扫地机的智能控制系统设计说明书
本科毕业设计说明书
扫地机的智能控制系统设计
SWEEPER INTELLIGENT CONTROLSYSTEM DESIGN
学院（部）：电气与信息工程学院
专业班级：电气#####
学生姓名： ######
指导教师： ##########
年月日
扫地机的智能控制系统设计
摘要
目前，各式各样的服务机器人越来越多应用于人们的生活中，从事着与人们生活息息相关的服务工作，极大地提高和改善了人们的生活质量。室内智能扫地机器人就是在这种背景下诞生的一种家庭服务机器人。室内智能扫地机器人的路径规划采用区域充满的规划方法，目标是在设定区域内寻找一条从始点到终点且经过所有可达点的连续路径。根据建立的扫地机器人平台，提出清扫机器人随机运动路径规划算法。机器人利用其上安装的红外传感器和摄像头来识别和感知房间环境，机器人开始以螺旋运动方式覆盖房间的空白区域，当遇到障碍物时，启动障碍物应对策略，通过计算机软件仿真和在房间环境中进行实验验证了该算法的有效性。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
关键词：扫地机器人，单片机，环境识别，路径规划
SWEEPER INTELLIGENT CONTROLSYSTEM DESIGN
ABSTRACT
At present time,more and more various of service robots are designed and applied to people’s daily lif e.The application of these robots is promoting the quality of people’s life tremendously as they deal with the works related to people’s life closely.Indoor automatic cleaning robot is one of these service robots developed to help people to carry out the troublesome room cleaning work.The path planning algorithm of Indoor Automatic Cleaning Robot should spread over the room area using the area filling path planning algorithm to find a continuous path from start to end. A random moving path planning algorithm is put forward based on the platform. The cleaning robot identifies the room environment using the infrared transducer and the camera outfitted on its body.Moving in the spiral motion mode with the gradually enlarging radius,the robot begins to explore and clean the blank area.While it encounters obstacles like wall or furniture,it will start the strategy of dealing with obstacles.This algorithm is validated through computer simulation and robot experiment.聞創沟燴
鐺險爱氇谴净。
KEYWORDS:cleaning robot,single chip microcomputer,environment identification,path planning残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
1绪论
1.1 引言
自动扫地机器人是当今服务机器人领域的研究热点。从理论和技术上讲，自动扫地机器人比较具体的体现了移动机器人的多项关键技术，具有较强的代表性；从市场上前景讲，自动扫地机器人将大大降低劳动强度，提高劳动效率，适用于宾馆﹑酒店﹑图书馆﹑办公场所和大众家庭。因此开发自动扫地机器人既具有科研上的挑战性又具有广阔的市场前景。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
1.2 研究现状：
自从1904年英国人发明了第一台扫地机，至今为止扫地机的发展历史已有近百年。而后日本、美国、德国、英国等国家就开始了扫地机的批量生产。目前，国外先进的扫地机都在不断地提高智能水平。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
吸扫式小型扫地机是目前国内外应用最为广泛的小型扫地机品种，通常有盘型刷和风机、风管道、吸尘嘴等部分。盘刷的设置加强了对马路边沟的清扫，增加了清扫宽度。盘型刷将侧面的垃圾扫到吸尘嘴的工作区域，再由吸尘系统将垃圾吸入机内的垃圾箱。吸扫式小型扫地机适合于任何道路环境的清扫，对污物、尘土都有很好的清扫效果，工作效率高。智能化扫地机不仅给企业带来巨大的经济效益，同时也产生了显著的社会效益。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
1.2.1 路径规划技术
路径规划就是根据机器人所感知到的工作环境信息, 按照某种优化指标, 在起始点和目标点规划出一条与环境障碍无碰撞的路径, 并且实现所需清扫区域的合理的路径覆盖,实质就是扫地机运动过程中的导航和避碰。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
1.2.2 多传感器融合技术
为了让吸尘机器人正常工作, 必须对机器人位置、姿态、速度和系统内部状态进行监控, 并感知机器人所处工作环境的静态和动态信息, 使得吸尘机器人相应的工作顺序和操作内容能自然地适应工作环境的变化。吸尘机器人都采用了大量的传感器, 有效地把大量的传感器观测信息融合处理, 使机器人获得最大量的外部环境信息, 运用多传感器融合技术可以提高移动机器人定位、障碍物识别、环境建模、避障的精度。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
1.2.3 电源技术
移动电源需同时为移动机构提供动力,为控制电路提供稳定的电压,为吸尘操作模块及传感观测模块提供能源等。电源在放电过程中具备: ①保持恒定的电压; ②内阻小以便快速放电; ③可充电; ④成本低等特点。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
依托以上关键技术,可实现以下产品功能:
1.自动检测垃圾并对较脏的区域重点清扫
2.自动寻找智能充电座回去充电
3.定时清扫
4.当机器被卡住能自动摆脱
5.支持遥控
6.边角清扫程序
7.不重复清洁、不留死角和楼梯防跌落功能
1.3 研究内容：
1.3.1 自动返回充电功能
启动机器人自动充电模式，它在完成工作后会自动返回充电并进入待机状态。用户只要打开机器人，剩下的清洁工作就不用担心了。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
1.3.2 具有预约定时自动清扫功能
可以预约一次和一周内任意预约清扫时间，可以放心上班和出差，也可以自动打扫。
1.3.3 脱困功能
可以顺利跳过2CM高的电线等杂物，具有聪明的摆脱困境功能，入遇困境，机器人会自动尝试用各种办法摆脱困境。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
1.3.4 防跌落功能
在楼梯，会议桌等地方工作也不用担心机器会跌落而造成顺坏及危险，机器人自动感知到危险而避开。
1.3.5 液晶显示屏智能报警提醒
智能识别系统能够帮助您判断机器人使用过程中出现的问题，智能识别系统能够自动识别各种异常情况。
1.3.6 灵巧边刷
单独的边刷控制边刷高速旋转，将墙角/墙边的垃圾清扫出来并进入尘盒，真正的有效清扫边角灰尘。
1.3.7 解决智能扫地机反复清理一个地方的问题
1.4 论文主要完成的工作
课题主要完成的工作包括清洁机器人结构设计，驱动电机选择，传感器的选择，控制算法的研究，硬件电路设计和软件编程及试验。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
1.4.1 机械结构部分
包括机器人构成方案选择、机器人本体机构设计和驱动电机的选择。
1.4.2 避障系统控制方案
包括机器人障碍检测系统、定位系统的确定和控制算法的选择。
1.4.3 控制系统硬件部分
包括单片机控制系统硬件电路设计、电机驱动电路设计和传感器检测硬件电路设计。
1.4.4 控制系统软件部分
包括单片机控制系统的软件设计。
2 单片机
2.1 单片机简介
常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机（最小系统），和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜，为学习、应用和开发提供了便利条件。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
2.1.1 硬件特性
1、单片机包括CPU、4KB容量的ROM、128 B容量的RAM、 2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
2、系统结构简单，使用方便，实现模块化；
3、单片机可靠性高；
4、处理功能强，速度快。
5、低电压，低功耗，便于生产便携式产品
6、控制功能强
7、环境适应能力强。
2.2 AT89C51单片机
本设计以AT89C51单片机作为检测和控制核心。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4KB的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（ROM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。功能强大AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
2.2.1 AT89C51主要性能参数
1.与MCS-51产品指令系统完全兼容
2.有4K字节可重擦写Flash闪速存储器
3.有1000次的擦写周期
4.全静态操作：0Hz~24MHz
5.有128×8字节的内部RAM
6.有32个可编程I/O口
7.有2个16位定时/计数器
8.有6个中断源
9.低功率空闲和掉电模式
2.2.2 AT89C51功能特性概述
AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可将至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
2.2.3 AT89C51引脚
VCC：电源电压
GND：接地
P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O，也即地址/数据总线复用口。作输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
P1口：P1口是一个携带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉倒高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
P2口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流（IIL）。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL 逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL ）。P3口除了作为一般的I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表3.1所示：猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 表2.1 端口引脚第二功能表
端 口 引 脚
第 二 功 能 P3.0
RXD （串行输入口） P3.1 TXD （串行输出口） 1
2
3
4
5
6
7
8
13
12
15
14
31
19
18
9
17
16P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17INT 1INT 0T1T0/VP EA X1X2RESET RD
WR
39383736353433322122232425262728293011104140P26P25P 24P23P22P 27P21P 20P 07P 06P 05P 04P 03P 02P 00P01VSS VCC RXD TXD PSEN ALE/P
图2.1 AT89C51芯片
P3.2
INT（外中断0）
P3,3
INT（外中断1）
1
P3.4 T0（定时/计数器0）
P3.5 T1（定时/计数器1）
P3.6
WR（外部数据存储器写选通）
P3.7
RD（外部数据存储器读选通）
3 智能扫地机各系统分析
用红外传感器、光电传感器、接触传感器完成自动避障。用光电编码器检测电机的转速。利用PWM 技术来动态控制电动机的转动方向和转速。通过软件编程实现清扫机行进、执行清扫任务、绕障、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示。通过对电路的优化组合最大限度地利用AT89C51单片机的全部资源。P0口用于数码管显示，P1口用于电动机的PWM 驱动控制，P2、P3口用于传感器的数据采集与中断控制。这样做的优点是：充分利用了单片机的内部资源, 降低了总体设计的成本。总系统框图如图3.1所示。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
3.1 智能扫地机传感器系统
传感器系统是扫地机的感觉器官,负责采集环境障碍物和自身状态的信息，是扫地机的重要组成部分，由多传感器及相关信号处理电路组成。在非结构化环境下，传感器系统为扫地机的正常工作发挥着无可替代的作用。扫地机传感器系统的性能越好，自动避障和路径规划方案就越容易实现，控制系统的程序就更容易编写和执行，扫地机系统的整体性能也就越好。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
移动机器人传感器系统常用的传感器大致可以分为内传感器和外传感器两大类。内传感器主要用于采集系统自身状态的信息,比如速度、加速度、轨迹、位置等。这类传感器主要有测速发电机、加速度计、编码器、陀螺仪、电子罗盘等。外传感器负责采集系统外部环境信息,比如图像、距离、受力等。这类传感器包括CCD 视觉传感器、超声波传感器、红外传感器、力传感器等。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
扫地机传感器系统的主要任务是提供工作环境下的障碍物信息，以实现扫地机的自主避障。由此可见，传感器的选择直接关系到清扫机自动避障策略的选择和执行质量。对工作环境下的障碍物信息，可以通过外部传感器获得，移动机器人上常用的探测障碍图3.1硬件设计总框图 看门狗电路
PWM 调速电路红外接收电路液晶显示电路继电器控制电路各传感器电路
清扫部件电机垃圾箱
盖电机单片
机电
机
物的传感器主要有超声波传感器、红外光电传感器、接触传感器和视觉传感器等几种。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。超声波传感器通过计算超声波的发射接收时间间隔实现定量测距。超声波传感器波束较宽，方向性差，但是其环境适应能力强，探测距离远，采集信息速度快，且比一般视觉传感器和激光测距仪都要便宜，因此在许多方面得到广泛应用。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
红外光电传感器具有探测视角小、方向性好、信号处理简单和反映速度快等优点，但是其受环境影响较大，当探测头被灰尘等污染后，其探测性能将大大下降。红外光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。红外光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。红外光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，它的探测距离比较近，从几个毫米到几十厘米不等。因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
接触传感器通过与被测物体的接触来确定被测物体的相关信息，如物体的存在与否、物体的形状和位置、接触面的压力分布及大小等等。接触传感器主要有限位开关、接触开关等，这些传感器结构简单、信号易处理、适应能力强且价格低廉。由于超声波传感器、红外光电传感器和接触传感器都具有价格低廉、工作可靠、速度快等优点,因此广泛应用于移动机器人的局部导航。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
经过对比分析，本设计方案采用超声波传感器、红外光电传感器和接触开关、三种传感器来构建清扫机器的传感器系统。将这些传感器合理布置在清扫机周边位置上，通过相应的信号处理电路与微处理器系统实现数据通讯，控制系统根据获得的传感器系统信息做出避障决策，实现自主避障。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
3.1.1 测速装置模块
测速信号通过在电机的转子上加装带有黑白条纹的圆盘，再利用光电开关得到电机每转一圈产生若干个脉冲信号，据此可以算出电机的实际转速。这种简易的光电开关测速法成本低，性能可靠，可以在电机转速不高，精度没有严格要求的情况下使用，这种
测速装置可以构成里程计。根据里程计的返回脉冲数可以计算出电机行走的距离，并间接得到行走速度。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
3.1.2 碰撞检测
碰撞检测采用霍尔元件 EW462，芯片的内部原理框图如图3-4所示，芯片的工作方式如图3-5所示。芯片的供电电压范围为 4.5V~18V ，灵敏度高，阻抗低，工作的最大输出电流为 15mA 。当芯片的正上方有S 极磁场时，霍尔元件输出高电平，当元件偏离磁场后，元件输出低电平。通过控制霍尔元件正上方的磁场极性，可以控制元件输出信号
的变化趋势。当极性相反时，元件在偏离磁场时为高电平，正对磁场时为低电平。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
3.2 驱动系统
驱动器就是驱动扫地机的动力部件，最常用的就是电机。扫地机最主要的控制量就是控制扫地机的移动，扫地机驱动器中最根本的问题就是控制电机，控制电机转的圈数就可以控制扫地机移动的距离和方向、清扫机械的弯曲的程度或者移动的距离等。所以，第一个要解决的问题就是如何让电机能根据自己的意图转动。一般有专门的控制卡和控制芯片来进行控制。有了这些控制卡和芯片，然后把微控制器与其连接起来就可以用程序来控制电机。第二个问题是控制电机的速度，在扫地机上的实际表现就是它的实际运动速度，扫地机走的快慢全靠电机的转速，这样就要求控制卡对电机有速度控制。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
机器人的工作电机分为行走、吸尘和毛刷电机。机器人行走结构中前面有一个从动转向轮，两侧各有一个驱动轮，由无刷直流电机进行控制。清扫结构主要使用真空吸尘器和由电机带动的旋转毛刷。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
永磁无刷电动机具有效率高，功率大，体积小，控制精度高等明显特点在机器人领域有着广泛的应用。无刷直流电机具有良好的调速性能，由于它采用电子换向，脉宽调制脉冲调速，在进一步提高直流电机性能的同时，又克服了直流电机传统机械换向带来的一系列问题，从而大大延长了电机的使用寿命。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。 电源
稳压
输出信号施密特触发器信号处理霍尔
元件
图3.2 EW462内部原理示意图
直流无刷电机控制电路主要有控制电路微处理器、数字信号处理器和专用集成电路等3种方式。使用单片机辅以外围处理电路的方法，其测频、换相、控制调节等均由软件实现。选用单片机软件编程的方法控制无刷直流电机。吸尘器内的风机和带动毛刷的电机都使用直流电机，由于不需要调速、换向，因此控制方法比较简单。谚辞調担鈧谄动禪泻類。
电机的运动系统结构如图3-2，它决定了机器人的运动空间，采用轮式结构。其中左右轮为主动轮，需要用可调速的电机控制，前面的转向轮为从动轮，便于机器人的转
向。 嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
直流电动机具有良好的线性调速特性、简单的控制性能、较高的效率、优良的动态特性，所以一直占据着调速控制的统治地位。虽然近年不断受到其他电动机如交流变频电动机、步进电动机的挑战，但直流电动机仍然是许多调速控制电动机的最优选择，在生产、生活中仍有着广泛的应用。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
采用广泛应用的脉宽调制技术控制电动机电枢的电压。所谓 PWM 控制技术，就是通过控制半导体开关器件的导通与关断，把直流电压变成电压脉冲序列并通过控制电压脉冲宽度或周期以达到变压的目的。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
产生PWM 信号常用的 4 种方法如下：
(1)分立电子元件组成的PWM 信号发生器。这种方式是用分立的逻辑电子元件组成信号电路，是较早采用的方法，可靠性、可调性较差；纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
(2)软件模拟式。利用单片机的一个I/O 引脚，通过软件对该引脚输出高低电平来模拟PWM 波，该方法占用CPU 的时间较多，控制软件较复杂；颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
(3)专用PWM 集成电路。采用专用的 PWM 集成电路芯片，该方法功能强，但增加了调速系统的成本开销；濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。
(4)单片机的PWM 口。新一代的许多单片机具有PWM 调速功能。通过单片机的初转向轮
左
轮右轮
机器人底座
图3.3 主从动轮分布图
始化设置，使其自动发生脉冲波，只有在改变脉冲宽度时才进行干预，銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。
该方法控制直流电动机转速简单、可靠。所以使用单片机的PWM口作为电机的PWM调速控制。
无刷直流电动机简称BLDC，学名是无换向器电机或无整流子电机，是一种新型的无级变速电机。它具有直流电机良好的调速特性，但由于没有换向器，因而可做成无接触式，具有结构简单，制造方便，不需要经常性维护等优点，是一种理想的变速电机。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。
选用的轮子驱动电机即为无刷直流电机，其工作电压是10~15V，最大工作电流0.84A，正常工作电流0.4A，有专门的换向控制引脚，高低电平控制正反转。该电机可以由PWM信号直接驱动，允许的脉宽调制脉冲信号输入参数为：允许输入PWM的频率最大为50kHz；高电平的输入电压范围为2.0V~5.0V；低电平的输入电压为0V~1.0V；输入开路电压为4.5V~5V。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。
3.3 红外遥控系统
红外遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。红外遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，继彩电、录像机之后，红外线遥控在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也实现广泛的应用。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控能可靠且有效地隔离电气干扰。基于以上优点，故采用红外遥控装置来控制智能扫地机的清扫方式及开机与关机。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。
通常红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编码/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图3.2所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；
键盘编码调制LED
遥控发射器
光/电放大解调解码
遥控接收器
图3.4 红外遥控系统
接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。红外接收芯片选用TFMS5380。在遥控器上使用单片机进行红外功能编码，在扫地机上，由于单片机处理任务很多，因此选用专用的解码芯片。解码芯片是REALTEK公司生产的一种用于遥控小卡车的CMOS
大规模集成电路RX6B ，它有七个控制键来控制小卡车的移动 。由于编码和解码的振荡频率必须一致，频率的大小由OSCI 和OSCO 之间的电阻决定。四个红外接收管的信号通过与门与芯片的输入端SI 相连，使得解码芯片在接收到任意方向的红外线信号时都能正常工作 。裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。
3.4 浮动开关电路
浮动开关是一个安装在轮子内侧的机械开关，轮子上有弹簧装置，当轮子浮起时，开关断开扫地机停止前进，实现了防跌落功能。防跌落功能有效的保护了扫地机各部位免遭摔坏，所以是必不可少的。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。
3.5 看门狗
几乎所有的单片机都需要复位电路，对复位电路的基本要求是：在单片机上电时能可靠复位，在下电时能防止程序乱飞导致EPROM 中的数据被修改；另外，单片机系统在工作时，由于干扰等各种因素的影响，有可能出现死机现象导致单片机系统无法正常工
作，为了克服这一现象，除了充分利用单片机本身的看门狗定时器(有些单片机无看门狗定时器)外，还需外加看门狗电路；除此以外，有些单片机系统还要求在掉电瞬间单片机能将重要数据保存下来，因掉电的发生往往是根随机的，因而此类单片机系统需要电源监控电路，在掉电刚发生时能告知单片机。IMP813L 刚好能满足这些要求，下面具体介绍该芯片的性能特点及使用方法。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。
IMP813L 有双列直插和贴片封装形式，其双列直插如图所示，引脚功能如下： 第1脚为手动复位输入，低电平有效；第2、3脚分别为电源和地；第4脚为电源故障输入；第5脚为电源故障输出；第6脚为看门狗输入，第7脚为复位输出，第8脚为看门狗输出。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。
IMP813L 的性能特点： MR VCC
GND PFI WDO
RESET IMP813L
WDI
PFO
图3.5 IMP813L 芯片
IMP813L 的内部结构框图如图3.5，具有以下主要性能特点：由图可知该芯片具有以下主要性能特点：
(1)复位输出。系统上电、掉电以及供电电压降低时，第7脚产生复位输出，复位脉冲宽度的典型值为200ms ，高电平有效，复位门限的典型值为4.65V 。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。
(2)看门狗电路输出。如果在1.6s 内没有触发该电路(即第6脚无脉冲输入)，则第8脚输出一个低电平信号。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。
(3)手动复位输入，低电平有效，即第1脚输入一个低电平，则第7脚产生复位输出。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。
(4)1.25V 门限值检测器，第4脚为输入，第5脚为输出。当第4脚电压低于1.25V 时，第5脚输出一个低电平信号。辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。
IMP813L 的典型应用电路：
IMP813L 的典型应用电路如图3.6所示。图中单片机以AT89C51为例，IMP813L 的第1脚与第8脚相连。第7脚接单片机的复位脚(AT89C51的第9脚)；第6脚与单片
机的P1.4相连。在软件设计中，P1.4不断输出脉冲信号，如果因某种原因单片机进入死循环，则P1.4无脉冲输出。于是1.6s 后在IMP813L 的第8引脚输出低电平，该低电平加到第1脚，使IMP813L 产生复位输出，使单片机有效复位，摆脱死循环的困境。另外，当电源电压低于门限值4.65V 时，IMP813L 也产生复位输出，使单片机处于复位R1
R2+V5
手动PF1
VCC MR
PFO
WD1RESET GND
WDO P1.4
INT1AT89C51P1.9
被检测的电源
IMP813L
图3.6 IMP813L 的典型应用电路
状态，不执行任何指令，直至电源电压恢复正常，可有效防止因电源电压较低时单片机产生错误的动作。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。
电源故障输入PFI 通过一个电阻分压器监测未稳压的直流电源。当PFI 低于1．25V 时，电源故障输出脚第5脚PF0变低，可引起AT89C51中断，进行电源故障处理，或将重要数据保存下来。把分压器接到未稳压的直流电源是为了更早地对电源故障告警。詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。
IMP813L 是一体积小、功耗低、性价比高的带看门狗和电源监控功能的复位芯片；它使用简单、方便，它所提供的复位信号为高电平，因而是应用于复位信号为高电平场合的单片机系统的理想芯片。则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。
3.6 液晶显示电路
液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。这里采用2行16个字的DM-162液晶模块，通过与单片机连接，编程，完成显示时间及清扫机行进速度的功能。胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。
DM-162液晶显示模块的字符显示，可分为好几种显示模式，这主要取决于对具体的应用。如静态的显示，还是动态的左移或者右移显示。那么这个主要是在程序设计的过程中，进行初始化所决定的。因此，在使用之前先确定使用的目的，选择好显示的方式，当然得找出相应的显示字符的字符代码及在DM-162液晶显示模块的相应显示位置
的RAM 地址。然后进行每个字符的写入显示。在使用的过程中，还得注意的一点是，AT89C51
DM-162液晶模块P3.7
P3.5P3.6
P2.0P2.1P2.2
P2.3
P2.4
P2.5
P2.6
P2.7RS RW E
VDD D0V0VSS 10K 电位器
VDD +5V VSS D7D6D5D4D3D2D1
图3.7 液晶显示系统电路
可能是显示驱动电压的不稳定性，或者是由于驱动电压的过高，会形成一种“鬼影”的现象，因此需要手动对10K的电位器进行对比度调整以达到显示的良好效果。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。
液晶显示模块电路如图3.7。它由以下几个部件组成：单片机AT89C51、液晶字符显示部件DM-162、电源供电部分。稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。
单片机部分：采用AT89C51芯片实现对DM-162的控制显示
字符显示模块: 选择2行16个字的显示容量.
电源部分：+5V电压供电，维持系统的正常工作,同时加载10K电位器以适应不用亮度的显示字符即对比度的调整。陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。
4 智能扫地机的设计
4.1 自动充电系统
自动充电是用对接充电来实现的，对接充电过程主要用了红外信号，在智能吸尘机器人的左侧和后面都有红外接收器，发射传感器则安装在充电座上，对接充电对扫地机是非常重要的，因为机器人自带的充电电池电量有限，不一定能保证完成清扫工作，这就需要机器人能自动对接充电。当内部电源检测到电压低于一定值是，扫地机器人将沿墙壁寻找充电座。一般扫地机器人按右手法则寻找充电座，所以在扫地机器人贴墙的一侧（选左侧）和后部各装有一个红外接收传感器，当侧面的一侧在贴边过程中收到红外信号时，扫地机器人顺时针旋转90度，并沿着红外光路靠近充电座，同时检测充电座充电电压即可确定是否已经对接上。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。
4.2 驱动系统电路
驱动系统电路包括驱动器、光电隔离模块以及驱动器保护电路等部分，如图3.6所示。在具体电路中，由于单片机使用5V弱电，而电机的驱动电压为12V或者更高，考虑到单片机会受到驱动部分的干扰，因此采用了光电耦合器TLP521，把控制部分和驱动部分隔离开来。单片机输出端口的电流一般只有20mA左右，不足以或者不能稳定地驱动光电耦合器TLP521工作，因此采用芯片74HC245来增强驱动能力，为光电耦合器TLP521提供合适的驱动电流。驱动器保护电路由8个高速大电流肖恩特二极管1N5822（图中D1~D8）组成，用来消除电机在起停、制动及换向时产生的反电势。保护二极管最好采用高速大电流的开关管，否则反向恢复时间太长，L298N内部H桥的上下两个三极管会因为开闭时序交叉，导致同时打开而短路，长期使用状态下会造成L298N发热或烧毁。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。
按照图4.1所示电路，系统工作时，单片机P1口输出的控制信号经过驱动器芯片74HC245和光电耦合器之后输入电机驱动芯片L298N，控制电机动作。当需要调速时只需改变PWM调速脉冲（本设计中由单片机P1.3和P1.6端口产生）的占空比即可，理论上可以实现256级调速。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。
4.3总体软件流程
总流程图如图4.1所示，是整个清扫机运行过程的流程图。其中包括初始化整个系统、启动各电路模块、等待接收命令、启动驱动系统、检测障碍、启动清扫避障系统、结束清扫等过程。謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。
(1)首先，启动清扫机电源，使各模块持续供电。
自动制钉机设计说明书
自动制钉机设计说明书 自动制钉机设计说明书 学院: 工程学院专业: 机械设计制造及其自动化班级: 10级8班姓名: 谢文华学号: 1015013108 同组成员: 指导老师: 魏春梅 1 目录 一. 课程设计任务书及工作要求…………………………………3 二. 机构工作原理…………………………………………………3 三. 功能分解图，执行机构动作分解图…………………………5 四. 工作循环图……………………………………………………10 五. 运动方案的选择与比较………………………………………11 六. 机构运动简图…………………………………………………15 七. 执行机构设计过
程...................................................16 八. 设计总结与心得......................................................19 九. 主要参考资料及其编号 (21) 2 一( 课程设计任务书及工作要求 1、工作要求 ,1.6,3.4mm,; (1)铁钉直径为 mm(2)铁钉长度为25,80; (3)生产率为60枚/min; (4)最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N; (5)冷镦滑块质量为8kg，其它构件质量和转动惯量不计; (6)要求结构简单紧凑、传动性能优良、噪声尽量减少。 2、设计任务 (1)按工艺动作要求拟定运动循环图。 (2)进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 (3)机械运动方案的评价和选择。 (4)拟定机械传动方案。 (5)设计飞轮和确定电动机型号。 (6)画出机械运动方案简图。 (7)对传动机构和执行机构进行运动学尺寸计算。二(机构工作原理 , 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径 相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 3 1)校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2)冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。
滚筒式扫地机
课程设计评语： 课程设计总评成绩： 指导教师签字： 年月日
目录 摘要 (1) 第一章研制背景及意义 (2) 第二章设计任务书 (2) 2.1 设计简介及原理 (2) 2.2 设计要求 (3) 2.3 设计内容 (3) 第三章方案设计 (4) 3.1 清扫的方案设计 (4) 3.2 动力的方案设计 (5) 3.3 压缩的方案设计 (6) 3.4 升降的方案设计 (6) 3.5 离合的方案设计 (7) 3.6 操作的方案设计 (8) 第四章各部分参数设计 (8) 4.1 整车尺寸 (8) 4.2 动力部分的参数 (9) 4.3 主要部件（主轴）强度校核 (9) 第五章创新点及其应用前景 (12) 参考文献
摘要 针对目前环卫、保洁人员劳动强度大，效率低下，工作时间长等问题，而目前市场上没有出现比较成熟、实用的适合环卫工人使用的产品，我们设计了一种实用、简便的滚筒式扫地车。该扫地车可以对路面,广场等较平坦的场地进行快速，高效的清扫，而且不需要其它动力，具有较强的适应性。我们在车上设计一个多排毛刷的滚筒配合一个大半个圆的弧形铲子可以将垃圾迅速扫起，只需扫地车前进这一个动作即可实现对地面垃圾的收集清扫工作。垃圾车上还设计有连杆机构可实现调节前面万向轮的高度同时控制离合器离合滚筒两个动作，可以使扫地车在不清扫时使滚筒离地的同时和链轮离合，这样方便使用者在不用的时候轻松移动扫地车。车轮上还有棘轮配合上万向轮的调高，可随意的后退而不带到垃圾，实现多次清扫。而在垃圾特别多的时候，车上的压缩装置可以增加扫地车的装载量，进行更持久的清扫。 关键词：简单、环保、方便
扫地机器人项目规划方案
扫地机器人项目 规划方案 规划设计/投资方案/产业运营
摘要 扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。 该扫地机器人项目计划总投资10104.62万元，其中：固定资产投资8478.18万元，占项目总投资的83.90%；流动资金1626.44万元，占项目总投资的16.10%。 本期项目达产年营业收入15651.00万元，总成本费用12344.95 万元，税金及附加178.54万元，利润总额3306.05万元，利税总额3940.60万元，税后净利润2479.54万元，达产年纳税总额1461.06万元；达产年投资利润率32.72%，投资利税率39.00%，投资回报率24.54%，全部投资回收期5.58年，提供就业职位240个。
扫地机器人项目规划方案目录 第一章总论 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标
第二章投资背景和必要性分析 一、项目承办单位背景分析 二、产业政策及发展规划 三、鼓励中小企业发展 四、宏观经济形势分析 五、区域经济发展概况 六、项目必要性分析 第三章产品规划方案 一、产品规划 二、建设规模 第四章项目选址可行性分析 一、项目选址原则 二、项目选址 三、建设条件分析 四、用地控制指标 五、用地总体要求 六、节约用地措施 七、总图布置方案 八、运输组成 九、选址综合评价
智能控制系统的扫地设计
本科毕业设计说明书 扫地机的智能控制系统设计 SWEEPER INTELLIGENT CONTROLSYSTEM DESIGN 学院（部）： 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 年月日
扫地机的智能控制系统设计 摘要 目前，各式各样的服务机器人越来越多应用于人们的生活中，从事着与人们生活息息相关的服务工作，极大地提高和改善了人们的生活质量。室内智能扫地机器人就是在这种背景下诞生的一种家庭服务机器人。室内智能扫地机器人的路径规划采用区域充满的规划方法，目标是在设定区域内寻找一条从始点到终点且经过所有可达点的连续路径。根据建立的扫地机器人平台，提出清扫机器人随机运动路径规划算法。机器人利用其上安装的红外传感器和摄像头来识别和感知房间环境，机器人开始以螺旋运动方式覆盖房间的空白区域，当遇到障碍物时，启动障碍物应对策略，通过计算机软件仿真和在房间环境中进行实验验证了该算法的有效性。 关键词：扫地机器人，单片机，环境识别，路径规划
SWEEPER INTELLIGENT CONTROLSYSTEM DESIGN ABSTRACT At present time,more and more various of service robots are designed and applied to people’s daily life.The application of these robots is promoting the quality of people’s life tremendously as they deal with the works related to people’s life closely.Indoor automatic cleaning robot is one of these service robots developed to help people to carry out the troublesome room cleaning work.The path planning algorithm of Indoor Automatic Cleaning Robot should spread over the room area using the area filling path planning algorithm to find a continuous path from start to end. A random moving path planning algorithm is put forward based on the platform. The cleaning robot identifies the room environment using the infrared transducer and the camera outfitted on its body.Moving in the spiral motion mode with the gradually enlarging radius,the robot begins to explore and clean the blank area.While it encounters obstacles like wall or furniture,it will start the strategy of dealing with obstacles.This algorithm is validated through computer simulation and robot experiment. KEYWORDS:cleaning robot,single chip microcomputer,environment identification,path planning
自动制钉机的原理方案设计53
1 引言 1．1 制钉机 制钉机是用来制造铁钉的生产设备。 制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。 1.1.1 国外制钉机的发展现状 1970年到1979年，国际制钉机业飞速发展．尤其是美国、德国、日本、韩国和我国台湾省等国家和地区，利用雄厚的资金和技术不断推陈出新。近年来工业发达国家在集团优势差。我国,技术含量越高的制钉机产品质量越差,而质量差的产品,很难参与国际制钉机发展上速度不快，甚至有所下降。而发展中国家的制钉机产量则大幅度上伸升。 1.1.2 我国制钉机的发展现状 国内制钉机产品的生产工艺落后，产品质量挡次较低。中国的全自动制钉机制造业经过多年的发展,从无到有,从弱小到强大。但总的来说,规模小的企业偏多,营业收入低,竞争,更谈不上形成品牌。据了解，美国，西欧和日本一年共消耗制钉机近20万。而作为手工产品著称的我国大陆，出口欧、美、日本市场的制钉机只占其消耗量的l%～1．5 %，显然是很不相称的。制钉机业较发达的韩国和台湾在几年前已达到年出口10万台以上。与我国处在同等水平的巴基斯坦和泰国制钉机出口也超过我国。1．2 ADAMS软件 ADAMS，即机械系统动力学自动分析，该软件是美国MDI公司开发的虚拟样机分析软件。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用
小米智能家居设计方案
小米智能家居设计方私人定制 尊敬的用户姓名 智能方案设计 智能方案制作单位2019 / 3 /
尊敬的用户： 您好！这是一份针对你私人的家庭智能化方案设计，我们将竭尽所能的完成您对智能化的想象和需求，为方便你浏览方案，方案按照以下原则设计： 1.根据您的户型图纸，设计最全面的功能需求，您可以根据你的实际情况进行取舍。 2.根据设备点位，提供相应的弱电线路图纸，避免普通的弱电电工因为对智能家居的不了解，造成线路设计的遗漏。 3.在上述两点完成后，可以根据您的私人化需求，再单独定制私人化的智能场景或者智能化控制。 智能家居相关设备图例及编号 图例： 1.:智能家居网关，实现智能化的大脑，属于必备设备，提供设备之间的相互通讯以及设备和云端之间的连接。
2.：小米智能灯，提供智能灯光，可以通过网关连接wifi，实现远程控制，同时也可以配合小爱同学，实现本地语音控制，也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动，比如开门后，灯光自动亮起. 3.:小米智能窗帘电机，实现窗帘的无线控制，也可也配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 4.：小米空调控制器，实现屋内空调的无线控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。
5.:小爱同学，语音控制设备，可以配合其他设备使用。 6:小米指纹锁，带智能猫眼，不仅仅是传统的指纹锁，可视猫眼，还可以联动家里的智能化场景。 7：小米智能开关，实现屋内灯光控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。
扫地机器人原理及实现
扫地机器人结构及控制系统设计 自动清扫机器人是当今服务机器人领域一个热门的研究方向。从理论和技术上讲，自动清扫机器人比较具体地体现了移动机器人的多项关键技术，具有较强的代表性，从市场前景角度讲，自动清扫机器人将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于宾馆、酒店、图书馆、办公场所和大众家庭。因此开发自动清扫机器人既具有科研上的挑战性又具有广阔的市场前景。 家用智能清扫机，包括计算机、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关、操作电位计等，在清扫机的顶部共设有三个超声波距离传感器；清扫机底部前方边沿安装有5个接近开关，接近开关与超声波距离传感器一起，构成清扫机测距系统；清扫机装有两台直流电机；在清扫机的底部安装有吸尘器机构。自动清扫机器人的功能是自动完成房间空旷地面尤其是家居空旷地面的清扫除尘任务，打扫前，要把房间里的物体紧靠四周墙壁，腾出空旷地面。清扫机完成的主要功能：能自动走遍所以可进入的房间，可以自动清扫吸尘，可在遥控和手控状态下清扫吸尘。 本文所介绍的自动清扫机器人的总体布局方案如图1所示，前后两轮为万向轮，左右两轮为驱动轮。驱动轮设计采用两轮独立且各由两台步进电动机驱动的转向方式，通过控制左右两轮的速度差来实现转向。考虑到机器人实际应用的实用性，本驱动系统设计成一个独立的可方便替换的模块，当机器人驱动系统发生故障时，只需简单步骤就可以对驱动部分进行替换。同时为了机器人能够灵活的运动，从动轮选用万向轮。 下图为自动清扫机的三维立体图：
自动清扫机器人车箱体采用框架式结构。从下至上分隔成三个空间：第一层装配各运动部件的驱动电机、传动机构；第二层为垃圾存储空间；第三层装配机器人控制系统、接线板、
智能照明控制系统方案设计
灯光控制系统方案
一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时，通过专用接口 元件及软件，可能 直截接入电脑进行实时监控，或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成
诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。
系统结构图
二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有
扫地机器人项目规划设计方案
扫地机器人项目规划设计方案 规划设计/投资分析/实施方案
报告说明— 该扫地机器人项目计划总投资11756.27万元，其中：固定资产投资9916.15万元，占项目总投资的84.35%；流动资金1840.12万元，占项目总投资的15.65%。 达产年营业收入17938.00万元，总成本费用13549.85万元，税金及附加218.68万元，利润总额4388.15万元，利税总额5212.09万元，税后净利润3291.11万元，达产年纳税总额1920.98万元；达产年投资利润率37.33%，投资利税率44.33%，投资回报率27.99%，全部投资回收期5.07年，提供就业职位304个。 扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。
目录 第一章项目概况 第二章投资单位说明 第三章项目背景及必要性 第四章投资建设方案 第五章项目选址可行性分析第六章土建工程分析 第七章工艺先进性分析 第八章项目环境影响情况说明第九章职业保护 第十章项目风险应对说明 第十一章节能评估 第十二章项目进度方案 第十三章项目投资情况 第十四章项目经营效益 第十五章评价及建议 第十六章项目招投标方案
第一章项目概况 一、项目提出的理由 扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机 碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺 仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。 二、项目概况 （一）项目名称 扫地机器人项目 （二）项目选址 xx产业示范园区 项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫 生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用自然空间，坚决贯彻执行“十 分珍惜和合理利用土地”的基本国策，因地制宜合理布置。对周围环境不 应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。 （三）项目用地规模 项目总用地面积36511.58平方米（折合约54.74亩）。
自动制钉机机械原理课程设计
机械原理课程设计 题目名称自动制钉机 专业班级 15机制（专升本） 学生姓名刘备 学号 指导教师诸葛亮 机械与电子工程系 二○一六年六月十六日
目录 一、机械原理课程设计任务书 (3) 二、设计内容 (4) 1.根据工艺动作要求拟定运动示意图 (4) 2．各机构的选型设计 (5) 2.1选型设计 (5) 2.2自动制钉机的功能分解 (6) 2.3系统运动转换功能图 (9) 3.方案的比较 (9) 4.执行机构设计过程 (12) 4.1.连杆机构 (13) 4.2夹紧凸轮 (13) 4.3冷挤（切断）凸轮 (13) 4.4齿轮的选择 (14) 4.5槽轮半径的选择 (14) 4.6电动机的选择 (14) 5.运动方案选择 (15) 6.运动循环图 (16) 总结 (17) 参考文献 (18)
一、机械原理课程设计任务书 专业 15机制（升本）学号 XXXXXXXXXX 姓名刘备 设计题目：自动制钉机的设计 一、设计题目 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 1）校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2）冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。 3）冷挤钉尖。 4）剪断钢丝。 二、原始数据及设计要求： 1）铁钉直径Φ1.6—Φ3.4mm。 2）铁钉长度25—80mm。 3）生产率360枚/min。 4）最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N。 5）冷镦滑块质量8kg，其他构件质量和转动惯量不计。 6）要求结构紧凑，传动性能优良，噪声尽量减小 三、设计任务 1）按工艺动作要求拟定运动循环图。 2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 3）机械运动方案的评价和选择。 4）按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。 5）设计飞轮和确定电动机型号。 6）画出机械运动方案简图。 7）按蚌埠学院相关格式要求编写设计说明书
智能扫地机器人课程设计
1、课题背景及研究的目的和意义 1.1课题背景 扫地机器人是服务机器人的一种，可以代替人进行清扫房间、车间、墙壁等。提出一种应用于室内的移动清洁机器人的设计方案。其具有实用价值。室内清洁机器人的主要任务是能够代替人进行清扫工作，因此需要有一定的智能。清洁机器人应该具备以下能力：能够自我导航，检测出墙壁，房间内的障碍物并且能够避开；能够走遍房间的大部分空间，可以检测出电池的电量并且能够自主返回充电，同时要求外形比较紧凑，运行稳定，噪音小；要具有人性化的接口，便于操作和控制。结合扫地机器人主要功能探讨其控制系统的硬件设计。 1.2研究目的和意义 国家农业智能装备工程技术研究中心邱权博士介绍说，扫地机器人可以看作是一种智能吸尘器，通过其基于传感器检测的智能运动规划算法使原本由人操作的吸尘器成为一个可自主运行的智能化设备。它通过各种传感器，比如碰撞开关、红外接近开关、超声传感器、摄像头等，来感知自身的位置和状态，通过智能算法决定当前的任务状态。它可以根据某个传感器检验地面清洁程度，根据历史信息确定哪些区域已经打扫过，它的充电座会发出红外线信息，在电量低于一定值后，它开始寻找红外信息来自动充电。防跌落是基于机器人底部所安装的红外传感器检测地面的距离，当距离发生变化时机器人将停止并改变路线。由于扫
地机器人是一个智能化产品， 1.3工作原理 扫地机器人机身为可移动装置，机器人依托红外识别以及超声波测距从而避障，配合芯片控制内部电机转动以及内部真空环境吸尘，通过路线设计，在室内自由行走，由中央主刷旋转清扫，并且辅以边刷，沿直线或者之字形活动路径打扫。 2、设计要求与内容 1）以 AT89S52系列单片机为核心设计移动清扫机器人电机驱动与控制电路，采用红外传感器和超声波传感器完成障碍物检测电路设计，完成充电站检测电路设计，完成避障算法与路径规划算法设计。 2）按键选择清扫模式和充电模式。 3）显示方式LED 显示当前时间和机器人当前工作状态。 3、系统方案设计 3.1设计任务 1）利用AT89S52处理器编程实现电机驱动。 2）液晶显示扫地机器人的内部参数。 3）当扫地机器人显示电量不足时，无线模块发送命令到充电桩，开始进行充电模式，此时红外发射光线充电桩与扫地机器人充电接口对接，此
机械原理课程设计-自动制钉机
目录 1. 设计题目 (2) 1.1 工作原理及工艺过程 (2) 1.2 工艺数据 (2) 1.3 设计任务 (2) 1.4 课程设计目的 (2) 2. 运动循环图 (7) 3. 设计方案 (2) 3.1 设计思路 (2) 3.2 设计方案一 (3) 3.3 设计方案二 (3) 3.4 设计方案三 (4) 4. 最终方案 (4) 5. 所选方案的具体设计及分析 (4) 5.1 机构各部分设计和分析 (4) 5.1.1 送料校直机构设计与分析 (4) 5.1.2 夹紧机构设计与分析 (5) 5.1.3 冷镦机构设计与分析 (5) 5.1.4 冷挤机构设计与分析 (6) 5.1.5 切断机构设计与分析 (6) 5.2齿轮马达动力原件图 (6) 6. 课程设计总结 (8) 7. 参考资料 (8)
1.设计题目 1）钢钉是用途极为广泛的建筑五金制品尤其在当今的建筑行业中需要大量的钢钉作为劳动的工具，所以要高效、合理、廉价地生产出钢钉需要一套整体结构紧凑，科学合理，性能稳定，操作简单简便利的自动制钉机. 2）自动制钉机主要采用废旧钢筋来作为原料，通过拉直，镦尖等工序来生产我们日常生活中的所用圆钉子，具有原材料易取、广泛，投资较少等优点. 1.1 工作原理及工艺动作过程 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 1）校直钢丝，并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2）冷镦钉帽，在此前需夹紧钢丝。 3）冷挤钉尖。 4）剪断钢丝。 5）夹丝装置释放，重新输送钢丝。 1.2 原始数据和设计要求 1）铁钉直径为Φ1.6—Φ3.4mm。 2）铁钉长度为25—80mm。 3）生产率为360枚/min。 4）最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N。 5）冷镦滑块质量为8kg，其他构件质量和转动惯量不计。 6）要求结构紧凑，传动性能优良，噪声尽量小。 1.3 设计任务 1）根据工艺动作要求拟定运动循环图。 2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 3）机械运动方案的评定和选择。 4）根据选定的原动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案，分配传动比，并在图纸上画出传动方案图。 5）对机械传动系统和执行机构进行运动尺寸计算。 6）画出机械运动简图。 7）对执行机构进行运动分析，画出运动线图，进行运动模拟。 8）编写设计计算说明书。 1.4 课程设计目的 1）综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深。 2）得到初步的机械选型与组合以及确定运动方案、创新机械产品能力的训练。 3）提高绘图、表达、计算机应用和查阅资料的能力。
小米智能家居设计方案
小米智能家居设计方案 私人定制版 尊敬的用户姓名： 智能方案设计师: 智能方案制作单位： 2019 / 3 / 2
尊敬的用户： 您好！这是一份针对你私人的家庭智能化方案设计，我们将竭尽所能的完成您对智能化的想象和需求，为方便你浏览方案，方案按照以下原则 设计： 1.根据您的户型图纸，设计最全面的功能需求，您可以根据你的实际情况进 行取舍。 2.根据设备点位，提供相应的弱电线路图纸，避免普通的弱电电工因为对智 能家居的不了解，造成线路设计的遗漏。 3.在上述两点完成后，可以根据您的私人化需求，再单独定制私人化的智能 场景或者智能化控制。 智能家居相关设备图例及编号 图例： 1.:智能家居网关，实现智能化的大脑，属于必备设备，提供设备之间的相互通讯以及设备和云端之间的连接。
2.：小米智能灯，提供智能灯光，可以通过网关连接wifi，实现远程控制，同时也可以配合小爱同学，实现本地语音控制，也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动，比如开门后，灯光自动亮起. 3.:小米智能窗帘电机，实现窗帘的无线控制，也可也配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 4.：小米空调控制器，实现屋内空调的无线控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 5.:小爱同学，语音控制设备，可以配合其他设备使用。
6:小米指纹锁，带智能猫眼，不仅仅是传统的指纹锁，可视猫眼，还可以联动家里的智能化场景。 7.：小米智能开关，实现屋内灯光控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 8.：小米路由器，千兆网络，全屋wifi无盲区。 9．：小米扫地机器人，智能化扫地，无盲区，清扫干净彻底。
irobot880扫地机器人中文说明书
Roomba 880中文说明书 Roomba 880简介 Roomba 880是iRobot公司在20xx年推出的最新一代家用吸尘机器人。Roomba 880使用了全新的革命性AeroForceTM高性能清扫系统，真空吸力比前代产品提升了五倍，清扫效率提升了50%，垃圾盒容量是前代的1.6倍，在提供了最大的清扫效能的同时，具有最佳的维护便捷性。 使用前须知： 1.在收到Roomba的包装盒后，应立即打开包装检查确认机器是否完好，配件是否齐全等，如有问题请及时联系退还。 2.请认真阅读产品使用说明书，了解熟悉Roomba的使用和操作流程。 对Roomba 880进行充电： 1.第一次使用Roomba前，需要对Roomba充电16小时，充电前应先将Roomba底部的绝缘拉条扯掉。 2.Roomba 880只能使用充电座进行充电，将充电座接通电源后，直接将Roomba摆放到充电座上或者Roomba电池中有剩余电量可以按下“自座”键让Roomba自动返回充电座。当进入充电状态后，Roomba
面板上的“电池指示灯”会发出快速闪烁的黄色灯光，充满电时，“电池指示灯”将显示为绿色。 3.日常使用过程中，当Roomba感应到电池电量不足时，Roomba 会自动返回充电座充电，为了使Roomba能尽快找到充电座，请将充电座靠墙放置在平稳开阔的地面，并远离等离子电视、强光源或者镜子等 充电指示灯 Roomba使用电池指示灯显示充电状态。 电池指示灯电池状态 红灯常亮电量已耗尽 黄灯闪烁正在充电 绿灯常亮已充满 黄灯快速闪烁16小时恢复式充电使用Roomba打扫房间 开启与关闭Roomba 880 ●按 CLEAN 键启动 Roomba。您将听到哔的一声电池指示灯将点亮。 ●再次按下 CLEAN 键Roomba 将开始清洁工作周期。 ●在 Roomba 清扫过程中，按 CLEAN 键暂停。 ●再次按下 CLEAN 键，继续清扫周期。
机械原理课程设计
机械原理课程设计说明书 设计题目： 指导老师：哈丽毕努 设计者：马忠福 所属院系：新疆大学机械工程学院专业：机械工程及自动化 班级：机械 10-7 班 完成日期： 2014年7月 新疆大学 《机械原理课程设计》任务书
班级: 机械姓名: 马忠福 课程设计题目: 冲压式蜂窝煤成型机 课程设计完成内容: 设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图) 发题日期: 2014 年 6 月 15 日 完成日期: 2014 年 7 月 25 日 指导教师: 哈利比努
目录 一、蜂窝煤的功能和设计要求 (1) 二、工作原理和工艺动作分解 (2) 三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (2) 四、执行机构的选型 (3) 五、机械运动方案的选定和评价 (4) 六、机械传动系统的传动比和变速机构 (5) 七、画出机械运动方案简图 (5) 八、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 (6) 1、带传动计算： (6) 2、齿轮传动计算 (6) 3、曲柄滑块机构计算 (6) 4、槽轮机构计算 (7) 5、扫屑凸轮计算 (7) 九、机械方案运动简图 (8) 十、参考文献 (9)
一、蜂窝煤的功能和设计要求 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇峰窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久而用、维修方便等优点而被广泛采用。 冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模简内，经冲头冲压成峰窝煤。为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： (1)粉煤加料； (2)冲头将蜂窝煤压制成型； (3)清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动； (4)将在模简内的冲压后的蜂窝煤脱模； (5)将冲压成型的蜂窝煤输送。 图1.1冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图 冲压式蜂窝煤成型机的设计要求和参数有： (1)蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min； (2)驱动电机：Y180L-8，功率N=111KW；转速n=710r/min; (3)机械运动方案应力求简单； (4)图1.1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头和脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将冲头和脱模盘刷除粘着粉煤，模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇机构使加料的模筒进入冲压位置、成型的模筒进入脱模位置、空模筒进入加料位置。 (5)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一保压时间。 (6)由于冲头压力较大，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效作用，减小原动机的功率。
智能控制系统课程设计
目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一：有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)
有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故，给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此，及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识，联系实际，设计出一套有毒气体的检测电路，可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体，使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时，发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统，排出有毒气体，更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后，系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体，根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时，QM—N5检测到有毒气体，元件两极电阻变的很小，继电器开关闭合，使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号，驱动发光二极管间歇发光；同时LC179工作，驱使蜂鸣器间断发出声音；此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出，浓度低于气敏传感器所能感应的范围时，电路回复到自动检测状态。
综合课程设计说明书—扫地机器人设计
课程设计说明书 课程名称：综合课程设计 题目：扫地机器人设计 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：设计成绩： 学号：答辩成绩： 学生姓名： 总成绩： 起讫日期： 2020年6月1日至 2020年6月25日指导教师： 系分管主任： 审核日期：
说明 1、课程设计任务书由指导教师填写，并经学院审定后下达给学生。 2、进度表是课程设计工作检查的主要依据。 3、学生根据指导教师下达的任务书，独立完成课程设计。 4、本任务书在课程设计完成后，与打印部分（说明书、机械设计图 纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）以及电子文档部分（所有设计的说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）资料一并上交指导教师，作为课程设计的主要档案资料。
一、课程设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求） 1、工作要求 减速、驱动、传动系统是机器人运动控制的重要组成部分，不仅仅在机器人运动中起到主要作用，在其他机械设备的运动控制中也起到主要作用。《机器人机械设计》课程设计实践教学环节要求同学们针对实际需求，灵活应用所学知识，独立进行系统综合设计，以达到巩固机器人减速、驱动、传动系统的基础知识、掌握机器人减速、驱动、传动系统设计、计算过程，并根据样机拆解，提高动手实践能力的目的。 2、技术要求 每五位学生一组，每组应独立完整地设计一套总体装配图、减速、驱动、传动轮组系统；微机控制系统接口电路及软件设计。 设计参考数据如下： 机器人自重4kg，要求负载1-5kg，每1kg为一个负载阶梯 每组对应不同负载 机器人最大运动速度：分别为30，40，50cm/s 提供轮组样机模型及减速传动模型可供参考 设计要求如下： （1）完成扫地机器人整体装配设计。 （2）完成直流电机选型、数字码盘设计、各种设计参数计算。 （3）完成整个机器人减速、驱动、传动轮组系统的3D建模、2D图纸设计，参数标注等。 （4）完成微机控制系统接口电路设计； （5）完成微机控制系统软件设计； （6）完成并打印设计说明书。 （7）提交全部设计电子文档。等效A0图纸1张以上。 三、课程设计实物内容及要求
自动制钉机设计
自动制钉机设计说明书 学院：工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：10级8班 姓名：谢文华 学号：1015013108 同组成员： 指导老师：魏春梅 目录 一. 课程设计任务书及工作要求????????????? 3 二 . 机构工作原理??????????????????? 3 三 . 功能分解图，执行机构动作分解图?????????? 5 四 . 工作循环图10
五. 运动方案的选择与比较???????????????11 六. 机构运动简图???????????????????15 七. 执行机构设计过程?????????????????16 八. 设计总结与心得??????????????????19 九. 主要参考资料及其编号 21 一．课程设计任务书及工作要求 1、工作要求 （1）铁钉直径为 1.6～ 3.4mm； （2）铁钉长度为25～80mm； （3）生产率为60 枚/min ； （4）最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N； （5）冷镦滑块质量为8kg，其它构件质量和转动惯量不计；（6）要求结构简单紧凑、传动性能优良、噪声尽量减少。 2、设计任务 （1）按工艺动作要求拟定运动循环图。 （2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 3）机械运动方案的评价和选择 4）拟定机械传动方案
5）设计飞轮和确定电动机型号。 6）画出机械运动方案简图。 7）对传动机构和执行机构进行运动学尺寸计算。 ．机构工作原理制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 1）校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2）冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。 3）冷挤钉尖。 4）剪断钢丝。 图1.2（a）和1.2（b）分别为冷镦钉帽和冷挤钉尖的工作原理 图：
家用清洁机器人设计方案
“家庭清洁机器人”设计 方案 学院：电气与电子工程学院 专业班级：电信 1101 申报人：万威 组内成员：彭超峰、姚钟方、 仝鹏、仲红玉
引言 家庭卫生状况的好与坏，直接影响到家人的身体健康及心情的好坏，一个清新整洁的居住环境不仅能给家人带来身心的健康，还能促进家庭成员关系的融洽性，而地面卫生会直接反映出家中的卫生状况好与坏，你还为每天扫地而发愁吗没关系，家用清洁机器人来帮你。本设计就是针对上面所出现的问题而设计的，可以对室内卫生进行智能清洁，可以把室内的尘土，碎屑，果皮等统统清洁干净，无缝隙、无死角、无残留，还你一个干净的地面，实现生活的便捷化和智能化。 1.总体方案设计及功能描述 利用STC89C52单片机对小车及吸尘装置遥控控制和自动控制，实现人工清洁模式和自动清洁模式，并利用按键及LCD12864液晶显示屏进行切换和显示两种模式。在自动清洁模式下，利用DS1302提供时间，可以对智能吸尘小车设定时间，利用按键及LCD12864液晶屏设定和显示设定清洁时间，可以设定每半天、每天或每两天的指定时间进行卫生清洁，做到定时自动清洁，也可以在发现室内卫生状况比较差的情况下，通过按动按键，人为即时开启家用清洁机器人进行卫生清洁工作；在人工清洁模式下，通过遥控器遥控控制小车，进行来清洁指定地方的垃圾，做到定点快速清洁。在小车自动清洁模式下，通过超声波测距模块来感知障碍物的存在，得到数据后传回STC89C52单片机中，利用程序算法，实现小车的自动转弯、后退，避免小车与障碍物发生碰撞及进入死角后出不来，转弯后通过调节小车车轮转速使小车改变一定角度行驶大约30cm后，在调整一定角度，实现与原来行驶方向反向，并与原来行驶轨迹中线相隔大约20cm，实现小车新旧运行轨迹间紧密结合，做到无缝隙，无死角的清洁工作，做到传统吸尘机器人不易做到的功能。 2.创新与特点
扫地机器人的设计方案
扫地机器人（自动打扫机）的设计方案 1.绪论 随着现代社会生活节奏的加快，人们或忙于工作，或享受生活，时间越来越宝贵，所以不会把它浪费在整理家务和打扫卫生方面。收入水平的不断提高使得人们对生活质量的要求越来越高，高品质的生活首先要保证居住环境的干净卫生，因此大家渴望找到一种机器人，能够智能的打扫房间卫生。 机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一，在短短的几十年发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓无所不在。目前机器人已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经离不开机器人的帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。 目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦查机器人、以及通过编译程序使其能做整套表演动作的舞蹈机器人，还有不少参考人、狗、恐龙等动物的模样制造机器人玩具。 扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。扫地机器人也是当下比较流行的一种机器人，随着不断的研究发展智能化大幅度提高，能够自我定位、感应障碍物、规划路径以及自动充电。 2.扫地机器人的技术指标 综合考虑经济型和先进性的原则，参考淘宝网在售产品，我选择了一款扫地机器人以作对比，实物如图2.1所示。该产品采用革命性清扫系统，真空龙卷大吸力（普通机器人的5倍），无毛刷设计，首创滚筒吸取器，将适配器与座充合二为一（简约、美观而且不占空间），零部件高度模块化，可自由拆卸更换，垃圾盒、独立滤网仓方便抽取和清理。