家用清扫机器人的结构设计（可编辑）

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1、家用清扫机器人的结构设计第一章前言11题目要求近年来随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点其中服务机器人开辟了机器人应用的新领域服务机器人的出现主要有三大原因一是劳动力成本的上升二是人类想摆脱枯燥乏味的体力劳动如清沽家务照顾病人等三是人口的老龄和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的市场应用前景服务机器人区别于工业机器人的一个主要特征就是服务机器人是一种适用于具体的方式环境及任务过程的机器人系统其活动空间大具有在非结构环境下的移动性因此服务机器人大多数是移动机器人自动进行房间地而清洁的自主吸尘式家庭服务机器人集机械学

2、电子技术传感器技术计算机技术控制技术机器人技术人工智能等诸多学科为一体自主吸尘机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者其研究始于20世纪80年代到目前为止已经产生了一些概念样机和产品吸尘机器人的发展带动了家庭服务机器人行业的发展也促进了移动机器人技术图像和语音识别传感器等相关技术的发展本次设计的题目《家庭清沾机器人》就是在这种背景下提出的其具体设计要求如下设计家庭清洁机器人的工作内容和要求运行机构形式轮式最高行进速度05m／s转弯半径0高度100mm宽度400mm清洁方式吸尘扫刷一次充电连续工作时间05小时营示方式LED闪光具有自动路径规划避障功能具确自动充电装置12国

3、内外相关产品研究地面清洁机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者其研究始于20世纪80年代到目前为止已经产生了一些概念样机和产品吸尘机器人的发展带动了家庭服务机器人行业的发展也促进了移动机器人技术图像和语音识别传感器等相关技术的发展现结合国内外的文献将清扫机器人及其自动充电技术的发展现状阐述如下121国外产品研究状况对于机器人大家可能不会太陌生工业机器人在很多领域都得到了比较广泛的应用但是对于家庭机器人我们所了解的却相当的少而日本欧美等国家的研究则比较领先有的都已经投入市场在实际中投入使用Rc3000是世界上第一台能够自行完成所有家庭地面清洁工作的清浩机器人如图1‐1所

4、示它有光电传感器和芯片控制当遇到障碍时会随机改变一个角度然后继续直走直到遇到新的障碍物内置了四种清洁程序保证在退到不同污渍的地面时可以调整其清洁程序通过传感器对于地板污渍的判断选择合适的应用程序内置光敏传感器确保在遇到楼梯与台阶时能够自动避让不会掉落扁平的设计使其能够清洁床沙发茶几等家具的下部位置其相应的充电站有红外发射工作时问设定工作模式选择充电垃圾处理五个功能充电站一直发射红外定位和导航信号来指机器人回到充电站完成充电和垃圾处理的任务同时能够根据用户设定的信息来控制机器人完成相应的操作如图1‐1所示在日本东日本铁路公司Shink电器公司和Howa工业有限公司联台研制了

5、车站地面清扫机器人机器人可沿墙壁从任何一个位置自动启动利用不断旋转的刷子将废弃物扫入自带容器中该机器人可采用磁导引方式示教方式或墙面复制方式控制东日本路公司富士工业有限公司suba实验室和JR东方设施管理有限公司联合研制了车站地面擦洗机器人该机器人工作时一面将清洗液喷洒到地面上一面用旋转刷不停地擦洗地面并将脏水吸入所带的容器中机器人中的感知系统采用光纤陀螺和超声波传感器自动清洗系统有两种一种是面积设定模式即将待清洗的面积分为若干个单位而积按照其存储器中的单位面积识别其行使路线机器人还可利用其传感器识别和躲避障碍物另一种叫路径地图模式．机器人按照内装的路径地图行驶机器人可存

6、9幅地图并可利用IC卡作为外存在该模式下机器人不会避障仅适用于需要反复擦洗的指定地段东日本铁路公司和东芝公司联合研制的用于座椅布局简单的列车内部地面清洗的机器人其体积小重量轻易于出人车厢及在车厢之间运动感知系统采用超声波距离传感器和光学接触式的接近传感器机器人采用推算定位法利用编码器中的数据保持自己的位置和路径若探测到错误位置机器人会通过距离传感器自动修正高级的列车地面清洗包括扫除垃圾喷洒清洗液擦洗回收污水用清水冲洗和给地面打蜡六个步骤日本静甲株式会社的清水工厂开发出一种自动清扫机器人可用于各种工厂的清扫工作机器人采用光纤陀螺控制机器人的方向采用编码器和超声波传感器测距采

7、用光学探测器探测障碍物机器人的四周装有橡胶垫橡胶垫内部装有触觉传感器一机器人与人接触触觉传惑器信号会使机器人停下来以保证人的安全松下和日立公司研制出了可清扫砖地木质地板和地毯地面的清洁机器人该机器人采用蓄电池作为动力源可自动去充电站充电能够自主避障和路径规划松下电器产业公司在2002年上半年推出了家庭用清洁机器人的试制机该机器人可以根据房间的形状地板状况垃圾量进行自动清扫还配备有避开墙壁炉子等热源以及障碍的安全功能该机器人配备有50个传感器可一边自动行走边进行清扫工作时首先沿房间四周走一圈记忆房间形状然后在避开障碍物的同时开始