基于单片机的智能扫地机器人设计和实现论文设计

第一章 概述1.1 智能扫地机器人的研究背景2002 年，家电公司伊莱克斯推出的三叶虫智能扫地机器人，颠覆了人们对扫地的概念。三叶虫扫地机器人作为世界第一款量产的智能扫地机器人，外形采用圆饼形设计，塑料外壳。在单片机的控制下，底部的车轮能够进行转动，从而控制扫地机器人的主要运动。采用了仿生技术，按照蝙蝠的超声波技术，使得扫地机器人能够迅速的察觉障碍并且绕开。从 2003 年开始，iRobot 公司和 Proscenic 公司推出了一系列的产品，主要技术集中在真空吸尘以及碰撞式运动。2004 年重庆大学智能科学技术研究所与宁波波郎电器有限公司合作开发的室内清洁机器人，能够沿墙壁行走清扫地面。2007 年至今，越来越多的公司推出了一系列的产品，功能也随之越来越丰富。国产智能扫地机器人方面，有苏州怡凯电器的科沃斯、益节等公司生产的机器人功能丰富，包括非接触式、超声波式、红外线技术、无线遥控等技术。国产品牌的扫地机器人如浦桑尼克蓝天 S、科沃斯DT85G 等比较受欢迎。小米公司生产的米家扫地机器人具有地图生成、路径规划、自动回充、断点续扫等先进技术。目前扫地机器人有几大关键技术支撑，扫地机器人完成扫地任务分为几个步骤，即定位、构图、规划、清扫。现在的扫地机器人不仅能够适应复杂的家庭环境，在清洁效果上也是有巨大的提高。首先是传感器技术，扫地机器人能够在自身传感器的测控下，进行距离的前进以及移动由此可以独自完成清扫任务；室内定位功能，主流的定位系统则是 RPS 激光定位系统，能够实时定位变化坐标；路径规划技术，扫地机器人根据环境的变化信息，按照自身优化算法，进行合理的路径规划引导；吸尘技术则是通过机械装置进行真空吸尘，形成巨大气流旋涡，进行除尘动作。1.2 研究的目的与意义智能扫地机器人将移动机器人技术和吸尘器技术有机地结合起来，实现室内环境的全自动清洁，能够代替传统的繁重的人工清洁工作，近几年来已受到国内外的研究人员重视。作为智能移动机器人的一个特殊应用，从技术方面讲，智能扫地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，智能扫地机器人将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于家庭和公共场馆的室内清洁。因此，开发自主智能吸尘器既具有科研上的挑战性，又具有广阔的市场前景。融合现代传感器以及机器人领域的关键技术，本课题旨在开发一部价格便宜，全区域盖, 能够充分满足家庭需求且方便适用的智能...