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摘  要

清扫机器人有四项关键技术，包括：传感技术、路径规划技术、吸尘技术和电源技术，这四项技术对清扫机器人的发展起着至关重要的作用。本文主要介绍了目前国内外清扫机器人的研究现状以及机器人的结构设计和程序设计。总体来说，机器人的研究已经很深入了但还是存在不足。清扫机器人结构主要包括行走结构、清扫结构、吸尘结构和擦地结构。清扫机器人的程序设计主要包括单片机系统控制程序、驱动电机控制程序。

关键词：清洁机器人  智能控制  运动原理  结构设计  

 

 

目录

摘  要 I

Abstract I

目录 II

第1章 前言 3

1.1.研究现状 2

1.1.1国外研究现状 2

1.1.2国内现状 4

1.2研究的目的和意义 5

1.3设计的重点和难点 5

第2章 机器人的结构设计 6

2.1机器人的结构组成和工作原理 6

2.1.1机器人的结构组成 6

2.1.2工作原理 8

2.2iRobot  Roomba的总体设计 9

2.2.2  iRobot  Roomba机器人本体硬件结构 10

2.2.3清洁机器人充电站硬件结构设计 12

第3章 具体计算 14

3.1电机选择 14

3.2蜗轮蜗杆的选择 15

3.3清扫机构的电机的选择 18

3.4关于蜗杆上轴承寿命的计算 18

3.5 清扫机构中涡轮轴的校核 20

第4章 清洁机器人软件程序设计 22

4.1单片机系统控制程序 22

4.1.1时钟与设置程序 22

4.1.2已经显示程序 23

4.2驱动电机控制程序 24

4.2.1电机正反转控制 24

4.2.2电机转速控制 24

4.2.3电机反馈控制 25

4.3避障处理 26

4.3.1未知环境探测 26

4.3.2实现避障的方法 27

4．4路径规划 29

4.4.1  iRobot  Roomba机器人的路径规划方法：栅格法 29

4.4.2 iRobot  Roomba机器人的路径算法：往复式算法 29

4.4.3往复式性能分析 30

第5章 自主充电技术研究 31

5.1自主充电技术概述 31

5.2自动充电具体设计 31

5.2.1自动充电总体方案 31

5.2.2电池电压监控 32

5.2.3红外发射电路 33

5.2.4红外接收电路 33

5.3充电电源检测 33

5.4自动充电系统软件设计 34

结论 35

感谢 36

参考文献 36