自動(dòng)掃地機設計

　　hbzhan內容導讀：自動(dòng)清掃機器人是當今服務(wù)機器人領(lǐng)域一個(gè)熱門(mén)的研究方向。從理論和技術(shù)上講，自動(dòng)清掃機器人比較具體地體現了移動(dòng)機器人的多項關(guān)鍵技術(shù)具有較強的代表性，從市場(chǎng)前景角度講，自動(dòng)清掃機器人將大大降低勞動(dòng)強度、提高勞動(dòng)效率，適用于賓館、酒店、圖書(shū)館、辦公場(chǎng)所和大眾家庭。因此開(kāi)發(fā)自動(dòng)清掃機器人既具有科研上的挑戰性又具有廣闊的市場(chǎng)前景。
　　
　　1、總體原理：
　　
　　主要經(jīng)過(guò)4個(gè)接近傳感器的感應，在機器和周?chē)鷫w靠近的時(shí)候，通過(guò)plc對步進(jìn)電機的控制之下進(jìn)行合適的轉彎。在完成整個(gè)房間的打掃之后停下來(lái)。在整個(gè)過(guò)程中，小車(chē)身上的吸塵器和掃地部件會(huì )全程對房間打掃。
　　
　　2、功能實(shí)現：
　　
　　如下圖可視：紅點(diǎn)為傳感器，該小車(chē)的前輪是萬(wàn)向輪，可以配合后輪不同轉速實(shí)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(shí)在行走的同時(shí)，起塵器和掃地機構也在旋轉，洗塵部分也同時(shí)在運行，確保垃圾能夠清理干凈。


　　
　　整個(gè)機器從原理部分可以分為五個(gè)部分：傳感器部分、驅動(dòng)部分、控制器部分、洗塵部分。
　　
　　3、機構設計：
　　
　　自動(dòng)掃地機器人車(chē)廂采用框架式結構，從上到下一共分為3個(gè)空間，*層是裝配各運動(dòng)的驅動(dòng)電機、傳動(dòng)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(dòng)板、電源、開(kāi)關(guān)等等。
　　
　　驅動(dòng)部分是由兩個(gè)四相步進(jìn)電機以及相應的驅動(dòng)機構組成的，步進(jìn)電機帶動(dòng)兩驅動(dòng)輪（后輪）從而推動(dòng)吸塵器運動(dòng)，前輪不再采用傳統的雙輪結構，而采用萬(wàn)向輪。這既減小了結構復雜度，又提高了轉彎的靈活性，通過(guò)改變作用于步進(jìn)電機的脈沖信號的頻率，可以對步進(jìn)電機實(shí)現較高精度的調速。同時(shí)在對兩電機分別施加相同或不同脈沖信號時(shí)，通過(guò)差速方式，可以方便的實(shí)現吸塵器前進(jìn)、左轉、右轉、后退、調頭等功能。這一設計的zui大優(yōu)點(diǎn)是吸塵器能夠在任意半徑下，以任意速度實(shí)現轉彎，甚至當兩后輪相互反向運動(dòng)時(shí)，實(shí)現零轉彎半徑，即繞軸中點(diǎn)原地施轉，同時(shí)轉彎的速度可通過(guò)改變plc的程序來(lái)調節。