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1、掃地機(jī)器人設(shè)計報告天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院 目錄 天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院改進(jìn)想法軟件算法控制 傳感器硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計調(diào)研取證 調(diào)研取證 天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院 當(dāng)前市場上的掃地機(jī)器人多種多樣，打開京東或者淘寶可以看到各個型號的掃地機(jī)器人，通過對各家進(jìn)行對比獲取相關(guān)的信息，現(xiàn)有的國外的掃地機(jī)器人如伊萊克斯，iRobot,三星，Karcher等等都價格不菲，功能完善，而國產(chǎn)的掃地機(jī)器人如科沃斯等價格較低，卻又缺少地圖的構(gòu)建等功能，導(dǎo)致效率較低。但是無論哪種掃地機(jī)器人，其根本的清掃原理都是相通，說到底，就是一個帶有吸塵器的智能小車。其主要創(chuàng)新點(diǎn)在于解脫了人力，通過傳感器與

2、內(nèi)部算法實(shí)現(xiàn)了智能的清掃控制。 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計v供電部分，采用8節(jié)串聯(lián)動力鋰電池供電，由于掃地機(jī)器人自身尺寸限制（需要鉆到床下，柜子下等），同時又采用了大功率風(fēng)扇用以吸塵，所以對電池的尺寸重量以及放電電流限制較大，對比市場上現(xiàn)有的充電電池，放電電流最大的當(dāng)屬磷酸鐵鋰，但同等體積下其容量卻不到鋰電池一般，考慮到成本問題，鉛蓄電池成本較低，充電方式也很靈活，但是重量體積又無法與鋰電池相比，故最終選用為動力鋰電池。 天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計v機(jī)械部分，采用雙電機(jī)控制兩個輪子，輪子放在車身中心，與前方一個萬向輪形成支撐作用，可以保證車子可以360度原地旋轉(zhuǎn)，這樣無需擔(dān)心車子鉆到某

3、個角落之后出不來。 天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計v清掃部分，兩邊各有一組三根清掃刷，固定在兩個小電機(jī)軸上，通過快速旋轉(zhuǎn)將灰塵送入到機(jī)器腹部的吸塵孔中。同時中心部分為一個大功率風(fēng)扇，前方放置HEPA過濾裝置與大灰塵過濾網(wǎng)，可以有效將通過氣流中的灰塵收集到中間的沉盒中。 天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院 傳感器部分va.行進(jìn)路線感知傳感器vb.灰塵感知傳感器vc.防止跌落傳感器vd.姿態(tài)傳感器ve.電流傳感器vf.通訊傳感器 天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院 軟件算法控制v不考慮到路線規(guī)劃的話，算法極為簡單，只需要采用“右手定則”就可以滿屋子轉(zhuǎn)個遍，但是缺點(diǎn)是無法走到中心部分，所以，我觀察了下，機(jī)器人是采用了一種“之”字型的右手定則行進(jìn)規(guī)律，在保證右手定則的前提下以之字形行走，就可以覆蓋屋內(nèi)的面積了。 天津大學(xué) 精密儀器與光電子工程學(xué)院