智能家庭扫地机器人设计原理研究与分析智能清扫机器人由微电脑进行控制，底部一般配置 3 个左右清扫刷，配合吸尘区域的滚刷进行清扫。因机器人机身小巧，呈扁圆形，可清扫床下、柜底、沙发下等普通吸尘器无法清洁的地区。清扫机器人大多配置智能避障功能，可在首次碰撞后产生记忆，形成地图区域，这样机器人可在下次碰撞前提前缓冲，并通过红外扫射躲避悬崖地带，防止外翻等事故。70715

清扫机器人在进行清扫工作时会对 障碍物进行规避，这种规避包括完全规避与缓冲碰撞规避。如果运用超声波仿生技术可以有效进行完全回避，即机身完全不会碰触障碍物表面，然而这种技术成本非常高,所以应用的并不广泛，大多数清扫 机器人还是以红外线传感技术为主，这种情况下机 器人在躲避障碍物时无法完全不碰触表面，会在碰触之前进行缓冲，减小碰撞力度，尽量避免对障碍物表面的破坏。然而这种技术只限于实心且规则的障碍物，如大面积的柜门等，对于非实心物体，如圆柱体或不规则物体无法识别缓冲，故而会对物体表面( 如柜角和桌腿的表层漆) 有一定的破坏。[6]论文网

2 基于MC68HC11单片机的多功能清洁机器人设计

为了制作一个能够覆盖全区域的清洁机器人，首先是设计一个移动的平台。为了简便起见,设计了4轮车身,其中两个前轮做主动轮，两个后轮做从动轮。主动轮用两个直流电 机，从动轮用两个万向轮。吸尘装置用一个直流电机带动一个离心式风机产生负压达到吸尘的目的。在车身后部放置一个储存垃圾的箱体，此箱体带有一个用何服电机控制的门，当垃圾装满后，可排放到指定的地点。在车身的最后还设计了一个抹地机械手，进一步达到清洁的目的。[11]

扫地机器人在环境未知的情况下要完成清扫工作最主要的困难娃对场地的遍历,这是一个典型的导航定位的问题。对此有各种各样的算法和辅助手段。目前，机器人的局部路径 规划方法主要有人工势场法、遗传算法和模糊逻辑算法等，其中模糊逻辑算法能实时进行路径规划，所需存储空间小并克服了势场法易产生局部极小的问题，现已被广泛采用。

但是，由于主控单片机的容量和计算速度都很有限，如果采用上述这些算法，实现起来有较大的困难。在实际中，我们采用了碰撞到障碍物就后退一定距离,然后右(左)转90°的方法，来完成对所需清扫区域的遍历。[11]

扫地机器人的后部，设计了一个用于抹地的机械手装置，采用一个伺服电机控制，在尾部的一个扇形区域内完成抹地的动作其动作频率为0.5s循环一次，在机械手臂上包裹上一个全棉的半湿毛巾

参考资料

[1] 程丽霞. 智能扫地机器人系统设计[J]. 机械工业标准化与质量, 2016(9):27-29.

[2] 陈天宝, 戴勇, 胡媛. 新型家庭清扫机器人结构设计与参数优化[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016(13).

[3]汪洋. 扫地机器人定位算法设计与嵌入式系统实现[D]. 中国科学技术大学, 2016.

[4] 吴银奎, 王建平, 李岚清,等. 新型智能扫地机器人的研究设计[J]. 工程技术:全文版, 2016(8):00260-00260.

[5] 赵稼科. 基于计算机技术的智能家庭扫地机器人设计探讨[J]. 社会科学:文摘版, 2016(8):00068-00068.

[6] 薛慧心. 智能家庭扫地机器人设计原理研究与分析[J]. 信息技术, 2014(11):196-198.

[7] 王帆, 李云芳. 双足人型地面清扫机器人设计[J]. 科技视界, 2016(11):283-284.

[8] 马英南. 一种智能扫地机器人的设计方法:, CN102488481A[P]. 2012.

[9] R.S. Hartenberg and J. Denavit. A kinematic notation for lower pair mechanisms based on matrices. Journal of Applied Mechanics, 1955, 7: 215-221.