《掃地機器人課設(共6頁)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《掃地機器人課設(共6頁)（6頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上 畢業(yè)設計（論文）開題報告 題 目：清掃小車結構設計及行走路線優(yōu)化 專 業(yè) 機械設計制造以及自動化 學 生 吳思 學 號 班 號 指導教師 蓋玉先 日 期 15.12.30 1．課題背景及研究的目的和意義 1.1課題背景

2、 從2002 年一臺名叫“三葉蟲”的自動掃地機問世，到目前掃地機器人的行業(yè)已經歷了14 年產業(yè)的不斷升級與變遷。伊萊克斯（electrolux）"三葉蟲"是世界上第一款自動吸塵器機器人。而“三葉蟲二代”則是目前市面上最“昂貴”的產品之一，售價高達人民幣兩萬多元。其最大的賣點就是采用了仿生技術超聲波，如同黑暗中飛行的蝙蝠一般，可以敏捷迅速地覺察出障礙物并繞開。（仿生超聲波由于技術門檻和成本較高，使用同樣技術的只有臺灣Proscenic和日本夏普）。智能掃地機器人又稱懶人掃地機,早期的掃地機器人由于技術水平等原因,在實際打掃中有很多硬傷。智能家用掃地機器人已有極大的改善,是智能家用電器的

3、一種,能憑借一定的人工智能,自動在房間內完成地板清理工作。一般采用刷掃和真空方式,將地面雜物先吸納進入自身的垃圾收納盒,從而完成地面清理的功能。一般來說,將完成清掃、吸塵、擦地工作的機器人,也統一歸為掃地機器人。智能掃地機器人讓懶人不在為掃地而發(fā)愁,大大減輕了日常家務的勞動量,讓我們的時間多出來去做其他更為有意義的事情上去。作為家電行業(yè)的新興產品，智能掃地機器人在引起了大眾關注的同時也慢慢進入了越來越多家庭。跟人工打掃相比，智能掃地機器人要省時省力的多，因此許多朋友不僅自己使用，還會作為禮物送給親近的家人朋友。現在市面上掃地機器人款式繁多、價錢不一。 1.2研究的目的和意義

4、家用智能掃地機器人的更新是比較快的，最新的智能家用掃地機器人更加智 能、高效。讓我們有更多的時間去做更有意義的事情，享受科技帶來的愉悅。隨著社會現代化的提高，清潔小車會走進越來越多的家庭，成為像電視，冰箱等一系列家電一樣為家庭不可或缺的一部分。在未來將會有很大的市場。自動清掃機器人是當今服務機器人領域一個熱門的研究方向。從理論和技術上講，自動清掃機器人比較具體地體現了移動機器人的多項關鍵技術，具有較強的代表性，從市場前景角度講，自動清掃機器人將大大降低勞動強度、提高勞動效率，適用于賓館、酒店、圖書館、辦公場所和大眾家庭。因此開發(fā)自動清掃機器人既具有科研上的挑戰(zhàn)

5、性又具有廣闊的市場前景 2．國內外在該方向的研究現狀及分析 2.1國外現狀及分析 國外清潔小車已經普遍進入家庭，更新換代很快，產業(yè)競爭很大。美國irobot及臺灣Proscenic及時跟進，分別在2002年推出自有品牌機器人產品。在行業(yè)發(fā)展的初期階段，這個產品并不被大眾所接受，很多人看了機器后認為，與其讓機器去打掃還不如自已隨便的拿掃把幾次搞定。同時單片機業(yè)態(tài)的不成熟以及高成本，成為阻礙產品在市場發(fā)展的絆腳石。這時最早介入該產業(yè)的伊萊克斯，因為前期的大力投入未獲取市場的相應回報，逐步的放棄智能型的機器，主攻其它家電。而irobot及Proscenic相反在前期投入不大，在逐

6、步的市場試測試中看準了這類產品今后將在市場大賣，持續(xù)的研發(fā)投入。Proscenic借著臺灣市場IC產業(yè)的優(yōu)勢與臺灣工研院合作開發(fā)在2006~2008年間迅速的打開亞州及北美市場。Irobot則在美國，及歐州市場占據優(yōu)勢。2008年~2010掃地機市場一直有這兩大品牌在市場上占據主導地位，兩家不同的專利設計為行業(yè)設定的較高的進入門檻。兩家分別在銷量最大的日本及美國市場雄踞一方。Proscenic日本市場占據銷售寶座，irobot在美國市場無人撼動。 2.2國內現狀及分析 國內清掃下車還不是十分普遍，未來的市場十分美好。當前市場上在售的電動掃地機主要為國產與合資品牌的商品，其間國商品

7、牌的商品在價格、掃地潔凈度、功能性等幾個方面都是不錯的，只是在外觀外型上稍遜于合資、進口商品，具有較高的性價比。國內大部分機器外型上都做的很不錯，但清掃系統都是模仿一線廠商，在清掃行走算法上，也因為核心專利技術的限制。機器清掃效果和智能程度與一線的品牌還是存在較大差異。并且Irobot 和 Proscenic都擁有各自清掃系統的設計專利，在歐美等成熟市場，這些模仿的產品一方面是因為知識產權的保護，另一方面因其工藝水平的限制很難進入?，F在國內大部分機器所應用的技術，還是一線的品牌2007年左右早期技術。（紅外線、藍牙遙控器、傳統的碳刷吸塵電機等。而最新的行業(yè)應用有超聲波仿生技術偵測，RF無線射頻

8、遙控，無刷吸塵電機等）。 3．研究內容及擬解決的關鍵問題 3.1研究內容 1清掃機器人的結構設計包括清掃結構，行走結構，吸塵結構 2功能設計包括清潔模式，智能導航系統，智能安全監(jiān)控， 灰塵量識別功能，床底智能清掃，手機遙控功能，室內空氣質量檢測與提醒，其他基礎功能。 3.2擬解決的關鍵問題 功能設計中的智能導航系統 4. 擬采取的研究方法和技術路線、進度安排、預期達到的目標 4.1擬采取的研究方法和技術路線 根據現有產品進行產品結構設計及優(yōu)化，通過單片機進行智能控制。通過紅外線技術對外部環(huán)境進行檢測，分析。 4.2進度安排 第1周：搜集資料， 第 2—

9、5 周：系統方案設計,相關知識學習； 第 6—7 周：小車結構設計 第 8—11 周：小車智能控制 第12—14周：輔助功能設計 第15—16周：外文翻譯及撰寫畢業(yè)論文；準備答辯。 4.3預期達到的目標 結構設計：結合現有產品結構進行優(yōu)化 路線優(yōu)化：遇到各種障礙物的不同算法：兩類：遇到墻體，桌椅等不可穿越物體，遇到窗簾的可穿過物體。增加記憶程序等輔助功能 提高效率 提交成果： 畢業(yè)設計論文，清潔小車裝配圖，吸塵器底盤的零件圖，主清潔模塊的零件圖，算法程序。 5． 課題已具備和所需的條件 已具備條件 1掌握c語言及對單片機有一定了解 2機械設計，機械原理

10、，機械系統設計的知識 所需的條件 1掌握相關產品的說明書 2了解室內塵埃特性 3了解客戶需求 4掌握感應技術 6． 研究過程中可能遇到的困難和問題，解決的措施 遇到的困難：理論知識準備不足，缺乏設計經驗，時間緊迫； 解決的措施：查閱相關文獻和虛心向老師請教，在學習實踐中解決遇到的問題，抓緊進度。 7.參考文獻 [1] 李瑞峰，孫笛生等.移動式作業(yè)型智能服務機器人的研制.機器人技術與應用。 [2] 胡躍明，丁維中，吳祈生，吸塵機器人的研究現狀與展望，計算機測控與控制 [3] 徐陽。面向未來的新型機器人技術。機器人技術與應用。2002,1:2~4 [4] 郭戈，胡征峰，移動機器人導航與定位技術。微計算機信息,2003，19（8）：10~11 [5] 王軍，蘇建波。多傳感器集成與融合概述。2001,23（2）：183~186 [6] 朱世強，劉瑜。自主吸塵機器人研究現狀。2004，（6）：569~574 專心---專注---專業(yè)