家庭清洁机器人设计(毕业答辩).ppt

家庭清洁机器人设计
指导教师:xxxxx
汇报人:xxxx
班级:xxxxx
题目:家庭清洁机器人设计
研究目的:本课题旨在于开发一部价格便宜,全区域覆盖,能够充分满足家庭需求且方便适用的智能家庭清扫机器人,使它可以替代传统的家庭人工清扫方式,使家庭生活电气化、智能化。
课题设计的工作内容和要求:
运行机构形式:轮式
最高行进速度: m/s
转弯半径:0
高度:<100mm
宽度:<400mm
清洁方式:吸尘、刷扫
一次充电连续工作时间: 小时
警示方式: LED闪光
具有自动路径规划、避障功能
具有自动充电装置
清洁机器人总体设计构想
家庭清洁机器人系统通常由四个部分组成:移动机构、感知系统、控制系统和吸尘系统。
由于所学知识和时间有限,本次设计侧重于对机器人机械部分的设计。
该机器人机械部分主要有以下四部分组成:
(1) 行走机构
(2)清扫机构
(3) 吸尘机构
(4)擦地机构
清洁机器人整体外观图
机器人组成结构图
机械结构组成分析
2个行走驱动轮及驱动电机:保证机器人能够在平面内移动;
清扫机构:用两个电机带动两个清扫刷,使左面清扫刷顺时针转动,右面逆时针转动;
吸尘机构:制造强大的吸力,将灰尘吸入灰尘存储箱中;
擦地机构:在清扫、吸尘之后,利用安装在壳体下面的清洁布擦除残留在地面上的细小灰尘,保证清洁工作的质量。
设计重点和难点
在宽400高100的体积下,清扫机构,行走机构,吸尘机构和储存垃圾机构的设计和布置。
因为还要求所设计的机器人具有避障功能,所以其外形设计也应该仔细考虑。
清扫后的垃圾如何处理,以及如何布置吸尘设备。
机器人总体外形设计
通过查阅资料,初步把机器人的外形设计为长宽均为400mm高为100mm的长方体,但发现周边有棱角的机器人在躲避障碍物是很不便,非常容易碰到障碍物,而圆形物体则比较容易避开障碍物。因而最终把机器人的外形设计为圆盘形。
机器人行走机构设计
机器人移动机构按结构分有轮式、履带式和步行式等。
轮式和履带式机器人适合条件较好的地面,而步行机器人则适合于条件较差的路面。
课题研制的自主清洁机器人工作在环境较好的室内,所以采用轮式移动机构较为适合。
轮式移动机器人一般有三轮、四轮和六轮。
三轮结构则比较简单,能够满足一般的需求,应用也比较广泛。
四轮的稳定性好,承载能力较大,但结构较复杂;
六轮与四轮类似,只不过有更大的承载能力和稳定性。
三轮移动机器人来说,重心都比较低,载荷稳定且中心位置基本不发生变化,所以采用三轮结构就能满足要求。