單元區(qū)域分割法。(2)單元區(qū)域分割可以減少規(guī)劃任務(wù)量，化整為零減少軟件的緩存壓力。(3)單元區(qū)的分割策略可以根據(jù)智能識別技術(shù)，也可以根據(jù)模板比對。(4)單元區(qū)內(nèi)部以智能隨機覆蓋法清掃，單元區(qū)之間以“一筆畫”問題模型實現(xiàn)。地圖建立的備選方案有:拓撲地圖、特征地圖、柵格地圖。柵格地圖作為本機器人的地圖建立方案，主要原因有如下諸點：(1)柵格適合數(shù)字化，便于與規(guī)劃算法程序結(jié)合；(2)柵格地圖存儲的地形信息全面，為路徑規(guī)劃提供足夠數(shù)據(jù)；(3)柵格化地圖便于局部更新修改。拓撲地圖不適合選作本機器人地圖建立方案，主要因為拓撲地圖包含信息量過于簡略不能滿足路徑規(guī)劃的基本需要。特征地圖不適合選作本機器人地圖建立方案，主要因為特征地圖包含的特征信息與智能掃地機器人路徑規(guī)劃需要的數(shù)據(jù)不對口。 掃地機器人俯視圖使用SolidWorks 2013繪制了掃地機器人裝配體，它采用圓餅形設(shè)計（），最大限度的減小運動路徑所占面積，保證能夠清潔一些狹窄的角落；采用較高強度的塑料外殼，既減小了自身的重量又具有防碰撞和跌落的特性。運動部分采用三輪結(jié)構(gòu)（），保證了機身的穩(wěn)定性，后輪為一個萬向輪，前輪為兩個差動驅(qū)動輪，有兩個直流電機驅(qū)動，電機配套有光電編碼器。通過改變電機驅(qū)動芯片的控制線，實現(xiàn)驅(qū)動輪的調(diào)速，從而實現(xiàn)執(zhí)行和任意角度轉(zhuǎn)向操作。 掃地機器人仰視圖清潔方面有一對表面覆蓋虛實胎紋的滾筒（）和無毛刷結(jié)構(gòu)（）組成，采用抽吸和滾掃相結(jié)合的清掃方式。 防纏繞吸取器一對表面覆蓋虛實胎紋的滾筒，一路對向高速轉(zhuǎn)動；軟膠富足的彈性零距離貼地旋轉(zhuǎn)，保持真空態(tài)勢；每一個胎面虛實胎紋交錯，實紋巧妙的設(shè)計成150度菱形胎紋，專攻頑固污物，刮取、震碎、虛紋趁勢連根拔起，高效馬達與真空氣流增強系統(tǒng)協(xié)同發(fā)力。摒棄傳統(tǒng)滾刷設(shè)計，采用滾筒吸取器。高檔耐磨橡膠材質(zhì)，鋸齒狀胎面設(shè)計，高速旋轉(zhuǎn)的同時可強力分解碎屑，斬斷毛發(fā)，徹底解決纏繞難題。杜絕傳統(tǒng)吸塵口吸力多處散失弊端，完全密封通道設(shè)計?？杉铀贇饬魍ㄎ∑鳎边_垃圾盒，最大限度減少吸力散失。全新定制的大功率吸塵馬達，全面提高吸塵動力，優(yōu)化清掃效率。無毛刷結(jié)構(gòu)可以最大限度的增加清潔周期，只需34個月清理一次。 無毛刷結(jié)構(gòu) 電機驅(qū)動電路 電機驅(qū)動電路原理圖 ，其核心是一片ST公司的專用電機驅(qū)動IC L298N。 L298N芯片內(nèi)含兩個全橋式驅(qū)動器，可以同時驅(qū)動兩個直流電機或者一個兩相四線步進電機。邏輯輸入部分加入TLP5214光電隔離IC，更好的保護控制器；模塊最大輸入電壓為40V，單路峰值電流為3A，持續(xù)2A，最大功率25W，直插式IC背貼散熱片，有效避免了芯片過熱；邏輯端輸入端采用標準TTL電平控制，并設(shè)有兩個使能端ENA\ENB，用來允許、禁止器件工作。工作溫度范圍在25℃到130℃之間。 電機為48:1直流減速電機， 。 L298N電路對外有如下接口: IN1IN4:邏輯輸入端，其中ININ2控制電機M1；IN3 、IN4控制電機M2。通過改變高電平的占空比調(diào)速。 ENA、 ENB: L298N使能端(高電平有效，默認短接到VCC，可通過這兩個端口實現(xiàn)PWM調(diào)速(使用PWM調(diào)速時取下跳線帽)。 VCC/GND:邏輯控制部分供電，可以用控制器的5 V/ V來供電。 VIN/GND:電機供電電源接口，VIN、GND分別接電源正、負極。 MM2:電機線接口。直流減速電機配套有一只兩路增量光電編碼器用于測速和計算里程。光電編碼器，是一種通過光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的器件。光電編碼器由光柵盤、發(fā)光器、光電檢測和整形電路四部分構(gòu)成。光柵盤又稱碼盤，是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。碼盤與電動機同軸固定，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機同速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動過程中碼盤上的長方形
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