《家用清潔機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《家用清潔機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙全套+畢業(yè)答辯論文】（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目 家用清潔機(jī)器人 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 三班 學(xué) 生 劉濤 學(xué) 號(hào) 2010963020 指導(dǎo)教師 李明富 2014年 5 月 21日 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（ 設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 論文（設(shè)計(jì)）題目： 家用清潔機(jī)器人 學(xué)號(hào)： 2010 963020 姓名： 劉濤 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 李明富 系主任： 劉柏希 一、主要內(nèi)容及基本要求 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是了解服務(wù)性機(jī)器人的發(fā)展概況以及未來(lái)的前景市場(chǎng)，通過(guò)初步設(shè)計(jì)，能夠?qū)⑶鍧崣C(jī)器人的大致形 狀以及主要工作部件設(shè)計(jì)出來(lái)。 基本要求： （ 1） 能夠自主完成機(jī)器人的外形及基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 2） 對(duì)機(jī)器人的運(yùn) 動(dòng)方式有所認(rèn)識(shí)并構(gòu)思 （ 3） 設(shè)計(jì)中需要對(duì)主要零部件進(jìn)行校核 （ 4） 設(shè)計(jì)完成后對(duì)機(jī)器人進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)與分析 （ 5） 完成計(jì)劃任務(wù)并總結(jié) 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 清掃機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及清掃機(jī)構(gòu)如何運(yùn)動(dòng)，能較 好的處理部件安放位置，保證機(jī)器 正 常 工 作 ， 避 免 機(jī) 器 出 現(xiàn) 大 幅 度 振 動(dòng) 。 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 了解清潔機(jī)器人的發(fā)展與各項(xiàng)研究 構(gòu)思機(jī)器人大致輪廓并繪制初步圖形 構(gòu)建機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊 設(shè)計(jì)機(jī)器人清掃機(jī)構(gòu) 校核各部件強(qiáng)度 寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 繪制機(jī)器人圖形以及主要零件圖 總結(jié) 、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) 相關(guān)資料：（ 1）國(guó)內(nèi)外家用清潔機(jī)器人發(fā)展概況；（ 2）智能機(jī)器人發(fā)展的現(xiàn)狀； （ 3） 全自主清潔機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與路徑規(guī)劃；（ 4）全自主清掃機(jī)器人運(yùn)動(dòng)分析與路徑規(guī)劃； 參考 文獻(xiàn)： [1] 濮良貴，紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 [M]等教育出版社， [2] 羅迎社 . 材料力學(xué) . 武漢：武漢理工大學(xué)出版社 [M]， [3] 趙又紅，周知進(jìn) . 機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M]南大學(xué)出版社， [4] 張建民 . 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三版 [M]等教育出版社， [5] 王先逵 . 機(jī)械制 造工藝學(xué)第二版 [M]械工業(yè)出版社， [6] 周良德，朱泗芳，楊世平 . 現(xiàn)代工程圖學(xué)上冊(cè) [M]南科學(xué)技術(shù)出版社， [7] 童秉樞等 術(shù)基礎(chǔ) 華大學(xué)出版社， 購(gòu)買(mǎi)文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢(xún) 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 2010963020 姓名 劉濤 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè) 論文（設(shè)計(jì)）題目： 家用清潔機(jī)器人 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容 選題 現(xiàn)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 量是否適當(dāng)； 研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。 能力 合歸納資料的能力； 究方法和手段的運(yùn)用能力； 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 ，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何； 無(wú)創(chuàng)新之處。 綜 合 評(píng) 價(jià) 論文選題符合培養(yǎng)目標(biāo)要求，能體現(xiàn)學(xué)科專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，達(dá)到了綜合訓(xùn)練的目的。該生具有較強(qiáng)的文獻(xiàn)查閱、資料綜合歸納整理的能力，能在設(shè)計(jì)中熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)方案可行，工作量飽滿，論文質(zhì)量符合本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。 同意參加答辯。 評(píng)閱人： 2014 年 5 月 日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn) 學(xué)號(hào)： 2010963020 姓名： 劉濤 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 27 頁(yè) 圖 表 5 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 家用清潔機(jī)器人 內(nèi)容提要： 研究?jī)?nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)能夠進(jìn)行清潔工作的機(jī)器人 具體內(nèi)容如下： 1．總體外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 ． 清 掃 機(jī) 構(gòu) 支 撐 架 的 設(shè) 計(jì) 3 ．主要傳動(dòng)部件的校核 4．其他零部件的設(shè)計(jì) 主要特色：清掃機(jī)構(gòu)支架以及清掃機(jī)構(gòu)傳 動(dòng)件為本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng) 蝸桿，蝸桿帶動(dòng)帶輪。主要運(yùn)動(dòng)部件為蝸輪蝸桿傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，利用這種結(jié)構(gòu)能較好的 縮短支架安放空間，以及減少機(jī)器在工作中產(chǎn)生的摩擦與振動(dòng)，能達(dá)到良好的清潔效果。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 劉濤同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間閱讀了一些國(guó)內(nèi)外相關(guān)參考文獻(xiàn)，基本了解相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)相關(guān)零部件進(jìn)行了校核計(jì)算設(shè)計(jì)，但是圖紙尚存在較多問(wèn)題。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間表現(xiàn)較好，在機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)與技巧方面得到了一定的提高。 同意參加答辯。建議評(píng)定 成績(jī)?yōu)椤爸械取薄? 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見(jiàn) 答辯委員會(huì)主任： 年 月 日 目 錄 摘 要 1 前言 2 家用清潔機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù) 3 家用清潔機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì) 4 具體計(jì)算 1 1 2 4 4 6 5 總結(jié)與展望 8 8 8 參 考 文 獻(xiàn) 0 致 謝 1 附 錄 2 1 摘 要 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(kāi)辟了機(jī)器人應(yīng)用的新領(lǐng)域，服務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn)主要有三大原因：一是勞動(dòng)力成本的上升；二是人類(lèi)想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)器人提供了廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。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(guò)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。 隨著社會(huì)的發(fā)展需要，服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)滲透入了我們的生活、工作和經(jīng)濟(jì)方面，并且起到了很大的作用。服務(wù)機(jī)器人的研究和發(fā)展對(duì)我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很多的影響。這篇文章主要通過(guò)闡述清潔機(jī)器人在服務(wù)行業(yè)的重要性，對(duì)機(jī)器人在各國(guó)發(fā)展?fàn)顩r的一個(gè)綜述，讓讀者了解將來(lái)機(jī)器人發(fā)展對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要性。 關(guān)鍵詞： 機(jī)器人；清潔機(jī)器人；運(yùn)動(dòng)原理；清潔方式 n of a of of is is to as is a in in is of of is a of of in so of is of we a of a of in of in is of of of 2 1 前言 地面清潔機(jī)器人作為作為智能移動(dòng)機(jī)器人實(shí)用化發(fā)展的先行者，其研究始于 20世紀(jì)80年代，到目前為止已經(jīng)產(chǎn)生了一些概念樣機(jī)和產(chǎn)品。吸塵機(jī)器人的發(fā)展帶動(dòng)了家庭服務(wù)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展，也促進(jìn)了移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)圖像和語(yǔ)音識(shí)別傳感器等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)結(jié)合國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)將清掃機(jī)器人的發(fā)展闡述如下 外產(chǎn)品研究情況 世界上第一臺(tái)能夠自行完成所有家庭地面清潔工作的清潔機(jī)器人，它有光電傳感器和芯片控制，當(dāng)遇到障礙時(shí)，會(huì)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。內(nèi)置了四種清潔程序，保證在遇到不同污漬的地面時(shí)，可以調(diào)整其清潔程序；通過(guò)傳感器對(duì)于地板污漬的判斷，選擇合適的應(yīng)用程序。內(nèi)置光敏傳感器，確保在遇到樓梯與臺(tái)階時(shí)，能夠自動(dòng)避讓?zhuān)粫?huì)掉落。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。其相應(yīng)的充電站有紅外發(fā)射、工作時(shí)間設(shè)定、工作模式選擇、充電、垃圾處理五個(gè)功能。充電站一直發(fā)射紅外定位和導(dǎo)航信號(hào)來(lái)指引機(jī)器人回到充電站完成充電和垃圾處理的任務(wù)；同時(shí)能夠根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的信息來(lái)控制機(jī)器人完成相應(yīng)的操作。 松下電器產(chǎn)業(yè)公司在 2002 年上半 年推出了家庭用清潔機(jī)器人的試制機(jī)。該機(jī)器人可以根據(jù)房間的形狀、地板狀況、垃圾量進(jìn)行自動(dòng)清掃，還配備有避開(kāi)墻壁、爐子等熱源以及障礙的安全功能；該機(jī)器人配備有 50 個(gè)傳感器可一邊自動(dòng)行走一邊進(jìn)行清掃，工作時(shí)首先沿房間四周走一圈，記憶房間形狀，然后在避開(kāi)障礙物的同時(shí)開(kāi)始縱橫來(lái)回移動(dòng)，清潔工作完成后會(huì)自動(dòng)停止。該機(jī)器人清掃一般的日本式房間約需要 9當(dāng)于人打掃同樣大房間所需時(shí)間的 清掃房間地板的 92％－ 93％；機(jī)器人利用光及超聲波的測(cè)距傳感器及感壓傳感器來(lái)避開(kāi)障礙物，機(jī)器人的內(nèi)置回轉(zhuǎn)傳感器用來(lái)控制 行走姿勢(shì)以保持既定的行進(jìn)方向，但在地毯上行走時(shí)如果不采取措施則會(huì)受到“地毯花紋”影響而彎曲前進(jìn)，因此該公司在機(jī)器人中安裝了方向舵?zhèn)鞲衅?，可以檢測(cè)出由于地毯花紋影響而產(chǎn)生的行進(jìn)方向偏差，因此即使在鋪有地毯的地板上也能夠直線前進(jìn)，機(jī)器人體內(nèi)還安裝有防止從臺(tái)階等高處滾下的落差傳感器、感知暖爐等熱源的熱傳感器、檢測(cè)自身所受外力大小的重量傳感器及防滑傳感器、檢測(cè)添加動(dòng)力的負(fù)載傳感器，機(jī)器人同普通的障礙物最少保持 10在探測(cè)到熱源時(shí)，將會(huì)同熱源至少保持 50 瑞典家電制造商伊萊克斯（ 制生產(chǎn)的清潔機(jī)器人小“三葉蟲(chóng)”高 133 直徑 35面光滑 ,呈圓形，內(nèi)置搜索雷達(dá)，可以迅速地探測(cè)到并避開(kāi)桌腿、玻璃器皿、寵物或任何其它障礙物。一旦微處理器識(shí)別出這些障礙物，它可重新選擇路線，并對(duì)整個(gè)房間做出重新判斷與計(jì)算，以保證房間的各個(gè)角落都被清掃。在樓梯的臺(tái)階等一些沒(méi)有天然障礙物的地方，只要有一條磁鐵，小“三葉蟲(chóng)”便不會(huì)跨越。小“三葉蟲(chóng)”開(kāi)始啟動(dòng)后，體內(nèi)的搜索雷達(dá)會(huì)探測(cè)出距離最近的墻壁，先順著墻壁把地板四周的灰塵及異物吸盡。這樣它便能探測(cè)出整個(gè)房間的格局，計(jì)算出清掃整個(gè)房間所需的時(shí) 間。只要一接近一件障礙物，它便會(huì)重新設(shè)定行進(jìn)路線，不會(huì)漏掉每一個(gè)角落。電線或地毯的邊緣不會(huì)被認(rèn)作是障礙物。小“三葉蟲(chóng)”的吸刷裝置中裝有一只專(zhuān)利設(shè)計(jì)滑輪，可以越過(guò)電線或地毯邊緣，不被絆住。電源不足時(shí)，小“三葉蟲(chóng)”會(huì)自動(dòng)回到充電卡座自行充電。 如果此時(shí)房間還沒(méi)有清掃完畢，小“三葉蟲(chóng)”還有記憶功能，充好電后自己回到原處繼續(xù)吸塵。 2003年 11月，三星公司推出一款代號(hào)為 機(jī)器人吸塵器。 能靈巧地躲避障礙物，能夠快速、高效地對(duì)房間每個(gè)角落進(jìn) 行吸塵。當(dāng)遇到障礙物或者死角等情況， 自動(dòng)轉(zhuǎn)向繼續(xù)工作。其強(qiáng)大的智能判斷系統(tǒng)使得 器人也允許用戶(hù)定義它的工作時(shí)間及清掃區(qū)域等，從而實(shí)現(xiàn)主人不在家時(shí)機(jī)器人也能進(jìn)行自動(dòng)清掃。事實(shí)上，用戶(hù)除了可以對(duì)它本身進(jìn)行設(shè)置以外，還能通過(guò)計(jì)算機(jī)查看安裝在機(jī)器人前部的攝像頭進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。整個(gè)器人的電池能維持它連續(xù)工作 50分鐘，而一旦電池處于即將耗盡的狀態(tài)時(shí)它自動(dòng)回到充電座補(bǔ)充能源，非常地智能化。它回充電站使用的是已經(jīng)生成的 3D 地圖，而不是像 樣 使用紅外的導(dǎo)航信號(hào) 內(nèi)產(chǎn)品研究情況 在國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、上海交通大學(xué)等單位也對(duì)清潔機(jī)器人進(jìn)行了大量的研究并取得了一些成果，對(duì)清潔機(jī)器人相關(guān)技術(shù)如機(jī)器感知、機(jī)器人導(dǎo)航和定位與路徑規(guī)劃、機(jī)器人控制、電源與電源管理、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)等技術(shù)的研究則更多，這些都為清潔機(jī)器人的研究開(kāi)發(fā)和推廣奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。哈爾濱工業(yè)大學(xué) 90年代開(kāi)始致力于這方面的研究，與香港中文大學(xué)合作，聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)出一種全方位移動(dòng)清掃機(jī)器人。該機(jī)器人具有如下特點(diǎn)：采用全方位移動(dòng)技術(shù)，使機(jī)器人可執(zhí)行對(duì)狹窄區(qū)域 等死區(qū)的清掃任務(wù)；采用開(kāi)放式機(jī)器人鉸制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)硬件可擴(kuò)展，軟件可移植、可繼承，使機(jī)器人作為服務(wù)載體具有更好的功能適應(yīng)性；在擁擠環(huán)境下的實(shí)時(shí)避障功能，能更好地適應(yīng)不斷變化的清掃工作環(huán)境；遙控操作和自主運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)行方式；吸塵機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)吸塵腔路的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，提高了吸塵效率。浙江大學(xué)于 1999年初在浙江大學(xué)機(jī)械電子研究所開(kāi)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。這種智能吸塵機(jī)器人工作時(shí)，首先進(jìn)行環(huán)境學(xué)習(xí)：利用超聲波傳感器測(cè)距，與墻保持一定距離行走，在清潔這些角落的同時(shí)獲得房 間的尺寸信息， 4 從而決定清掃時(shí)間；之后，利用隨機(jī)和局部遍歷規(guī)劃相結(jié)合的策略產(chǎn)生高效的清掃路徑；清掃結(jié)束以后，自行回到充電座補(bǔ)充電力。吸塵機(jī)器人在 實(shí)際家庭環(huán)境中，工作 10分鐘可以達(dá)到 90%以上的覆蓋率。更大房間的清掃試驗(yàn)還沒(méi)有進(jìn)行。目前，系統(tǒng) 正在引入機(jī)器視覺(jué)和全局定位功能，力圖在多房間環(huán)境下，提高自定位能力、智 能決策能力以及回歸充電效率，最終提高清掃效率。 器人是今年在市場(chǎng)以低價(jià)位賣(mài)得比較火的一款產(chǎn)品， 也是國(guó)內(nèi)首個(gè)產(chǎn)品化清掃機(jī)器人。它廣泛用于家庭、辦公和娛樂(lè)場(chǎng)所，以及其它一 些人員不便進(jìn)入的地方。 要人工對(duì)其電池進(jìn)行充電，有三種工作模式可以選擇，在啟動(dòng)時(shí)伴有音樂(lè)聲。 吸塵機(jī)器人將移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)和吸塵器技術(shù)有機(jī)地融合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境（地面）的半自動(dòng)或全自動(dòng)清潔，替代傳統(tǒng)繁重的人工清潔工作，近年來(lái)已受到國(guó)內(nèi)外的研究人員重視。作為智能移動(dòng)機(jī)器人的一個(gè)特殊應(yīng)用，從技術(shù)方面講，智能化自主式吸塵器比較具體地體現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，具有較強(qiáng)的代表性。從市場(chǎng)前景角度講，自主吸塵器將大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度 、提高勞動(dòng)效率，適用于家庭和公共場(chǎng)館的室內(nèi)清潔。因此，開(kāi)發(fā)自主智能吸塵器既具有科研上的挑戰(zhàn)性，又具有廣闊的市場(chǎng)前景。融合現(xiàn)代傳感器以及機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，本課題旨在開(kāi)發(fā)一部?jī)r(jià)格便宜，全區(qū)域覆蓋，能夠充分滿足家庭需求且方便適用的智能家庭清掃機(jī)器人。使它可以替代傳統(tǒng)的家庭人工清掃方式，使家庭生活電氣化、智能化，使科技更好地為人類(lèi)服務(wù)。 5 2 家用清潔機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù) 全自主吸塵器通?？捎?5個(gè)主要部分組成：控制器部分、行走驅(qū)動(dòng)部分、傳感器部分、吸塵部分和電源部分。行走驅(qū)動(dòng)部分是吸塵機(jī)器人的 主體，決定了吸 塵器的運(yùn)動(dòng)空間，一般采用輪式機(jī)構(gòu)。傳感器部分一般采用超聲波測(cè)距儀、接觸和接近傳感器、視覺(jué)傳感器、紅外線傳感器和 種吸塵器實(shí)際上融合了移動(dòng)機(jī)器人和吸塵器技術(shù)，故稱(chēng)為智能吸塵器或吸塵機(jī)器人。隨著近年 來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感技術(shù)以及移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展，吸塵機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)己具備了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和良好的發(fā)展前景。目前發(fā)展較快、對(duì)吸塵機(jī)器人發(fā)展影響較大的關(guān)鍵技術(shù)是：傳感器技術(shù)、環(huán)境建模、定位、路徑規(guī)劃技術(shù)。 傳感器是機(jī)器人的感覺(jué)器官，負(fù)責(zé)采集 外界環(huán)境和自身狀態(tài)的信息。根據(jù)采 集信息的種類(lèi)可以分為內(nèi)傳感器和外傳感器。 內(nèi)傳感器負(fù)責(zé)采集系統(tǒng)自身狀態(tài)的 信息，包括編碼器、陀螺儀、電子羅盤(pán)等。外傳感器負(fù)責(zé)采集系統(tǒng)外部信息，包 括 光雷達(dá)、超聲波傳感器、紅外傳感器、接觸和接近傳感 器。超聲波、紅外和接觸傳感器，具有價(jià)格低廉、工作可靠、速度快的優(yōu)點(diǎn)，廣 泛應(yīng)用于機(jī)器人的局部無(wú)碰撞導(dǎo)航。 激光雷達(dá)是應(yīng)用較為廣泛的一種全局信息獲 取手段，可以進(jìn)行定位和環(huán)境建模，但是所提供的信息不全面，并且價(jià)格較高， 限制了其應(yīng)用范圍。而 類(lèi)的視覺(jué)信息，隨著技術(shù)的發(fā) 展，其價(jià)格越來(lái)越低，在車(chē)牌識(shí)別、人臉識(shí)別、無(wú)人監(jiān)控、遙感圖像等領(lǐng)域得到 越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但是圖象處理的數(shù)據(jù)量大，算法復(fù)雜，特征提取和深度信息 回復(fù)困難，所以在機(jī)器人視覺(jué)方面的應(yīng)用還是有限的。隨著集成電路的發(fā)展和計(jì) 算機(jī)視覺(jué)的深入研究， 同時(shí)促使機(jī)器人智能產(chǎn)生飛躍。 吸塵機(jī)器人的路徑規(guī)劃就是根據(jù)機(jī)器人所感知到的工作環(huán)境信息 ,按照某種 優(yōu)化指標(biāo) ,在起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)規(guī)劃出一條與環(huán)境障礙無(wú)碰撞的路徑 ,并且實(shí)現(xiàn)所 需清掃區(qū)域的合理完全路徑覆蓋。機(jī)器人路徑規(guī)劃研究開(kāi)始于 20 世紀(jì) 70 年代 , 目前對(duì)這一問(wèn)題研究仍舊十分活躍。 其主要研究?jī)?nèi)容按機(jī)器人工作環(huán)境不同可分 為靜態(tài)結(jié)構(gòu)化環(huán)境、動(dòng)態(tài)已知環(huán)境和動(dòng)態(tài)不確定環(huán)境 ,按機(jī)器人獲取環(huán)境信息的 方式不同可以分為基于模型的路徑規(guī)劃和基于傳感器的路徑規(guī)劃。 對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問(wèn)題 ,目前有具體的解析算法。但由于解析算法牽涉到復(fù)雜的橢 圓積分問(wèn)題 ,實(shí)現(xiàn)起來(lái)依然具有相當(dāng)?shù)碾y度。根據(jù)機(jī)器人 6 對(duì)環(huán)境信息知道的程度 不同 ,可以分為兩種類(lèi)型 :環(huán)境信息完全知道的全局路徑規(guī)劃和環(huán)境信息完全未 知或部分 未知 ,通過(guò)傳感器在線地對(duì)機(jī)器人的工作環(huán)境進(jìn)行探測(cè) ,以獲取障礙物 的位置、形狀和尺寸等信息的局部路徑規(guī)劃。全局路徑規(guī)劃包括環(huán)境建模和路徑 搜索策略?xún)蓚€(gè)子問(wèn)題。其中環(huán)境建模的主要方法有 :可視圖法 (自由空 間法 (柵格法 (。 真空吸塵器是由高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇在機(jī)體內(nèi)形成真空從而產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流 ,將塵埃和臟物通過(guò)吸口吸入機(jī)體內(nèi)的濾塵袋內(nèi)。吸塵系統(tǒng)包括濾塵器、集塵袋、排氣管以及其他一些附件。其吸塵能力取決于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小。最近 ,澳大利 亞 司又開(kāi)發(fā)出采用新原理的氣流濾塵器。這個(gè)吸塵器是一個(gè)全封閉系統(tǒng) , 既無(wú)外部氣體吸入 ,也無(wú)機(jī)內(nèi)氣體排除 ,所以就無(wú)需濾塵器、集塵袋、排氣管等附件。其原理是利用附壁效應(yīng)去形成低壓渦流氣體 ,最后將沉渣截留于吸塵器內(nèi)的渦流腔內(nèi)。在英國(guó) 司最近推出的 智能吸塵器中就采用了這種技術(shù)。 吸塵技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)按功能分為五個(gè)部分： 1、動(dòng)力部分：吸塵器電機(jī)和調(diào)速器。調(diào)速器分手控、機(jī)控。電機(jī)：有銅線電機(jī)和鋁線電機(jī)之分。銅線電機(jī)有耐高溫、壽命長(zhǎng)、單次操作時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較鋁線比較高；鋁線電 機(jī)有著價(jià)格低廉的特點(diǎn)，但是耐溫性較差、熔點(diǎn)低、壽命不及銅線長(zhǎng)。 袋、前過(guò)濾片、后過(guò)濾片。按過(guò)濾材料不同又分：紙質(zhì)、布質(zhì)、 帕（ 放線機(jī)構(gòu)、塵滿指示、按鈕或滑動(dòng)開(kāi)關(guān)。 4．保護(hù)措施：無(wú)塵袋保護(hù)、真空度過(guò)高保護(hù)、抗干擾保護(hù)（軟啟動(dòng)）、過(guò)熱保護(hù)、防靜電保護(hù)。 吸塵原理：吸塵器的風(fēng)機(jī)葉輪在電動(dòng)機(jī)高速驅(qū)動(dòng)下，將葉輪中的空氣高速排 出風(fēng)機(jī)，同時(shí)使吸塵部分內(nèi)空氣不斷地補(bǔ)充進(jìn)風(fēng)機(jī)。這樣不妨與外界形成較高的壓差。吸嘴的塵埃、臟物隨空氣被吸入吸塵部分，并經(jīng)過(guò) 漏器過(guò)漏，將塵埃、臟物收集與塵筒內(nèi)。 移動(dòng)電源在吸塵機(jī)器人中的地位十分重要 ,可以說(shuō)是它的生命源。移動(dòng)電源需要同時(shí)滿足吸塵機(jī)器人的多種能源需要 ,如為移動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力 ,為控制電路提供穩(wěn)定的電壓和為吸塵操作模塊提供能源等。在這一領(lǐng)域 ,一般采用化學(xué)電池作為移動(dòng)電源。理想的電源應(yīng)該能夠在放電過(guò)程中保持恒定的電壓、內(nèi)阻小以便 快速放電、可充電以及成本低等。但實(shí)際上沒(méi)有一種電池可同時(shí)具備上述優(yōu)點(diǎn) ,這就要求設(shè)計(jì)人員選擇一種合適的電池 ,盡可能增加吸塵機(jī)器人的不間斷工作時(shí)間。 7 3 家用清潔機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì) 整個(gè)機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)可以分為： 2個(gè)后輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，前輪系統(tǒng)，吸塵系統(tǒng)。 形設(shè)計(jì) 根據(jù)家庭清潔機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)的機(jī)器人應(yīng)該包括清掃機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、吸塵機(jī)構(gòu)，其中清掃機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)尤為重要。通過(guò)在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)資料，初步把機(jī)器人的外形設(shè)計(jì)為長(zhǎng)寬均為 40000長(zhǎng)方體，但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的不合理之處，周邊有棱角的機(jī)器人在躲避障礙物是很不便，非常容易碰到障礙物，而圓形物體則比較容易避開(kāi)障礙物。因而最終把機(jī)器人的外形設(shè)計(jì)為直徑為 300外部輪廓大體如圖 圖 器人外形 走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎半徑為 0，在機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)中采用兩輪驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)稱(chēng)分布在清掃機(jī)構(gòu)的后方，兩個(gè)輪子和刷子支撐機(jī)體工作和運(yùn)動(dòng)，這樣設(shè)計(jì)既節(jié)省材 8 料，又可以使刷子和地面全面的接觸，從而利于更徹底的清掃。在機(jī)器人轉(zhuǎn)彎時(shí)，通過(guò)控制行走機(jī)構(gòu)的兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)方向，進(jìn)而控制兩個(gè)輪子，通過(guò)輪子的前后差速運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)體的轉(zhuǎn)彎半徑為 0 圖 走機(jī)構(gòu) 掃機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)清掃機(jī)構(gòu)中想到了兩種方案： （ 1）電機(jī)帶動(dòng)錐齒輪 1，錐齒輪 1帶動(dòng)錐齒輪 2，錐齒輪 2上的軸連接滾刷，從而實(shí)現(xiàn)清掃 9 （ 2） 電機(jī)帶動(dòng)蝸桿，蝸桿兩端接蝸輪，兩個(gè)蝸輪分別接皮帶輪，皮帶輪上的軸連接滾刷，從而實(shí)現(xiàn)清掃 由于機(jī)器人體積受限制，以及考慮傳動(dòng)平穩(wěn)等要素，選擇方案 2作為本次清掃機(jī)構(gòu)。方案 1中錐齒輪傳動(dòng)不如斜齒輪平穩(wěn)，同時(shí)錐齒輪所占的體積較大，所以排除。方案 2中，蝸輪蝸桿通過(guò)兩邊 加皮帶輪，縮短了蝸輪蝸桿的中心距，從而減小了機(jī)器的重量，同時(shí)有利于安裝，因此選擇方案 2作為本次設(shè)計(jì)所需清掃機(jī)構(gòu)。 塵機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)樗O(shè)計(jì)的機(jī)器人它的體積有限制，在直徑為三百，高為一百五十的圓內(nèi)要放置有行走機(jī)構(gòu)、吸塵機(jī)構(gòu)，同時(shí)還得留下放電池、控制中心。故將吸塵機(jī)構(gòu)設(shè)置如圖 0 所示 圖 此機(jī)構(gòu)通過(guò)盤(pán)刷清掃垃圾進(jìn)入吸塵盒，同時(shí)風(fēng)筒開(kāi)始工作，將灰塵吸入隔塵罩的內(nèi)部空間中。 11 4 具體計(jì)算 初步估計(jì)機(jī) 器的總重量為 10千克， g 取 重力 G=10*8N，采用 3輪運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，則每個(gè)輪子所受的力 F=G/3=98/3=橡膠在理想路面行走，則滾動(dòng)摩擦系數(shù) f=動(dòng)摩擦系數(shù) μ=：滾動(dòng)摩擦阻力 *f=動(dòng)摩擦阻力 *μ=子半徑為 r=20力矩 f） *r=機(jī)所需功率 ?? 9550 式中： m 由2? ? 2? = ?? =r/ 50 ??w 輸出功率?? 2 = ?? = ?慮到機(jī)器人在轉(zhuǎn)彎時(shí)要求其轉(zhuǎn)彎半徑為零，這樣就要求兩個(gè)和電機(jī)相連的輪子在轉(zhuǎn)彎時(shí)必須差速運(yùn)轉(zhuǎn)從而才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎半徑為零。而要實(shí)現(xiàn)差速運(yùn)轉(zhuǎn)則要求電機(jī)具有調(diào)速功能。 12 輪蝸桿的選 擇 （ 1）因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)所用的蝸桿和蝸輪是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)功率的輸入部分，是機(jī)器人結(jié)構(gòu)中最重要的部分，所以選蝸桿軸材料為 40面淬火，硬度 45～ 50蝸輪齒圈材料為 屬模鑄造 確定許用應(yīng)力：應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 60? ， j 嚙合次數(shù)， 輪轉(zhuǎn)速， 命 ?????N 查表得： 230? 90? 94* ?? ?? ?? ? ?? 52 2） 確定 據(jù)傳動(dòng)比 I=考 《機(jī)械設(shè)計(jì)》參數(shù)表，取 ,9 （ 3） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》確定基本參數(shù)： K ； 1??K ； K ?? ?? ?? 12 ?，當(dāng) 時(shí)， h= h=入①式得 ??? 1162 293000 ?????? 《機(jī)械設(shè)計(jì)》得： 155? ，代入強(qiáng)度公式得 11219429 22122 ??????? ??????? ???????? ㎜ 3 按接觸強(qiáng)度要求 11212 ?查表選取 2?m ， 181?d ㎜ ， 41?z ， q ， 292?z ， 13 "'290710 。?g ，中心距 ? ? ??? ， 5822 ?? （ 4） 驗(yàn)算初設(shè)參數(shù) 蝸輪圓周速度 22 ??? s，選 ?K 值符合 滑動(dòng)速度 ?? ?vv sm/s，所選材料合適 蝸桿傳動(dòng)效率 ? ? 5.0 ，根據(jù) 8.1?m/s，查表得 。2?v? ? ? n ta ?? v?? ??，與初選值不符，所以傳動(dòng)效率應(yīng)適當(dāng)降低。 （ 5）驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和剛度 ? ? 12 22 ?? ? ? 蝸輪當(dāng)量齒數(shù) 2 ?? ?zz v，查得齒形系數(shù) 則??? 1201??Y =入①中 ? ? ? ?，滿足要求。 （ 6）蝸輪蝸桿幾何尺寸 蝸桿齒頂圓直徑： 2222 *1111 ????? 其中 ?1 蝸桿齒根圓直徑 : ? ? 111 ?????? ? 其中 2.0?c 蝸輪喉圓直徑： ? ? 6222 22222 ?????? ? 其中 02?x 蝸輪齒根圓直徑 : ? ? 2222 ??????? ?? 14 蝸輪咽喉母圓半徑： 2 ??? ag 閉式蝸桿傳動(dòng)，摩擦所產(chǎn)生的熱量將通過(guò)箱體散發(fā)到周?chē)諝庵腥?。本設(shè)計(jì)中蝸桿傳動(dòng)產(chǎn)生的熱量直接 散發(fā)到集體內(nèi)，通過(guò)吸塵時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)力將熱量排帶機(jī)體外。因?yàn)槲仐U傳動(dòng)的效率主要取決于嚙合效率，而蝸桿分度圓導(dǎo)程角對(duì)嚙合效率其主要影響，導(dǎo)程角大于 30 度以后嚙合效率增加不顯著且蝸桿加工也較困難，所以本設(shè)計(jì)中蝸桿導(dǎo)程角小于 30 度，同時(shí)減小了中心距進(jìn)而減小了蝸桿的直徑，從而提高了嚙合效率，因而進(jìn)一步提高了蝸桿的傳動(dòng)效率。 池的選用 工作環(huán)境對(duì)清潔機(jī)器人的能源提出了特殊要求，目前清潔機(jī)器人基本上都采用電池作為能源。作為機(jī)器人能源的一次電池要求能量密度高、自放電少、可靠性高，一次電池有錳干電池、堿性錳電 池、鉀電池、汞電池、氧化銀電池等。干電池應(yīng)用范圍廣，使用溫度越高，電壓、容量都同時(shí)增大，但有可能造成自放電和產(chǎn)生氣體，使用溫度可達(dá)５０℃－６０℃，在０℃以下容量急劇減少。堿性錳電池適合于大電流放電，放電容量很大，尺寸與干電池相同，具有互換性。銼電池電動(dòng)勢(shì)高、能量密度高、工作溫度范圍大、自放電少，正逐步走向?qū)嵱没? 是一種非常好的機(jī)器人能源。 二次電池又叫蓄電池，有鉛酸電池、銀鋅電池、鎳鎬電池和鎳鋅電池等。鉛酸電池是一種比較好的機(jī)器人能源，電壓高、壽命長(zhǎng)、可高比率放電、價(jià)格低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、工藝成熟，但能量密度低。銀鋅電池是現(xiàn)有二次電池中輸出功率最大、能量最高的電池，自放電速度慢，機(jī)械強(qiáng)度高，可短期超負(fù)荷放電，放電電壓平穩(wěn)，但價(jià)格貴、充電時(shí)間長(zhǎng)、壽命短、充電次數(shù)少。鎳鎬電池和鎳鋅電池電壓低、價(jià)格貴，應(yīng)用較少。燃料電池有堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體電解質(zhì)燃料電池等，燃料電池體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、效率高、無(wú)污染，是一種非常好的清潔機(jī)器人用電源，但總的來(lái)說(shuō)，目前還處于研究開(kāi)發(fā)階段。由以上對(duì)各種電池的分析，同時(shí)考慮到本次設(shè)計(jì)的要求，選用鉛酸電池比較合理，因?yàn)殂U酸電池是一種比較好的機(jī)器人能源， 電壓高、壽命長(zhǎng)、可高比率放電、價(jià)格低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、工藝成熟，可降低制造家庭清潔機(jī)器人的總成本，因而本次設(shè)計(jì)選用兩組鉛酸電池作為機(jī)器人的能量來(lái)源。 掃機(jī)構(gòu)中蝸桿上軸承壽命計(jì)算 （ 1）軸承壽命公式： ????????h 6010 6 15 其中： ? 軸承， 3?? 滾子軸承310??r/表的 ?C （ 2）計(jì)算角接觸軸承當(dāng)量動(dòng)載荷 公式： ? ?? 其中： 軸向受力如圖所示 圖 承受力圖 經(jīng)計(jì)算解得 由已知條件可知，軸承是關(guān)于蝸輪對(duì)稱(chēng)的，所以左右距離相等，所以軸承所受的徑向載荷 ? ，又因?yàn)檩S的重力作用在軸承上，軸承大約承受 以1 4 0 0 ??? 派生軸向力 ?? 16 又因?yàn)????? ，所以軸承 1 被壓緊，軸承 2 被放松，軸向載荷 A , A 21 ,校核軸承 1 即可， 查《 機(jī)械設(shè)計(jì)》表 1313， 1?X ， 0?Y ， 1? ??? 所以 156 ???????? ?h，符合要求 輪軸的校核 軸上能使 產(chǎn)生彎距的力有 F, , 081.0?， 015.0? ，兩個(gè)力在互相垂直的兩個(gè)平面上， L=62d=20圖 17 彎矩圖如 圖 ???? ???? 所以，合成彎矩 2 7 ?? ???? 軸的材料為 45鋼調(diào)質(zhì)，查表，得 ? ???? ，所以符合強(qiáng)度要求。 18 5 總結(jié)與展望 雖然自主吸塵機(jī)器人的研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)步 ,進(jìn)入了實(shí)用階段 ,但是自主能力、工作效率方面還不理想 ,需要在技術(shù)上解決傳感器技術(shù)、定位和環(huán)境建模技術(shù) 自主吸塵機(jī)器人可以向著高度智能化、多功能集成、低成本的方向發(fā)展?，F(xiàn)在的自主吸塵機(jī)器人在行為上還處于“低級(jí)生物”的階段 ,環(huán)境感知能力有限 ,對(duì)路徑的規(guī)劃只是隨機(jī)的方式或者是基于局部環(huán)境信息的規(guī)劃方式。在復(fù)雜 環(huán)境和多房間的環(huán)境下 ,這種工作方式的效率會(huì)銳減。因此 ,建立 融合多種傳感器進(jìn)行定位和環(huán)境建模 ,實(shí)現(xiàn)全局路徑規(guī)劃 ,將是一個(gè)重要的研究方向 算法必須考慮系統(tǒng)的處理速度、存儲(chǔ)空間的限制。自主吸塵機(jī)器人是一個(gè)可移動(dòng)的智能平臺(tái) ,在吸塵功能之外可以進(jìn)行功能擴(kuò)展 ,比如進(jìn)行家電控制、房間環(huán)境監(jiān)測(cè) (防止火災(zāi)、電器故障、盜竊等 )并在 2002年發(fā)布了兩款這樣的機(jī)器人。 盡管目前價(jià)廉物美的吸塵器給人們的清潔工作帶來(lái)了一定的便利 ,但過(guò)大的噪音依然讓大多數(shù)使用者望而卻步。吸塵機(jī)器人作為服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域中的一個(gè)新產(chǎn)品 ,將使人們能在無(wú)人看守情況下輕松地完成室內(nèi)環(huán)境的吸塵等清潔工作。因此 ,只要生產(chǎn)成本兼顧到日用電器批量大、價(jià)格低的特點(diǎn) ,吸塵機(jī)器人將具有誘人的市場(chǎng)前景 ,有關(guān)資料也預(yù)測(cè)吸塵機(jī)器人是未來(lái)幾年需求量最大的服務(wù)機(jī)器人。 特別是日用清潔電器不論是在市場(chǎng)上或者是在產(chǎn)品的創(chuàng)新上 ,絕對(duì)是所有小家電產(chǎn)品中最活躍的 ,未來(lái)仍有相當(dāng)大的成長(zhǎng)空間。盡管目前國(guó)內(nèi)外在吸塵機(jī)器人研究開(kāi)發(fā)方面已取得一定的成果 ,但成本過(guò)高和許多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題尚急待解決或提高 ,主要有以下幾個(gè)方面 : (1)目前 ,價(jià)格過(guò)高是嚴(yán)重影響吸塵機(jī)器人打入家電市場(chǎng)的主要因素 ,因此為了大幅度降低其成本 ,我們必須開(kāi)發(fā)專(zhuān)用運(yùn)動(dòng)控制和數(shù)字處理芯片以及微型傳感器。其次 ,應(yīng)該看到藍(lán)牙技術(shù)在家電行業(yè)的應(yīng)用前景 ,通過(guò)采用藍(lán)牙技術(shù)將過(guò)高的數(shù)字處理器成本轉(zhuǎn)移到用戶(hù)的個(gè)人電腦上 ,則有望在短期內(nèi)將吸塵機(jī)器人的成本控制在千元左右。 (2)未來(lái)的吸塵機(jī)器人將向智能化和自主式發(fā)展 ,因此我們必須結(jié)合現(xiàn)有的基于自適應(yīng)控制、模糊邏輯、遺傳算法等的移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制技術(shù) ,研究開(kāi)發(fā)出對(duì)環(huán)境變化具有良好的自適應(yīng)性和魯棒性、對(duì)環(huán)境 障礙物具有安全可靠的防碰撞功能的智能運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制器 ,使吸塵機(jī)器人完成與人工操作質(zhì)量相同甚至更好的吸塵工作。 (3)為了有效地提高清潔的質(zhì)量 ,還需要對(duì)現(xiàn)有的吸塵技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)環(huán)境的臟 19 潔程度 ,采用模糊邏輯等技術(shù)設(shè)計(jì)合理的吸塵時(shí)間以及相協(xié)調(diào)的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度 ,確保滿意的吸塵效果。 (4)電源技術(shù)是吸塵機(jī)器人的核心之一 ,除了有效地提高機(jī)器人運(yùn)動(dòng)和吸塵速度以延長(zhǎng)電池的實(shí)際吸塵時(shí)間外 ,還尚需優(yōu)化自動(dòng)充電方案 ,保證機(jī)器人能及時(shí)進(jìn)行充電 ,自動(dòng)完成對(duì)指定環(huán)境的吸塵任務(wù)。隨著吸塵機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)和性能 價(jià)格比的不斷提高或改進(jìn) ,相信根據(jù)現(xiàn)有的軟硬件條件 ,未來(lái)幾年內(nèi)就會(huì)推出價(jià)格適中的全自動(dòng)吸塵機(jī)器人產(chǎn)品 ,進(jìn)而使吸塵機(jī)器人能像普通家電產(chǎn)品一樣走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù) ,為這一高新技術(shù)產(chǎn)品帶來(lái)可觀的市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)效益。 20 參 考 文 獻(xiàn) [1] 濮良貴，紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì)第八版 [M]等教育出版社， 2] 羅迎社 . 材料力學(xué) . 武漢：武漢理工大學(xué)出版社 [M]， 3] 趙又紅，周知進(jìn) . 機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M]南大學(xué)出版社， 4] 張建民 . 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三版 [M]等教育出版社， 5] 王先逵 . 機(jī)械制造工藝學(xué)第二版 [M[械工業(yè)出版社， 21 致 謝 本 論文在李明富導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)法、平易近人的人格魅力對(duì)本人影響深遠(yuǎn)。不僅使本人樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使本人明白了許多為人處事的道理。本次論 文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！在寫(xiě)論文的過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，在