掃地機器人設(shè)計方案(參考版)
2025-04-28 01:30本頁面
【正文】 參考文獻[1] 柴劍. 智能掃地機器人技術(shù)的研究和實現(xiàn). 西安電子科技大學碩士學位論文. [2] 周天. 基于嵌入式系統(tǒng)的輪式機器人自主導航技術(shù)的研究與實現(xiàn). 西安電子科技大學碩士學位論文. [3] 王鴻鵬. 復雜環(huán)境下輪式自主移動機器人定位與運動控制研究. [4] 王惠南. GPS導航原理與應(yīng)用. 北京:科學出版社. 2003[5] 冉昕. 室外自主移動機器人導航系統(tǒng)及其仿真軟件的設(shè)計與實現(xiàn). [6] 周華. 多傳感器融合技術(shù)在移動機器人定位中的應(yīng)用研究. 。對于在實際工作過程中較易出現(xiàn)踩壓問題，使用ansys對掃地機器人上面板進行了有限元仿真，從而保證了設(shè)計方案的可行性。在設(shè)計過程中遇到了哪些難題呢，下面我舉兩個小例子，比如在總體設(shè)計時定位方案的選取和機器人在實際工作過程中較易出現(xiàn)踩壓問題。然后，進行了總體方案的設(shè)計，其中包括定位方案、路徑規(guī)劃方案和地圖建立方案。整個設(shè)計過程中不乏有困難，每一個模塊都會遇到或大或小的問題，好在養(yǎng)成了積極解決問題的好習慣，那么我主要是通過查閱論文文獻資料、去圖書館尋找相關(guān)書籍、和教研室小伙伴們討論以及利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索等方式來排除障礙的，我很感謝這段寶貴的經(jīng)歷，因為它不僅讓我對學術(shù)研究方面所必須的工具有所了解，而且再一次鍛煉了解決實際問題的能力。 掃地機器人上殼應(yīng)力分布圖5. 總結(jié) 世上無難事，只要肯登攀，歷時兩個周，早起晚睡加班加點終于完成了機械電子學大作業(yè)，此刻回想本次掃地機器人設(shè)計的整個過程，收獲良多，受益匪淺。假設(shè)掃地機器人被30Kg的物體壓中，用ansys對掃地機器人上殼進行了有限元仿真。 路徑規(guī)劃模塊 路徑規(guī)劃示意圖，路徑規(guī)劃模塊實現(xiàn)的效果如下，沿墻邊和角落清掃，不會損壞易碎物件，可以清掃家具四周，探測污垢后重點處理集中區(qū)域，而且不會從樓梯上跌落，徹底清掃每一個房間后，才會移動至下一個房間繼續(xù)清掃，多次反復清掃地板每個區(qū)域，清掃家具底下，有效清掃各種地板表面。為了方便總控制對模塊進行操作，單片機內(nèi)有一段程序用于檢測超聲波啟動發(fā)射命令和返回超聲波測距結(jié)果。FM8PS53單片機內(nèi)部集成有定時器，帶有一個4MHz的石英晶振，能夠?qū)崿F(xiàn)40KHz脈沖生成、記錄超聲波時差、實現(xiàn)模塊的通信規(guī)則。穩(wěn)壓電源和復位電路同STM32F103Z的最小系統(tǒng)。 MSP430系列單片機內(nèi)部框圖 MSP430G2553最小系統(tǒng)包括單片機、復位電路、穩(wěn)壓電源。(3)超低功耗:}， uA，活動模式耗電250 uA, IO輸入端口的最大漏電流SonAo MSP430有獨特的時鐘系統(tǒng)設(shè)計，由時鐘系統(tǒng)產(chǎn)生CPU和各功能模塊所需的時鐘，通過控制指令可以關(guān)閉相應(yīng)的時鐘，從而關(guān)閉指定功能模塊。(2)片上資源豐富:MSP430系列單片機擁有幾百種型號可供選擇，片上功能模塊十分豐富。故系統(tǒng)選擇了TI公司的MSP430系列的G2超值系列16位超低功耗混合信號處理器作為控制器，其特點如下:(1)處理能力優(yōu)越:MSP430系列是16位，精簡指令集(RISC)結(jié)構(gòu)單片機，其中G2系列主頻可高達16MHz。基地電源直接由12V電源適配由220V市電取電。紅外接近開關(guān)安裝在機體的前端外緣側(cè)，當障礙物接近機體距離小于15cm，紅色指示燈燈亮起，檢測端輸出5V電平。紅外接近開關(guān)的原理是反射法，即根據(jù)反射波的能量大小反應(yīng)波走過的距離，接收時也使用基于光伏效應(yīng)的紅外接收管。本機器人的激光接收管安裝在機體前端，高度與激光阻擋器的發(fā)射器一致，用于檢測阻擋器上發(fā)射管發(fā)出的激光。在光敏三極管器件上光照即產(chǎn)生了基極電流，導通了三極管，使得射級輸出有電壓，在配合外圍電路將輸出電壓調(diào)整為TTL電平。激光、紅外接收管的基本原理是光伏效應(yīng)和逆光伏效應(yīng)。四向超聲波檢測電路包含四個固定在機體四個頂角的超聲波接收探頭和四套超聲波信號調(diào)理電路。 2+π紅外測距模塊組由2個固定的紅外測距傳感器(即2+π中的2)和一個安裝在舵機云臺上可180176。兩路輸出分別接有一個LED指示燈，LED的閃爍與編碼器的脈沖一致。輸出的這個脈沖的邊
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