1。2。3 经济可行性：

根据调查资料显示，现阶段网上销售的智能清洁机器人价格从600到100000元不等，共同特点是都具有拖扫吸功能，价格越高机器人体积越大，人机交互越明显。而本项目中设计的半自动清洁机器人整体造价仅为300元，外形整装美化后具有很大的经济竞争空间。

1。2。4 操作可行性：

设计中的半自动洒水车有自主运行和人工控制两种工作模式，使用者无需进行使用前培训，仅需阅读使用说明书，了解相关按键按钮对应功能即可正常上电使用。

1。3 技术要求

1。 环境条件。工作环境温度不得高于40℃ ，使用红外测距模块。

2。 稳定性要求。在工作环境不高于40℃ ，相对湿度不高于85%RH的情况下，系统误测率低。

3。 耗能要求。本系统基于单片机技术，通过5V充电宝供电，所使用的电机驱动器和传感器功耗较低。

4。 工艺要求。结构紧密，外形美观，方便操作。

2 系统设计

2。1 整体设计

本课题的总体设计思路是半自动洒水车有自主运行和人工控制两种工作模式，通过洒水车上搭载的多种控制模块及传感器，包括了红外测距传感器，水位传感器，舵机等[1]。自主行驶时这些传感器检测小车内外环境的各种情况，将检测到的具体环境情况转换成的模拟信号数据传输给控制芯片，由控制芯片对数据进行分析处理，应对不同情况选择相应的功能，完成相关功能操作。人工控制操作时，则主要通过PS2手柄完成所有功能操作。系统设计图如图2-1所示：

图2-1 清洁车整体系统设计图

图中显示了Arduino控制板接收外部信号的两种方式。

2。2 模块功能概述论文网

本设计主要分为四个主要模块：行驶模块、无线控制模块、洒水清洁模块、红外避障模块。要研究了包括行驶模块中的电机模块、电机驱动模块和核心控制器模块的选择使用，无线控制模块的二次开发和使用，及所使用到的传感器和洒水设施，包括红外测距传感器、水位传感器、以及水泵模块。除了相关硬件方面的研究，还有相关软件的设计，包括了无线控制机器人的行进方式（前进、左转、右转、后退），水泵洒水模块与水位传感器的关联以及红外测距与自主路径规划设置。

行驶模块：控制清洁车的前进、左转、右转、后退，控制行驶速度，负载能力[2]。

无线控制模块：通过PS2无线手柄的二次开发，将清洁车的主要功能设计到相应位置的功能按钮上，使得按下按钮即可调用对应功能函数，实现如行驶、洒水等具体功能。

洒水清洁模块：配有直流潜水泵、舵机、电机和各种型号输水管，控制板发送信号控制继电器开关，从而控制水泵和清洁电机工作。

红外测距模块：通过控制板发送控制信号驱动红外测距传感器工作，在清洁车自动工作行驶过程中不断测量前方和侧方障碍距离，完成避障动作。

2。3 系统方案流程图

本课题清洁机器人为半自动控制机器人，在已知环境下可以通过算法规划路线，通过PS2手柄进行遥控操作机器人作业，机器人接收到指令后，分析指令调用相应的模块。

其流程图如图2-2：

图2-2 方案流程图

如图2-2所示，从打开机器人总开关开始，机器人系统初始化，之后对控制状态清零，通过各种传感器检测到的数据调用相应模块，并可以检测离前方障碍物的距离，能够实时响应手柄控制操作。

2。4 本章小结

本章主要介绍清洁车的主要功能和设计方法，可以得知清洁车的主要功能、系统方案流程，了解清洁车由四个主要模块组成以及各个模块的具体功能，实际操作的方法。后面章节中将介绍硬件配置和驱动开发。