服務(wù)型機器人技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與前景(編輯修改稿)
2025-08-26 07:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 功耗、接口豐富和體積小等優(yōu)良特性，適合服務(wù)機器人系統(tǒng)使用。紅外模塊選用 DC12V 四路紅外遙控收發(fā)器，該收發(fā)器有四組，共十二個接口。 當(dāng)按動紅外發(fā)射器，有信號輸入時，輸出口輸出常開口接入的電壓。該發(fā)射器性能穩(wěn)定，使用簡單。電機驅(qū)動采用 L298N 芯片，L298N 具有體積小、操作電壓范圍大、抗干擾能力強、配備了散熱片、輸出電流大等性能，并且可以同時驅(qū)動兩臺電機。可通過改變 PWM 波形的占空比控制電機轉(zhuǎn)速， 還可控制電機轉(zhuǎn)向。光電編碼器的輸出是兩路相位不同的脈沖信號，據(jù)此可判斷電機的轉(zhuǎn)動方向。超聲測距模塊結(jié)構(gòu)簡單， 體積小， 檢測距離為1．0cm～500．0cm（精確到 mm）。 在測距范圍、精度及功耗方面符合要求。 出于對移動機器人工作環(huán)境的分析， 采用將三個超聲模塊放置在移動機器人本體的前部，且兩兩夾角均為 45176。，避免了超聲模塊之間的相互干擾。機械結(jié)構(gòu)設(shè)計機器人平臺由電動機、減速箱、驅(qū)動器和光電編碼器組成。 兩臺電機分別驅(qū)動左右輪為機器人提供動力，驅(qū)動器對電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進行控制，并通過光電編碼器對電機的轉(zhuǎn)速和位置的反饋進行不斷地調(diào)整，它們共同組成一個閉環(huán)系統(tǒng)?；跈C器人尺寸、重量和功耗等各方面的考慮，機器人采用雙電機的差動驅(qū)動方式。 電機為恒定勵磁磁通的空心杯直流減速電機。 電機部分還包括減速齒輪箱， 用來降低輸出的轉(zhuǎn)速， 同時增大輸出力矩。電機的另一端連有光電編碼器，實時進行位置和速度的檢測。系統(tǒng)選用容量為 4．0Ah 的鉛酸（LEAD－ACID）6V 可充電電池，能夠連續(xù)使用超過 8 小時。 考慮到電機的正常工作電壓為 12V，使用 2 節(jié)上述電池串聯(lián)直接給電機供電。 另接出兩路通過 LM2575 轉(zhuǎn)換成 5V恒定電壓分別為驅(qū)動芯片 L298N 和 ARM 板供電。該機器人采用了履帶差動轉(zhuǎn)向方式。 履帶式具有支撐面積大、接地比壓小、運動平穩(wěn)、不易傾倒、不易打滑、牽引附著性能好等優(yōu)點。每條履帶由單個驅(qū)動輪驅(qū)動，通過分別控制左、右履帶的速度完成各種基本動作。車輪為鋁制齒形輪，并將車輪適度鏤空以減輕重量[3]。通過傳感器來感知外部環(huán)境獲得環(huán)境信息，采用模糊邏輯的方法對機器人進行運動控制，再通過無線通信模塊實現(xiàn)導(dǎo)航控制，更好地滿足了控制系統(tǒng)的要求。這種方案針對室內(nèi)自主服務(wù)型機器人在成本和性能上做到了較好的折中，包括嵌入式平臺的選擇、功能模塊的選擇以及硬件平臺的搭建。 因而依靠簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)濟的器件而擁有低廉的價格，同時具有良好的性能和廣闊前景。2. 家用服務(wù)型機器人家用機器人是現(xiàn)在最前端的研究方向，致力于解決人類生活中的困難而研發(fā)的家用機器人定能為人類分憂。近年來，以機器人技術(shù)為代表的現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了“無人車間”、“無人工廠”的水平，然而隨著人們生活水平的提高，一種用機器人代替人類從事各種繁的家務(wù)勞動的需求也隨之產(chǎn)生。正是基于此，家庭服務(wù)型機器人開始成為焦點，各種各樣的服務(wù)型機器人也應(yīng)運而生。清潔機器人是服務(wù)型機器人的一種。在西方發(fā)達國家，對辦公室、工廠等場所，已經(jīng)開始由清潔機器人來代替人完成各種清潔任務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與人類文明的提升，人類希望擺脫家務(wù)勞動的繁瑣，一旦清潔機器人的價格達到人們的心理承受能力以下，那么清潔機器人進入家庭的前景將被非?？春谩Ｔ谌毡?，東日本鐵路公司、shinko 電器公司和 Howa
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