自動掃地機設計

　　hbzhan內容導讀：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。因此開發自動清掃機器人既具有科研上的挑戰性又具有廣闊的市場前景。
　　
　　1、總體原理：
　　
　　主要經過4個接近傳感器的感應，在機器和周圍墻體靠近的時候，通過plc對步進電機的控制之下進行合適的轉彎。在完成整個房間的打掃之后停下來。在整個過程中，小車身上的吸塵器和掃地部件會全程對房間打掃。
　　
　　2、功能實現：
　　
　　如下圖可視：紅點為傳感器，該小車的前輪是萬向輪，可以配合后輪不同轉速實現轉彎功能，接近傳感器可以為掃地機提供轉彎需要信號以及障礙物信號。同時在行走的同時，起塵器和掃地機構也在旋轉，洗塵部分也同時在運行，確保垃圾能夠清理干凈。


　　
　　整個機器從原理部分可以分為五個部分：傳感器部分、驅動部分、控制器部分、洗塵部分。
　　
　　3、機構設計：
　　
　　自動掃地機器人車廂采用框架式結構，從上到下一共分為3個空間，*層是裝配各運動的驅動電機、傳動機構；第二層為垃圾儲存空間，第三層裝配機器控制系統plc、驅動板、電源、開關等等。
　　
　　驅動部分是由兩個四相步進電機以及相應的驅動機構組成的，步進電機帶動兩驅動輪（后輪）從而推動吸塵器運動，前輪不再采用傳統的雙輪結構，而采用萬向輪。這既減小了結構復雜度，又提高了轉彎的靈活性，通過改變作用于步進電機的脈沖信號的頻率，可以對步進電機實現較高精度的調速。同時在對兩電機分別施加相同或不同脈沖信號時，通過差速方式，可以方便的實現吸塵器前進、左轉、右轉、后退、調頭等功能。這一設計的zui大優點是吸塵器能夠在任意半徑下，以任意速度實現轉彎，甚至當兩后輪相互反向運動時，實現零轉彎半徑，即繞軸中點原地施轉，同時轉彎的速度可通過改變plc的程序來調節。