Atmega1268单片机自动擦地机器人的设计+文献综述(3)
时间:2018-10-14 14:39 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（4） 多功能化和能实现湿扫； （5） 降低噪音，减少人体的不适度； 1.5 论文的主要内容 本课题研究清洁机器人的机械结构、感知系统方案设计和电路系统的设计与调试。课题研究具体内容如下： （1） 清洁机器人的机械结构设计：包括器人行走机构、清扫机构、污水回收机构。 （2） 感知系统设计：包括传感器的原理介绍、选型和传感器的布置。 （3） 电路系统设计：电源的变压稳压、电机的驱动、传感器信号采集等。 2 自动擦地机器人的总体设计 家用清洁机器人工作环境为房间内，一般是在无人介入情形下进行对家庭地面的清扫工作。因此，清洁机器人需要能够自动避开工作环境下静态和动态的障碍物，且能够最大限度地对房间的地面进行清扫[8]。 2.1 自动擦地机器人的组成 清洁机器人在清洗过程中，外部环境和自身状况信息由传感器系统采集并将之传送给单片机；单片机核心控制器对获得的状态信息进行整合分析，并且依据相应的避障策略采取避障措施；移动机构接受控制系统的指令，在驱动器的驱动下，机器人实现转弯，行走等动作；洗地系统对经过的路径进行清扫，其中包括水供给系统和刷盘系统；污水回收系统对洗地过程中产生的污水进行回收并且进行过滤；机载电源模块为为整个清洁机器人系统提供动力与能源。所以洗地机器人总体可以分为优尔个子系统：感知系统、控制系统、移动机构、洗地系统、污水回收系统和电源模块。 2.2 总体原理 自动擦地机器人由多个子系统共同组成，这些系统一起工作、相互协调与配合，从而实现了机器人能够顺利进行清洗。具体工作原理如下：自动擦地机器人的控核心控制器是Atmega128，它对其他各个子系统进行控制。红外传感器、碰撞传感器、编码器等感知模块负责采集周围环境信息以及机器人自身状态的各种信息，并将之传送给控制器，控制器可以通过继电器和L298N对各电机的运行速度进行控制，从而实现、刷盘、风机和水泵的运行与停止，以及通过对驱动电机的速度控制实现整个车体的速度的控制和转向。 机器人工作流程如下： （1） 首先按下开关按钮启动自动擦地机器人，使之开始工作。 （2） 机器人一旦开始工作，刷盘进行清洗、水泵开始供水、风机开始抽气。 （3） 机器人工作时候，感知模块搜集外界环境信息和自身运行状态，并将之传送给控制器，控制器进行分析决策产生避障策略和运行路径。 （4） 当机器人遇到障碍物需要转弯时，控制器改变PWM占空比和L298N的IN输入端口信号，进而改变左右轮的转向以及速度，实现差速转向。 （5） 最后可以通过开关按钮使得机器人停止工作。 (责任编辑：qin) |