【正文】 掃機(jī)器人的發(fā)展與現(xiàn)狀 德國(guó) Kaercher 公司生產(chǎn)的 RC3000 是世界上第一胎能夠自行完成所有家庭地面清潔工作的清潔機(jī)器人，如圖 11 所示。 清掃機(jī)器人的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 清掃機(jī)器人的發(fā)展是建立在移動(dòng) 機(jī)器人的基礎(chǔ)之上的，一個(gè)好的清掃機(jī)器人就必須有一個(gè)好的移動(dòng)基礎(chǔ)。服務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn)主要有三大原因：一是勞動(dòng)力成本上升；二是人類想要擺脫枯燥乏味的體力勞動(dòng)，如清潔，家務(wù)，照顧病人等；三是人口的老齡化和社會(huì)福利制度的完善也為某些服務(wù)機(jī)器人提供了鋼釩的市場(chǎng)應(yīng)用前景。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 小型清掃機(jī)器人的移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與清掃系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明書 目錄 第一章 緒論 .............................................................................................................................. 2 清掃機(jī)器人的出現(xiàn)背景 .............................................................................................. 2 清掃機(jī)器人的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 .................................................................................. 2 第二章 清掃機(jī)器人移動(dòng)系統(tǒng) .................................................................................................. 5 清掃機(jī)器人的要求 ...................................................................................................... 6 系統(tǒng)方案比較與論證 .................................................................................................. 7 最終方案 ..................................................................................................................... 10 第三章機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 10 電動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................................................................................ 10 減速器的參數(shù)設(shè)計(jì) .................................................................................................... 12 軸 的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核 ................................................................................................ 21 第四章 清掃裝置的設(shè)置 ........................................................................................................ 26 清掃裝置的基本原理 ................................................................................................ 26 清掃裝置的基本結(jié)構(gòu) ................................................................................................. 27 清掃裝置的配置 ........................................................................................................ 28 第五章 總結(jié)與期望 ................................................................................................................ 29 全文總結(jié) .................................................................................................................... 29 論文創(chuàng)新之處 ............................................................................................................ 29 存在的不足與展 望 .................................................................................................... 29 謝辭 .......................................................................................................................................... 30 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 31 附錄： ...................................................................................................................................... 32 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 第一章 緒論 清掃機(jī)器人的出現(xiàn)背景 近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能科學(xué)的飛速發(fā)展，智能機(jī)器人技術(shù)逐漸成為現(xiàn)代機(jī)器 人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。其中，服務(wù)機(jī)器人開辟了機(jī)器人應(yīng)用的新領(lǐng)域。服務(wù)機(jī)器人區(qū)別于工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)主要特征就是服務(wù)機(jī)器人是一種適用于具體的方式，環(huán)境及任務(wù)過程的機(jī)器人系統(tǒng)，其活動(dòng)空間大，具有在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的移動(dòng)性，因此服務(wù)機(jī)器人大多數(shù)是移動(dòng)機(jī)器人。因此，每次移動(dòng)機(jī)器人的飛躍，隨之而來(lái)的就是清掃機(jī)器人的更新?lián)Q代。它只有 50cm 長(zhǎng)，能夠自動(dòng)清掃地面，自動(dòng)返回充電站充電，可以在主人外出時(shí)獨(dú)立完成家庭清潔的任務(wù)，其扁平的設(shè)計(jì)使其能夠清潔床，沙發(fā)，茶幾等家具的下部位置，如圖 12所示；它的移動(dòng)是隨機(jī)的，當(dāng)遇到障礙時(shí)，隨機(jī)改變一 個(gè)角度，然后繼續(xù)直走，直到遇到新的障礙物；它內(nèi)置四種清潔程序，根據(jù)清潔面積的大小，可以選擇合適的程序；內(nèi)置光敏傳感器，在遇到樓梯與臺(tái)階時(shí)，能夠自動(dòng)避讓，不會(huì)跌落。它的高度為 13mm，直徑為 35mm，能夠自由穿梭清掃，自動(dòng)設(shè)計(jì)最佳行走路線；它使用超聲波探測(cè)器，可以敏捷迅速地覺察出障礙物并繞開；“三葉蟲”可分三個(gè) 檔位進(jìn)行工作：正常，快速和點(diǎn)清理；吸塵器充滿垃圾時(shí)還會(huì)發(fā)出燈光警告；為了限制“三葉蟲”的活動(dòng)范圍，用戶需要在樓梯間或其它沒有天然障礙物的地方，貼上特制的可粘式磁帶。 圖 13 伊萊克斯“三葉蟲” 2020 年 11 月，三星公司推出一款三星代號(hào)為 VCRP30W 的機(jī)器人吸塵器，如圖 14所示，主要針對(duì)家庭市場(chǎng)。 圖 14 三星 VCRP30W 國(guó)內(nèi)清掃機(jī)器人的發(fā)展和現(xiàn)狀 1999 年初，浙江大學(xué)機(jī)械電子研究所開始進(jìn)行智能 吸塵機(jī)器人的研究，兩年后設(shè)計(jì)成功國(guó)內(nèi)第一個(gè)具有初步智能的自主吸塵機(jī)器人，與蘇 州 TEK 公司合作研發(fā)，到 2020 年系統(tǒng)在自主能力和工作效率上都有了顯著提高，它工作之前，首先進(jìn)行環(huán)境學(xué)習(xí)，利用超聲波測(cè)距，與墻 保持一定的行走距離，在清潔角落的同時(shí)獲得房間的尺寸信息，從而決定清掃時(shí)間；然后，利用隨機(jī)與局部遍歷規(guī)劃相結(jié)合的算法產(chǎn)生高效的清潔路徑；在清掃結(jié)束后，自動(dòng)回到充電座補(bǔ)充動(dòng)力；系統(tǒng)在 m? 的實(shí)際家庭環(huán)境中，工作 10min 可以達(dá)到 90%以上的覆蓋率。當(dāng)圓弧的半徑拓展到 的時(shí)候，芯片程序會(huì)控制機(jī)器人離開當(dāng)前路線，在 遠(yuǎn) 處再次執(zhí)行圓弧清潔路線。 KV8 保潔機(jī)器人自動(dòng)充電原理 KV8保潔機(jī)器人在機(jī)器人電量快要耗完時(shí)，機(jī)器人頂部的紅外線發(fā)射頭發(fā)射出無(wú)電信號(hào)，當(dāng)充電基座上的兩個(gè)紅外線接收頭接收到此信號(hào)時(shí)，機(jī)器人便與充電基座取得了 176。通過兩個(gè)紅外線接收頭對(duì)機(jī)器人的引導(dǎo)，使其慢慢靠攏，畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 最終實(shí)現(xiàn)對(duì)接。紅外線發(fā)射頭發(fā)射的紅外經(jīng)地面發(fā)射后，被對(duì)應(yīng)的接收頭所接收。 KV8 保潔機(jī)器人虛擬墻工作原理 KV8 保潔機(jī)器人虛擬墻在開啟之后會(huì)在左右各 ，向前 米處發(fā)射紅外線， KV8 機(jī)器人機(jī)身上的 21 個(gè)紅外感應(yīng)頭在接觸到由虛擬墻發(fā)射出來(lái)的紅外線后，就不會(huì)繼續(xù)前 進(jìn)，進(jìn)入到該區(qū)域內(nèi)打掃。 第二章 清掃機(jī)器人移動(dòng)系統(tǒng) 對(duì)清掃機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)的研究涉及機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)問題。傳感測(cè)量系統(tǒng)也是建立在一定結(jié)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)之上。 清掃機(jī)器人的要求 基本要求 （ 1）需要自帶電源，小巧輕便，操作簡(jiǎn)單，自主性好，實(shí)用性強(qiáng) （ 2）工作環(huán)境主要為普通家庭環(huán)境，也可以用于機(jī)場(chǎng)候機(jī)大廳，展覽館，圖書館等公共場(chǎng)所。所以環(huán)境 適應(yīng)性是對(duì)此類機(jī)器人的基本要求?？紤]到安全因素，吸塵機(jī)器人必須對(duì)人及家庭物品等不構(gòu)成任何危害，同時(shí)吸塵機(jī)器人還必須具備自我保護(hù)的能力。 W179。 500179。方框圖如圖 21 圖 21 清掃機(jī)器人各部分組成方框圖 車身設(shè)計(jì) 方案 1：購(gòu)買玩具電動(dòng)車。但是一般的說 來(lái)，玩具電動(dòng)車具有如下缺點(diǎn)：首先，這種玩具電動(dòng)車由于裝配緊湊，使得各種所需傳感器的安裝十分不方便。再次，玩具電動(dòng)車的電機(jī)多為玩具直流電機(jī)，力矩小，空載轉(zhuǎn)速快，負(fù)載性能差，不易調(diào)速。因此我們放棄了此方案。經(jīng)過反復(fù)考慮論證，制定了左右兩輪分別驅(qū)動(dòng)，前后萬(wàn)向輪轉(zhuǎn)向的方案。這樣，當(dāng)兩個(gè)直流電機(jī)轉(zhuǎn)向相反同時(shí)轉(zhuǎn)速相同時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車電源系統(tǒng) 主控系統(tǒng) 鍵盤顯示子系統(tǒng) 遙控子系統(tǒng) 里程計(jì) 浮動(dòng)，過流和邊緣檢測(cè) 地面光敏檢測(cè) 傳感器系統(tǒng) 吸塵子系統(tǒng) 行走驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng) 毛刷電機(jī) 吸塵電機(jī) 返回充電站路徑規(guī)劃算法 路徑覆蓋算法 碰撞檢測(cè) 塵倉(cāng)紅外檢測(cè) 右輪電機(jī)