2938家用智能清洁机器人-机械部分设计

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1、家用智能清洁机器人-机械部分设计第一章绪论1.1服务机器人概述自第一台工业机器人问世以來，机器人冇着突飞猛进的发展。机器人在工业、W防和科学技术中H益广泛的应用，带来了巨大的经济和社会效益，也有力地推动了冇关学科和技术领域的发展。服务机器人是一个新的机器人研究领域。作为正在发展新研究领域，服务机器人冇许多不同的定义，但它的最基本特征是提供服务。和工业机器人一样，服务机器人基木上包括机器人的所有基木特性。它往往和人结合于同一工作环境中，这隐含着许多工业机器人没冇的特性，如安全问题、人机交互性、在非结构化环境中的高度自治等。0前服务机器人成

2、功应用的领域有雕刻，消防，清洗，医疗，焊接等等。从长期来看，服务机器人的英勇数量将会超过工业机器人。1.1.1服务机器人的机械结构问题机械系统是服务机器人系统中的一个重要组成部分，是完成抓取对象实现所需运动的机械部分。它与一般地机械系统相比，除要求较高的定位精度之外，还应具有良好的动态相应特性。服务机器人可以是静止或移动的Y•台。静止平台式服务机器人通常具冇手臂结构它们能用于加油、飞机清洗和辅助残疾人。这种手臂结构的服务机器人也许会冇各种工业机器人的基本特点，也可能会冇移动轮但它们不用于操纵机器人。通常的服务机器人是可移动的，最典型的移

3、动机器人是轮式结构，当然也吋能冇其它方式移方式如步行爬行和飞行等，但它们仅仅用于不适合轮式机器人的环境中。1.1.2服务机器人的适用环境工业机器人所处的环境为制造环境，即所谓的“结构化”环境，其环境信息往往处于非制造环境，即所谓的“非结构化”环境，其环境信息往往是多义的、不完全的或不准确的。服务机器人通常在非结构化和比较复杂的环境中运行也就是指办公室、公共大楼、超市和家庭等。人和机器人通常共处在M—环境中丼且环境会出现预料之外的改变，如家具位置的随意摆放、人的家用智能清洁机器人-机械部分设计第一章绪论1.1服务机器人概述自第一台工业机器

4、人问世以來，机器人冇着突飞猛进的发展。机器人在工业、W防和科学技术中H益广泛的应用，带来了巨大的经济和社会效益，也有力地推动了冇关学科和技术领域的发展。服务机器人是一个新的机器人研究领域。作为正在发展新研究领域，服务机器人冇许多不同的定义，但它的最基本特征是提供服务。和工业机器人一样，服务机器人基木上包括机器人的所有基木特性。它往往和人结合于同一工作环境中，这隐含着许多工业机器人没冇的特性，如安全问题、人机交互性、在非结构化环境中的高度自治等。0前服务机器人成功应用的领域有雕刻，消防，清洗，医疗，焊接等等。从长期来看，服务机器人的英勇数

5、量将会超过工业机器人。1.1.1服务机器人的机械结构问题机械系统是服务机器人系统中的一个重要组成部分，是完成抓取对象实现所需运动的机械部分。它与一般地机械系统相比，除要求较高的定位精度之外，还应具有良好的动态相应特性。服务机器人可以是静止或移动的Y•台。静止平台式服务机器人通常具冇手臂结构它们能用于加油、飞机清洗和辅助残疾人。这种手臂结构的服务机器人也许会冇各种工业机器人的基本特点，也可能会冇移动轮但它们不用于操纵机器人。通常的服务机器人是可移动的，最典型的移动机器人是轮式结构，当然也吋能冇其它方式移方式如步行爬行和飞行等，但它们仅仅用

6、于不适合轮式机器人的环境中。1.1.2服务机器人的适用环境工业机器人所处的环境为制造环境，即所谓的“结构化”环境，其环境信息往往处于非制造环境，即所谓的“非结构化”环境，其环境信息往往是多义的、不完全的或不准确的。服务机器人通常在非结构化和比较复杂的环境中运行也就是指办公室、公共大楼、超市和家庭等。人和机器人通常共处在M—环境中丼且环境会出现预料之外的改变，如家具位置的随意摆放、人的随意走动等因而服务机器人必须能a我管理和处理环境中的一切。机器人设计人员必须能安全地假设许多环境模型來弥补现存环境感知技术的缺点。服务机器人的最普通的任务是

7、减轻人类的重复或危险的劳动.如象运输、救援、检杳、探险等。服务机器人运用于运输，如发送邮件、实验品和药品：运用于救援，如机器人能实施问题点的勘察，发现入侵者和火灾报警：运用于检杳，如桥梁裂缝检杳，核反应堆射线检测和化学泄漏检测。这种类型机器人需考虑它的机械移动装置、能量存储、导航和避障。服务机器人在完成某项任务，它必须装备执行机构和控制系统等，设计人员必须考虑机器人怎样探测和操纵目标，怎样执行和控制系统的交互，需多少能量才能完成任务等，因而机器人很容易变得复杂，这是这类机器人快速发展的主耍原因。一个特别适宜服务机器人完成的工作是清洁任务

8、，主要包括室内地血的吸尘、公共建筑物内的清扫和大建筑物外墙的清洗。智能吸尘器需较大的功率考虑到它能在床和椅子卜*移动它形状不能太大，合理的路径规划避障和能耗是智能吸尘器的主要技术问题。1.1.3服务机器人的