扫地机器人（自动打扫机）的设计方案
1.绪论
随着现代社会生活节奏的加快，人们或忙于工作，或享受生活，时间越来越宝贵，所以不会把它浪费在整理家务和打扫卫生方面。收入水平的不断提高使得人们对生活质量的要求越来越高，高品质的生活首先要保证居住环境的干净卫生，因此大家渴望找到一种机器人，能够智能的打扫房间卫生。
机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一，在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓无所不在。目前机器人已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经离不开机器人的帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。
目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦查机器人、以及通过编译程序使其能做整套表演动作的舞蹈机器人，还有不少参考人、狗、恐龙等动物的模样制造机器人玩具。
扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电
器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。扫地机器人也是当下比较流行的一种机器人，随着不断的研究发展智能化大幅度提高，能够自我定位、感应障碍物、规划路径以及自动充电。
2.扫地机器人的技术指标
综合考虑经济型和先进性的原则，参考淘宝网在售产品，我选择了一款扫地机器人以作对比，实物如图2.1所示。该产品采用革命性清扫系统，真空龙卷大吸力（普通机器人的5倍），无毛刷设计，首创滚筒吸取器，将适配器与座充合二为一（简约、美观而且不占空间），零部件高度模块化，可自由拆卸更换，垃圾盒、独立滤网仓方便抽取和清理。
图2.1 扫地机器人实物仰视图
其技术指标如下所示：
适用面积(m2) 150 根据家居环境而定
额定电压(v) 220
额定功率(w) 33
最大功率(w) 33
产品重量(kg) 3.8
产品尺寸(mm) 353*92
包装尺寸(mm) 483*546*127 环境类型干用
过滤级别医疗级别
噪音（db) ＜67
集尘容量（L) 0.6
充电类型自动充电
控制方式遥控
充电时间3小时
连续使用时间2小时
自动充电支持
液晶屏有
虚拟墙支持
定时预约定时一次
自救功能支持
静音级别常规
拖地功能不支持
双充模式支持
自动清扫模式支持
灰尘识别感应器支持
延边清扫功能支持
面积调节功能支持
3.扫地机器人的总体方案
3.1定位方案
航迹推算是一种应用广泛的定位方法。该方法无需外部探测器获取信息即可实现对移动机器人位移和方向的测算，并且能够在一定时间内保证很高的定位精度。航迹推算定位技术的关键是测量出移动机器人在一个较短单位时间间隔的运动距离，以及在这段时间内移动机器人航向转过的角度。陀螺仪和加速度传感器是常用的测量角速度和加速度的工具，对加速度和角速度进行二重积分，即可解出机器人移动的距离以及转过的角度，再根据航迹推算的基本算法，与初始位置进行相对计算，求得移动机器人的位坐标，这就是基于惯性器件的航迹推算定位法。这种方法具有自参自测的优点，即无需外部信息即可自己测量自己的运动参数。但是随工作时间的推移，积分运算误差和定时系统时差造成的误差将会逐渐累进。因此惯性传感器不适于长时间的精确定位。
智能扫地机器人的在室内的运动可以近似看做在地平面上的二维运动，机器人的起始位置和所有时刻的位移如果已知，则可以通过起始位置上对每一个时间间隔的位移向量求和就可以计算机器人的位置，即机器人航迹推算定位的基本原理。
针对智能扫地机器人而言，航迹推算是性价比最高的定位方法。无需外向型传感器在造价上迎合了市场，而单次执行打扫任务的持续时间一般不会超过一个
小时，累进误差限定在一个可以接受的范围。
本文设计的智能扫地机器人定位系统采用航迹推算方法。与其他方案相比其优势在于以下几点：
定位功能实现不需要借助外部传感器，定位稳定性不引入外界因素；
理论上不存在定位盲区，适合清扫任务的复杂地形；
累进误差是在时间上的累加，清扫任务每次时间不会超过45分钟，误差控制在可以接受的范围内；
节省硬件成本，有利于控制产品价格或者增厚利润。
3.2路径规划方案
机器人路径规划是指根据已知条件和限定条件，规划一条满足任务要求的安全、有效、可行的路径。具体到智能扫地机器人，已知条件是传感器感知的外界参数，限制条件即室内活动范围，任务要求机器人以低重复率遍历环境中全部非障碍区，满足这种任务要求的路径规划也称全覆盖路径规划。覆盖路径规划不仅在智能扫地机器人领域有所应用，在油漆喷涂、操场除草、路面铺沥青、智能犁地甚至战场排雷、海底探测诸多涉及“全覆盖”概念的军民技术都有重要意义。与路径规划概念相对的还有随机路径行进，即指机器人以随机尝试的方式覆盖空间，当然效率和质量不如规划方法。随机路径和规划路径应用场合区别在于是否对周围环境已知，如果不能建立环境地图，就无法进行规划，就只能采用随机路径。故而环境地图建立也是路径规划的一个必要前提。虽然机器人路径规划已经得到了多领域长时间的关注，但是至今智能扫地机器人仍没有最佳的路径规划方案。这是由于智能扫地机器人的应用环境特点决定的:环境的不确定性，即大部分区域为静态，局部地区为动态。这样要求机器人在规划绕过障碍的前提下，还
有自主避障的能力。
目前关于智能扫地机器人的全覆盖规划方法多种多样，各有优劣，主要的方法可以分为:随机覆盖法、单元域分割法、模板匹配法、神经网络法等。
随机覆盖法是目前中低档智能扫地机器采用的主要逻辑。所谓随机覆盖法，并非是指机器人毫无章法的在地板上随机移动，换言之在工程操作中“随机”也是一个难以达到要求，随机覆盖法是指机器人根据简单的移动逻辑，如三角形、五边形轨迹尝试性的覆盖作业区，如果遇到障碍，则执行对应的转向函数。这种方法是一种以时间换空间的低成本策略，如不计时间可以达100%覆盖率。它无需了解整个作业区全貌，也不用依赖过多的传感器，处理器运算量也很小，是一种性价比很高的方案。但是，随机覆盖算法因为策略简单，面对复杂地形经常出现BUG，造成机器人陷入死区，即在某个区域来回打转。
单元域分割法顾名思义，即是将整个作业区根据尺寸和障碍物位置等地形特征分割为若干不重合的单元域，在每个单元域内单独执行覆盖规划，最后按照最优逻辑顺序链接各个区块的方法。分割策略是单元域分割法的第一个关键，最理想状态即是所有障碍物均处在单元域的边界，这样在单元域的中心可以进行高效的连续覆盖。实际应用中一般都以单独房间或明显具有封闭性的区域为一个单元域，单元域的尺寸过大或者过小都没有意义。单元域法的第二关键即是各个单元域的链接。一个单元域完成覆盖后，如果只有一个单元域相邻，则以其为下一个覆盖作业目标，如果有多个单元域则按照一定逻辑判选下一单元，如没有未覆盖的单元域则返回上一单元域直至有未覆盖的子单元域。这种方法针对一些多房间的场合效果最好，对于连续空间也可以提升运算速度。
本文设计的扫地机器人路径规划方面采用随机覆盖法和单元区域分割法相
结合的形式。
随机覆盖法是本机器人路径规划的方法之一，主要原因有如下诸点:
(1)随机覆盖法原理简单易于实现;
(2)不会对硬件和软件上增加额外的负担;
(3)在定位失效的情况下，通过冗余的覆盖依旧可以完成任务;
(4)智能选择随机覆盖法的基本移动逻辑可以实现适应性更强的覆盖法。
单元区域分割法亦是本机器人路径规划方法之一，主要原因有如下诸点:
(1)室内清扫任务区域性特征突出适合单元区域分割法;
(2)单元区域分割可以减少规划任务量，化整为零减少软件的缓存压力;
(3)单元区的分割策略可以根据智能识别技术，也可以根据模板比对;
(4)单元区内部以智能随机覆盖法清扫，单元区之间以“一笔画”问题模型实现。
3.3地图建立方案
地图建立的备选方案有:拓扑地图、特征地图、栅格地图。栅格地图作为本机器人的地图建立方案，主要原因有如下诸点：
(1)栅格适合数字化，便于与规划算法程序结合；
(2)栅格地图存储的地形信息全面，为路径规划提供足够数据；
(3)栅格化地图便于局部更新修改。
拓扑地图不适合选作本机器人地图建立方案，主要因为拓扑地图包含信息量过于简略不能满足路径规划的基本需要。特征地图不适合选作本机器人地图建立方案，主要因为特征地图包含的特征信息与智能扫地机器人路径规划需要的数据不对口。
4.扫地机器人的具体设计
4.1机械结构
图4.1 扫地机器人俯视图
使用SolidWorks 2013绘制了扫地机器人装配体，它采用圆饼形设计（如图4.1所示），最大限度的减小运动路径所占面积，保证能够清洁一些狭窄的角落；
采用较高强度的塑料外壳，既减小了自身的重量又具有防碰撞和跌落的特性。
运动部分采用三轮结构（如图4.2所示），保证了机身的稳定性，后轮为一个万向轮，前轮为两个差动驱动轮，有两个直流电机驱动，电机配套有光电编码器。通过改变电机驱动芯片的控制线，实现驱动轮的调速，从而实现执行和任意角度转向操作。
图4.2 扫地机器人仰视图
清洁方面有一对表面覆盖虚实胎纹的滚筒（如图4.3所示）和无毛刷结构（如图4.4所示）组成，采用抽吸和滚扫相结合的清扫方式。
图4.3 防缠绕吸取器
一对表面覆盖虚实胎纹的滚筒，一路对向高速转动；软胶富足的弹性零距离贴地旋转，保持真空态势；每一个胎面虚实胎纹交错，实纹巧妙的设计成150度菱形胎纹，专攻顽固污物，刮取、震碎、虚纹趁势连根拔起，高效马达与真空气流增强系统协同发力。摒弃传统滚刷设计，采用滚筒吸取器。高档耐磨橡胶材质，锯齿状胎面设计，高速旋转的同时可强力分解碎屑，斩断毛发，彻底解决缠
绕难题。杜绝传统吸尘口吸力多处散失弊端，完全密封通道设计。可加速气流通吸取器，直达垃圾盒，最大限度减少吸力散失。全新定制的大功率吸尘马达，全面提高吸尘动力，优化清扫效率。
无毛刷结构可以最大限度的增加清洁周期，只需3-4个月清理一次。
图4.4 无毛刷结构
4.2 电机驱动电路
图4.5 电机驱动电路原理图
电机驱动电路如图4.5所示，其核心是一片ST公司的专用电机驱动IC L298N。L298N芯片内含两个全桥式驱动器，可以同时驱动两个直流电机或
者一个两相四线步进电机。逻辑输入部分加入TLP521-4光电隔离IC，更好的保护控制器；模块最大输入电压为40V，单路峰值电流为3A，持续2A，最大功率25W，直插式IC背贴散热片，有效避免了芯片过热；逻辑端输入端采用标准TTL电平控制，并设有两个使能端ENA\ENB，用来允许、禁止器件工作。工作温度范围在-25℃到130℃之间。
电机为48:1直流减速电机，8.4 V零负载实测转速0.75m/s。
L298N电路对外有如下接口:
IN1-IN4:逻辑输入端，其中IN1、IN2控制电机M1；IN3 、IN4控制电机M2。通过改变高电平的占空比调速。
ENA、ENB: L298N使能端(高电平有效，默认短接到VCC，可通过这两
个端口实现PWM调速(使用PWM调速时取下跳线帽)。
VCC/GND:逻辑控制部分供电，可以用控制器的5 V/3.3 V来供电。
VIN/GND:电机供电电源接口，VIN、GND分别接电源正、负极。
M1、M2:电机线接口。
4.3光电编码器
直流减速电机配套有一只两路增量光电编码器用于测速和计算里程。光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的器件。光电编码器由光栅盘、发光器、光电检测和整形电路四部分构成。光栅盘又称码盘，是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。码盘与电动机同轴固定，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转。转动过程中码盘上的长方形孔依次经过发光器和光电检测电路中间，光电检测电路依次输出脉冲。增量编码
器的每一个脉冲即表示电机转过相应的角度。输出的这个脉冲的边沿陡峭和电平高低可能不满足后端电路的需要，一般还要进行整形电路整形。该光电编码器采用槽型红外对射管，波形调理采用74HC14施密特触发器，除去波形毛刺抖动。两路输出分别接有一个LED指示灯，LED的闪烁与编码器的脉冲一致。
4.4传感探测子系统
传感探测子系统包含:2+π红外测距模块组、四向超声波检测电路、陀螺仪与加速度计模块。2+π红外测距模块组由2个固定的红外测距传感器(即2+π中的2)和一个安装在舵机云台上可180°范围转动(即2+π中的π)的红外测距传感器组成。四向超声波检测电路包含四个固定在机体四个顶角的超声波接收探头和四套超声波信号调理电路。调理电路以TL074为核心运算放大器，实现了隔直滤波和信号放大功能。激光、红外接收管的基本原理是光伏效应和逆光伏效应。即指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。在光敏三极管器件上光照即产生了基极电流，导通了三极管，使得射级输出有电压，在配合外围电路将输出电压调整为TTL电平。为了提升接收的灵敏度和减少干扰，一般都会增加一个对应接收中心光谱的光学滤镜。本机器人的激光接收管安装在机体前端，高度与激光阻挡器的发射器一致，用于检测阻挡器上发射管发出的激光。当检测到激光射入时，接收管的输出5V电平，此时系统判断前方为不可进入的区域。红外接近开关的原理是反射法，即根据反射波的能量大小反应波走过的距离，接收时也使用基于光伏效应的红外接收管。PCB上的两个电位器分别用于调节红外发射管限流电阻和接收管的射级偏置电阻，从而分别改变发射红外的强度和接收红外的灵敏度，等同于接近判断闽值，这个距离值闽值最小为10cm，最大90cm。红外接近开关安装在机体的前端外缘侧，当障碍物接
近机体距离小于15cm，红色指示灯灯亮起，检测端输出5V电平。
4.5充电基地设计
图4.6充电基地设计实物图
充电基地设计如图4.6所示，主要包括基地控制器MSP430G2553最小系统、超声波发射模块、锂电池充电电路。基地电源直接由12V电源适配由220V 市电取电。
充电基地的任务复杂度、实时性都不高，应尽量选择低成本的控制器。故系统选择了TI公司的MSP430系列的G2超值系列16位超低功耗混合信号处理器作为控制器，其特点如下:
(1)处理能力优越:MSP430系列是16位，精简指令集(RISC)结构单片机，其中G2系列主频可高达16MHz。某些型号还具有多功能硬件乘法器、硬件乘加功能、DMA等一系列先进体系结构，大大增强了数据处理和运算能力，可以
高效地完成各类数字模拟信号的处理任务。
(2)片上资源丰富:MSP430系列单片机拥有几百种型号可供选择，片上功能模块十分丰富。不同型号组合了以下功能单元模块:模拟比较器、通用定时器、基本定时器、看门狗定时器、硬件乘法器、液晶驱动器、10位//12位//16位ADC,
12位DAC, USART, I2C总线、SPI总线、DMA控制器、Flash控制器等。
(3)超低功耗:MSP430系列单片机采用1.8}3.6V低电压供电，RAM数据保持方式下电流仅0.1 uA，活动模式耗电250 uA, IO输入端口的最大漏电流SonAo MSP430有独特的时钟系统设计，由时钟系统产生CPU和各功能模块所需的时钟，通过控制指令可以关闭相应的时钟，从而关闭指定功能模块。系统还具有多种低功耗模式，从而实现了对总功耗的有效控制。
图4.7 MSP430系列单片机内部框图
MSP430G2553最小系统包括单片机、复位电路、稳压电源。因为充电基地任务速度和时间精度要求不高，故采用内部DCO(数控振荡器)为时钟。稳压电源和复位电路同STM32F103Z的最小系统。
图4.8 超声波收发模块原理图
该模块包含基于微控制单元、基于运放芯片的TL074信号调理单元和基于电平转换芯片MAX3232的发射驱动单元。FM8PS53单片机内部集成有定时器，带有一个4MHz的石英晶振，能够实现40KHz脉冲生成、记录超声波时差、实现模块的通信规则。超声波的产生是由周期性的对超声波发生振子头进行电压激励产生的，这个激励的功率与超声波的能量成正比，而单片机通过IO输出的电压是固定3.3V，最大驱动电流也只有3mA，功率约lOmW，通过电平转换可以抬升电压至13.2士0.3 V，最大驱动电流65mA(实际受到所选振子交流阻抗的限制，输出电流不会大于1OmA，最大驱动能力大幅提升。为了方便总控制对模块进行操作，单片机内有一段程序用于检测超声波启动发射命令和返回超声波测距结果。TL074构成的一系列电路与四向超声波检测原理相同，用于检测、调理超声波接收器接收的超声波返回信号。
4.6 路径规划模块
图4.9 路径规划示意图
如图4.9所示，路径规划模块实现的效果如下，沿墙边和角落清扫，不会损坏易碎物件，可以清扫家具四周，探测污垢后重点处理集中区域，而且不会从楼梯上跌落，彻底清扫每一个房间后，才会移动至下一个房间继续清扫，多次反复清扫地板每个区域，清扫家具底下，有效清扫各种地板表面。
4.7 外壳的有限元分析
由于扫地机器人不大，很容易被人或家里的宠物踩到，那么必须要考虑它能否承受得住这种压力，下面模拟扫地机器人局部被重物压住，做了有限元分析，验证机器人能否被压坏，如图4.10所示。
假设扫地机器人被30Kg的物体压中，用ansys对扫地机器人上壳进行了有限元仿真。根据呈现的数据发现面板中的最大应力为270，小于材料的屈服强度，扫地机器人不会被压坏。
图4.10 扫地机器人上壳应力分布图
5. 总结
世上无难事，只要肯登攀，历时两个周，早起晚睡加班加点终于完成了机械电子学大作业，此刻回想本次扫地机器人设计的整个过程，收获良多，受益匪浅。为了完成这次的设计，我给自己制定了计划，每天完成一定的设计任务，这样才保证了作业的按时完成。整个设计过程中不乏有困难，每一个模块都会遇到或大或小的问题，好在养成了积极解决问题的好习惯，那么我主要是通过查阅论文文献资料、去图书馆寻找相关书籍、和教研室小伙伴们讨论以及利用网络资源搜索等方式来排除障碍的，我很感谢这段宝贵的经历，因为它不仅让我对学术研究方面所必须的工具有所了解，而且再一次锻炼了解决实际问题的能力。
这次设计我是按照这样的步骤进行下去的，首先，根据对淘宝网上面在售的扫地机器人的仔细调研，和对用户需求的深刻分析，坚持经济性和先进性的原则，选定了一款扫地机器人，并确定了其各项技术指标。然后，进行了总体方案的设
计，其中包括定位方案、路径规划方案和地图建立方案。最后，着重进行了机械结构设计和电路设计，采用SolidWorks进行了3维模型的绘制，其中机械结构设计详细介绍了本方案与市场上普通扫地机器人所不同的部分，并逐一分析了它的优势，电路设计也从四个方面分别进行了介绍。
在设计过程中遇到了哪些难题呢，下面我举两个小例子，比如在总体设计时定位方案的选取和机器人在实际工作过程中较易出现踩压问题。对于定位方案的选取，通过查阅资料了解到目前主流的定位方案有三种，包括航迹推算方法、信标定位方法和视觉成像定位方法，通过对比各自优缺点选定航迹推算方法为最优定位方案，原因在于：该定位功能的实现不需要借助外部传感器，定位稳定性不引入外界因素；理论上不存在定位盲区，适合清扫任务的复杂地形；累进误差是在时间上的累加，清扫任务每次时间不会超过45分钟，误差控制在可以接受的范围内；节省硬件成本，有利于控制产品价格或者增厚利润。对于在实际工作过程中较易出现踩压问题，使用ansys对扫地机器人上面板进行了有限元仿真，从而保证了设计方案的可行性。
最后，要感谢***老师在课堂上讲授的电路方面的知识，对本次的电路设计方案有很大帮助，同时也感谢几位教研室的同学的帮助，自己能顺利的完成本次的作业也非常有成就感，在以后的学习和工作过程中我会不断进步，以求做到更好。
参考文献
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[6]周华. 多传感器融合技术在移动机器人定位中的应用研究. 武汉理工大学硕士学位论文.2009.6
课程设计评语： 课程设计总评成绩： 指导教师签字： 年月日
目录 摘要 (1) 第一章研制背景及意义 (2) 第二章设计任务书 (2) 2.1 设计简介及原理 (2) 2.2 设计要求 (3) 2.3 设计内容 (3) 第三章方案设计 (4) 3.1 清扫的方案设计 (4) 3.2 动力的方案设计 (5) 3.3 压缩的方案设计 (6) 3.4 升降的方案设计 (6) 3.5 离合的方案设计 (7) 3.6 操作的方案设计 (8) 第四章各部分参数设计 (8) 4.1 整车尺寸 (8) 4.2 动力部分的参数 (9) 4.3 主要部件（主轴）强度校核 (9) 第五章创新点及其应用前景 (12) 参考文献
摘要 针对目前环卫、保洁人员劳动强度大，效率低下，工作时间长等问题，而目前市场上没有出现比较成熟、实用的适合环卫工人使用的产品，我们设计了一种实用、简便的滚筒式扫地车。该扫地车可以对路面,广场等较平坦的场地进行快速，高效的清扫，而且不需要其它动力，具有较强的适应性。我们在车上设计一个多排毛刷的滚筒配合一个大半个圆的弧形铲子可以将垃圾迅速扫起，只需扫地车前进这一个动作即可实现对地面垃圾的收集清扫工作。垃圾车上还设计有连杆机构可实现调节前面万向轮的高度同时控制离合器离合滚筒两个动作，可以使扫地车在不清扫时使滚筒离地的同时和链轮离合，这样方便使用者在不用的时候轻松移动扫地车。车轮上还有棘轮配合上万向轮的调高，可随意的后退而不带到垃圾，实现多次清扫。而在垃圾特别多的时候，车上的压缩装置可以增加扫地车的装载量，进行更持久的清扫。 关键词：简单、环保、方便
扫地机器人结构及控制系统设计 自动清扫机器人是当今服务机器人领域一个热门的研究方向。从理论和技术上讲，自动清扫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，自动清扫机器人将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于宾馆、酒店、图书馆、办公场所和大众家庭。因此开发自动清扫机器人既具有科研上的挑战性又具有广阔的市场前景。 家用智能清扫机，包括计算机、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关、操作电位计等，在清扫机的顶部共设有三个超声波距离传感器；清扫机底部前方边沿安装有5个接近开关，接近开关与超声波距离传感器一起，构成清扫机测距系统；清扫机装有两台直流电机；在清扫机的底部安装有吸尘器机构。自动清扫机器人的功能是自动完成房间空旷地面尤其是家居空旷地面的清扫除尘任务，打扫前，要把房间里的物体紧靠四周墙壁，腾出空旷地面。清扫机完成的主要功能：能自动走遍所以可进入的房间，可以自动清扫吸尘，可在遥控和手控状态下清扫吸尘。 本文所介绍的自动清扫机器人的总体布局方案如图1所示，前后两轮为万向轮，左右两轮为驱动轮。驱动轮设计采用两轮独立且各由两台步进电动机驱动的转向方式，通过控制左右两轮的速度差来实现转向。考虑到机器人实际应用的实用性，本驱动系统设计成一个独立的可方便替换的模块，当机器人驱动系统发生故障时，只需简单步骤就可以对驱动部分进行替换。同时为了机器人能够灵活的运动，从动轮选用万向轮。 下图为自动清扫机的三维立体图：
自动清扫机器人车箱体采用框架式结构。从下至上分隔成三个空间：第一层装配各运动部件的驱动电机、传动机构；第二层为垃圾存储空间；第三层装配机器人控制系统、接线板、
扫地机器人项目 规划方案 规划设计/投资方案/产业运营
摘要 扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。 该扫地机器人项目计划总投资10104.62万元，其中：固定资产投资8478.18万元，占项目总投资的83.90%；流动资金1626.44万元，占项目总投资的16.10%。 本期项目达产年营业收入15651.00万元，总成本费用12344.95 万元，税金及附加178.54万元，利润总额3306.05万元，利税总额3940.60万元，税后净利润2479.54万元，达产年纳税总额1461.06万元；达产年投资利润率32.72%，投资利税率39.00%，投资回报率24.54%，全部投资回收期5.58年，提供就业职位240个。
扫地机器人项目规划方案目录 第一章总论 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标
第二章投资背景和必要性分析 一、项目承办单位背景分析 二、产业政策及发展规划 三、鼓励中小企业发展 四、宏观经济形势分析 五、区域经济发展概况 六、项目必要性分析 第三章产品规划方案 一、产品规划 二、建设规模 第四章项目选址可行性分析 一、项目选址原则 二、项目选址 三、建设条件分析 四、用地控制指标 五、用地总体要求 六、节约用地措施 七、总图布置方案 八、运输组成 九、选址综合评价
扫地机器人设计报告
一、功能综述 1、清扫模式：随机清扫、螺旋式清扫、交叉清扫、沿边清扫、定点清扫、预约清扫等相结合，实现全方位立体清扫； 2、智能导航系统：实现对房间地形的重构，自动规划清扫路线； 3、智能安全监控：防撞，防跌落，防缠绕，电池电量监测； 4、创新功能：灰尘量识别，实现床底清扫，手机遥控模式，尖端气流滤尘技术，室内空气质量监测与提醒； 5、其他基础功能：自动返回并充电，灰尘盒安装检查，灰尘盒容量探测。 二、机械及系统设计 扫地机器人机械设计如图1所示。 前 图1 扫地机器人机械设计图 清扫机构，行走机构，吸尘机构是本次设计的重点，也是难点所在。由于机器人运动部件多，运动状态经常改变，必然产生冲击和振动。因此，增加机器人运动平稳性，提高机器人动力学特性尤为重要。为此，在设计时应注意在满足强度和刚度的前提下，尽量减小运动部件的质量，并注意运动部件对转轴的质心装
配。 (1)行走驱动轮及驱动电机 该部分主要保证机器人能够在平面内移动。为了保证小车良好的直线性，可采用双电机驱动左右两轮的方式，且在车体的后端装有一个不锈钢万向滚珠，这样可以使小车获取较好的机动性和灵活性及灵活性。前轮驱动的好处是：转向性能得到改善。前轮是转向轮，使得转向时的行驶方向容易控制，不容易出现过度转向的现象，转向安全性也得到提高。 (2)清扫机构 用电机带动两个清扫刷，使左面清扫刷顺时针转动，右面逆时针转动，这样就可以在清扫灰尘时将灰尘集中于吸风口处，为吸尘机构的工作做准备；清扫刷设计成可更换型的，可选择棉质纺织品或尼龙等化纤材料的，以适应不同的工作环境。 (3)吸尘机构 旨在强大的吸力、将灰尘吸入灰尘储存箱中；这里我们采用尖端气流滤尘技术，全方位，多层次将灰尘一网打尽。 (4)擦地机构 在清扫、吸尘之后，利用安装在壳体下面的清洁布擦出残留在地面上的细小灰尘，同时也能够擦除地面上的顽固污渍，从而保证清洁工作的质量。 扫地机器人功能框图如图2所示。
小米智能家居设计方私人定制 尊敬的用户姓名 智能方案设计 智能方案制作单位2019 / 3 /
尊敬的用户： 您好！这是一份针对你私人的家庭智能化方案设计，我们将竭尽所能的完成您对智能化的想象和需求，为方便你浏览方案，方案按照以下原则设计： 1.根据您的户型图纸，设计最全面的功能需求，您可以根据你的实际情况进行取舍。 2.根据设备点位，提供相应的弱电线路图纸，避免普通的弱电电工因为对智能家居的不了解，造成线路设计的遗漏。 3.在上述两点完成后，可以根据您的私人化需求，再单独定制私人化的智能场景或者智能化控制。 智能家居相关设备图例及编号 图例： 1.:智能家居网关，实现智能化的大脑，属于必备设备，提供设备之间的相互通讯以及设备和云端之间的连接。
2.：小米智能灯，提供智能灯光，可以通过网关连接wifi，实现远程控制，同时也可以配合小爱同学，实现本地语音控制，也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动，比如开门后，灯光自动亮起. 3.:小米智能窗帘电机，实现窗帘的无线控制，也可也配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 4.：小米空调控制器，实现屋内空调的无线控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。
5.:小爱同学，语音控制设备，可以配合其他设备使用。 6:小米指纹锁，带智能猫眼，不仅仅是传统的指纹锁，可视猫眼，还可以联动家里的智能化场景。 7：小米智能开关，实现屋内灯光控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。
关于智能扫地机器人的市场调查报告以及总体设计 杨浩荣王健聪 (北京理工大学珠海学院电气工程及其自动化系) 引言：机器人技术作为20世纪最伟大的发明之一，自上世纪60年代问世以来，已获得巨大的进步。在机器人技术不断成熟的今天，机器人在工业领域大放异彩的同时，它已快速地在农业、军事、服务等非工业领域不断拓展，并取得一定的成果。 关键词：市场需求智能扫地机器人寻路算法 Market research report on intelligent robot sweeps the floor, and the overall design Yang Haorong Wang Jianlin Abstract:robot technology as one of the greatest inventions of the 20th century, since the 1960 s, has acquired great progress. In today's robot technology continues to mature, to shine in the field of industrial robot at the same time, it has quickly in non-industrial sectors such as agriculture, military and service development, and achieved certain results. Key words: market demand intelligent sweeping robot pathfinding algorithm 1.市场需求及其调查： 作为新兴的朝阳产业，机器人出现的时间虽然短暂，但是对社会的影响是巨大的，对人类的影响也是深远的。其中，服务型机器人因更为贴近人类的生活已经有越来越多的大企业把目光投注到服务型机器人上，并制定了一些列的产品开发战略规划，产品内容包括从提供家庭日常服务的机器人到机器人玩具。尤其是玩具机器人，因为技术起点相对低，目前已成为诸多大的生产厂家的追逐热点。 服务型机器人，如今的定义尚未统一。服务型机器人的范围很广。 为了更高地了解人们对服务型机器人的了解与期望，我们进行了问卷调查，调查结果如下：
扫地机器人项目规划设计方案 规划设计/投资分析/实施方案
报告说明— 该扫地机器人项目计划总投资11756.27万元，其中：固定资产投资9916.15万元，占项目总投资的84.35%；流动资金1840.12万元，占项目总投资的15.65%。 达产年营业收入17938.00万元，总成本费用13549.85万元，税金及附加218.68万元，利润总额4388.15万元，利税总额5212.09万元，税后净利润3291.11万元，达产年纳税总额1920.98万元；达产年投资利润率37.33%，投资利税率44.33%，投资回报率27.99%，全部投资回收期5.07年，提供就业职位304个。 扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。
目录 第一章项目概况 第二章投资单位说明 第三章项目背景及必要性 第四章投资建设方案 第五章项目选址可行性分析第六章土建工程分析 第七章工艺先进性分析 第八章项目环境影响情况说明第九章职业保护 第十章项目风险应对说明 第十一章节能评估 第十二章项目进度方案 第十三章项目投资情况 第十四章项目经营效益 第十五章评价及建议 第十六章项目招投标方案
第一章项目概况 一、项目提出的理由 扫地机器人行业发展以来技术进步明显。最初的扫地机器人通过随机 碰撞的方式来进行清扫，清扫效率低；随着技术的发展，出现了使用陀螺 仪和加速度计导航的局部规划类产品；随后又出现了使用激光导航LDS-SLAM或视觉导航V-SLAM的全局规划产品。 二、项目概况 （一）项目名称 扫地机器人项目 （二）项目选址 xx产业示范园区 项目建设方案力求在满足项目产品生产工艺、消防安全、环境保护卫 生等要求的前提下尽量合并建筑；充分利用自然空间，坚决贯彻执行“十 分珍惜和合理利用土地”的基本国策，因地制宜合理布置。对周围环境不 应产生污染或对周围环境污染不超过国家有关法律和现行标准的允许范围，不会引起当地居民的不满，不会造成不良的社会影响。 （三）项目用地规模 项目总用地面积36511.58平方米（折合约54.74亩）。
小米智能家居设计方案 私人定制版 尊敬的用户姓名： 智能方案设计师: 智能方案制作单位： 2019 / 3 / 2
尊敬的用户： 您好！这是一份针对你私人的家庭智能化方案设计，我们将竭尽所能的完成您对智能化的想象和需求，为方便你浏览方案，方案按照以下原则 设计： 1.根据您的户型图纸，设计最全面的功能需求，您可以根据你的实际情况进 行取舍。 2.根据设备点位，提供相应的弱电线路图纸，避免普通的弱电电工因为对智 能家居的不了解，造成线路设计的遗漏。 3.在上述两点完成后，可以根据您的私人化需求，再单独定制私人化的智能 场景或者智能化控制。 智能家居相关设备图例及编号 图例： 1.:智能家居网关，实现智能化的大脑，属于必备设备，提供设备之间的相互通讯以及设备和云端之间的连接。
2.：小米智能灯，提供智能灯光，可以通过网关连接wifi，实现远程控制，同时也可以配合小爱同学，实现本地语音控制，也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动，比如开门后，灯光自动亮起. 3.:小米智能窗帘电机，实现窗帘的无线控制，也可也配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 4.：小米空调控制器，实现屋内空调的无线控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 5.:小爱同学，语音控制设备，可以配合其他设备使用。
6:小米指纹锁，带智能猫眼，不仅仅是传统的指纹锁，可视猫眼，还可以联动家里的智能化场景。 7.：小米智能开关，实现屋内灯光控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 8.：小米路由器，千兆网络，全屋wifi无盲区。 9．：小米扫地机器人，智能化扫地，无盲区，清扫干净彻底。
1、课题背景及研究的目的和意义 1.1课题背景 扫地机器人是服务机器人的一种，可以代替人进行清扫房间、车间、墙壁等。提出一种应用于室内的移动清洁机器人的设计方案。其具有实用价值。室内清洁机器人的主要任务是能够代替人进行清扫工作，因此需要有一定的智能。清洁机器人应该具备以下能力：能够自我导航，检测出墙壁，房间内的障碍物并且能够避开；能够走遍房间的大部分空间，可以检测出电池的电量并且能够自主返回充电，同时要求外形比较紧凑，运行稳定，噪音小；要具有人性化的接口，便于操作和控制。结合扫地机器人主要功能探讨其控制系统的硬件设计。 1.2研究目的和意义 国家农业智能装备工程技术研究中心邱权博士介绍说，扫地机器人可以看作是一种智能吸尘器，通过其基于传感器检测的智能运动规划算法使原本由人操作的吸尘器成为一个可自主运行的智能化设备。它通过各种传感器，比如碰撞开关、红外接近开关、超声传感器、摄像头等，来感知自身的位置和状态，通过智能算法决定当前的任务状态。它可以根据某个传感器检验地面清洁程度，根据历史信息确定哪些区域已经打扫过，它的充电座会发出红外线信息，在电量低于一定值后，它开始寻找红外信息来自动充电。防跌落是基于机器人底部所安装的红外传感器检测地面的距离，当距离发生变化时机器人将停止并改变路线。由于扫
地机器人是一个智能化产品， 1.3工作原理 扫地机器人机身为可移动装置，机器人依托红外识别以及超声波测距从而避障，配合芯片控制内部电机转动以及内部真空环境吸尘，通过路线设计，在室内自由行走，由中央主刷旋转清扫，并且辅以边刷，沿直线或者之字形活动路径打扫。 2、设计要求与内容 1）以 AT89S52系列单片机为核心设计移动清扫机器人电机驱动与控制电路，采用红外传感器和超声波传感器完成障碍物检测电路设计，完成充电站检测电路设计，完成避障算法与路径规划算法设计。 2）按键选择清扫模式和充电模式。 3）显示方式LED 显示当前时间和机器人当前工作状态。 3、系统方案设计 3.1设计任务 1）利用AT89S52处理器编程实现电机驱动。 2）液晶显示扫地机器人的内部参数。 3）当扫地机器人显示电量不足时，无线模块发送命令到充电桩，开始进行充电模式，此时红外发射光线充电桩与扫地机器人充电接口对接，此
智能扫地机器人项目 实施方案 xxx公司
摘要 本报告是基于可信的公开资料或报告编制人员实地调查获取的素材撰写，根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》（2013年修正）的要求，依照“科学、客观”的原则，以国内外项目产品的市场需求为前提，大量 收集相关行业准入条件和前沿技术等重要信息，全面预测其发展趋势；按 照《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》的具体要求，主要从技术、经济、工程方案、环境保护、安全卫生和节能及清洁生产等方面进行充分 的论证和可行性分析，对项目建成后可能取得的经济效益、社会效益进行 科学预测，从而提出投资项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见， 因此，该报告是一份较为完整的为项目决策及审批提供科学依据的综合性 分析报告。 该智能扫地机器人项目计划总投资12430.22万元，其中：固定资产投 资9956.30万元，占项目总投资的80.10%；流动资金2473.92万元，占项 目总投资的19.90%。 达产年营业收入21610.00万元，总成本费用16623.72万元，税金及 附加223.11万元，利润总额4986.28万元，利税总额5897.15万元，税后 净利润3739.71万元，达产年纳税总额2157.44万元；达产年投资利润率40.11%，投资利税率47.44%，投资回报率30.09%，全部投资回收期4.82年，提供就业职位414个。
扫地机器人从功能性向智能型转型，由基本的清扫功能，到清扫效率、清扫质量的提升，规划类产品已经成为行业的标配，客户体验明显提升。 围绕着传感器、算法方面的提升，规划类产品再度引爆了扫地机器人市场，使得扫地机器人市场进入智能新时代。 项目概论、建设背景及必要性、项目市场分析、建设规划、选址可行 性研究、工程设计可行性分析、工艺技术方案、项目环境分析、安全经营 规范、项目风险说明、节能方案分析、计划安排、投资计划、经济效益、 评价及建议等。
关于智能家用扫地机的调研报告 王旭 顺宇 罗晓晖
日期：2014.10.21
调研背景： 随着经济的发展，科学技术的进步，人工智能这一概念逐渐得到普及，本次调研，将以逐渐兴起的扫地机为调研对象，通过市场上的一些产品来发现各品牌此款产品的特征和特色，也可以为本组的CDIO项目提供好的思路和想法。 随着国生活水平的不断提高，原本一直在欧美市场销售的扫地机器人走入平常百姓家，并被越来越多的人所接受，扫地机器人将在不久的将来像白色家电一样成为每个家庭必不可少的清洁帮手。产品也会由现在的初级智能向着更高程度的智能化程度发展，逐步的取代人工清洁。 产品原理： 采用较为先进的人工智能技术，有着较为科学的算法支持，从而对障碍判断、路径规划等有着比较科学的处理办法；同时装备新型的传感器，例如声控传感，超声波传感，自动定位等传感器，使得机器的反应更为敏捷快速；作为主要功能的清洁部分一般都会采取毛刷加洗尘的原理。 调研对象（产品对比）： 科沃斯地宝叮叮CEN630扫地拖地机器人
作为智能扫地机器人的研究领军品牌，在技术上有着较为深厚的积累，本次调研的该型号产品也是新近开发的产品。 核心技术： （1）智能系统 Auto－MCU智能芯片作为整个扫地机器人的头脑，有着至关重要的任务。MCU是当今扫地机器人界精锐的全新大脑系统，它不仅使在吸力全新提升，同时统筹一系列强大的外在功能，例如灰尘识别、只能防撞、智能防跌落等。 （2）深度清洁拥有500帕的强力吸力，使吸力提升25%，机器下方的滚刷每分钟可达4000转，即使如大体积的豆子纸屑也能一次吸净，不留残余。同时，双边刷加长60%，清洁直径延长6cm，边角无遗漏，增大情节面积，提高情节效率。 （3）高效电池该型号机器的电池容量达到了3000mAh，环保安全，持续续航可达120分钟，对于大户型的房间也是可以对付的。 （4）多种清洁形式独特的灰尘识别系统，可以根据灰尘量切换不同的清扫模式，比如边沿清扫，定点清扫等等，同时还有预约清扫模式，极大的节约了时间成本（5）自动回充电量不足，会自动寻找充电基座，灵敏迅捷，若设定了预约模式，则会在下一时间自动清洁。 产品展示：
“家庭清洁机器人”设计 方案 学院：电气与电子工程学院 专业班级：电信 1101 申报人：万威 组内成员：彭超峰、姚钟方、 仝鹏、仲红玉
引言 家庭卫生状况的好与坏，直接影响到家人的身体健康及心情的好坏，一个清新整洁的居住环境不仅能给家人带来身心的健康，还能促进家庭成员关系的融洽性，而地面卫生会直接反映出家中的卫生状况好与坏，你还为每天扫地而发愁吗没关系，家用清洁机器人来帮你。本设计就是针对上面所出现的问题而设计的，可以对室内卫生进行智能清洁，可以把室内的尘土，碎屑，果皮等统统清洁干净，无缝隙、无死角、无残留，还你一个干净的地面，实现生活的便捷化和智能化。 1.总体方案设计及功能描述 利用STC89C52单片机对小车及吸尘装置遥控控制和自动控制，实现人工清洁模式和自动清洁模式，并利用按键及LCD12864液晶显示屏进行切换和显示两种模式。在自动清洁模式下，利用DS1302提供时间，可以对智能吸尘小车设定时间，利用按键及LCD12864液晶屏设定和显示设定清洁时间，可以设定每半天、每天或每两天的指定时间进行卫生清洁，做到定时自动清洁，也可以在发现室内卫生状况比较差的情况下，通过按动按键，人为即时开启家用清洁机器人进行卫生清洁工作；在人工清洁模式下，通过遥控器遥控控制小车，进行来清洁指定地方的垃圾，做到定点快速清洁。在小车自动清洁模式下，通过超声波测距模块来感知障碍物的存在，得到数据后传回STC89C52单片机中，利用程序算法，实现小车的自动转弯、后退，避免小车与障碍物发生碰撞及进入死角后出不来，转弯后通过调节小车车轮转速使小车改变一定角度行驶大约30cm后，在调整一定角度，实现与原来行驶方向反向，并与原来行驶轨迹中线相隔大约20cm，实现小车新旧运行轨迹间紧密结合，做到无缝隙，无死角的清洁工作，做到传统吸尘机器人不易做到的功能。 2.创新与特点
扫地机器人项目 计划书 规划设计/投资方案/产业运营
摘要说明— 智能扫地机器人前几年不为人所知到渐渐被人们所喜爱，现在几乎成为每家必备，成为了家里的一位新成员。不过虽然我国扫地机器人的交易规模和渗透率在逐年提高，但距离欧美发达国家相比还有很大差距。尤其是我国扫地机器人目前只覆盖主要的一二线城市，在更广的空间范围内，渗透率提高还需时间。 该扫地机器人项目计划总投资5781.91万元，其中：固定资产投资4178.04万元，占项目总投资的72.26%；流动资金1603.87万元，占项目总投资的27.74%。 达产年营业收入12913.00万元，总成本费用10151.53万元，税金及附加111.37万元，利润总额2761.47万元，利税总额3253.73万元，税后净利润2071.10万元，达产年纳税总额1182.63万元；达产年投资利润率47.76%，投资利税率56.27%，投资回报率35.82%，全部投资回收期4.29年，提供就业职位237个。 报告内容：项目总论、建设必要性分析、产业分析预测、项目建设规模、项目选址规划、工程设计方案、项目工艺分析、项目环保分析、项目职业保护、项目风险评价、项目节能分析、实施安排、项目投资可行性分析、项目经济效益分析、总结说明等。
规划设计/投资分析/产业运营
扫地机器人项目计划书目录 第一章项目总论 第二章建设必要性分析 第三章项目建设规模 第四章项目选址规划 第五章工程设计方案 第六章项目工艺分析 第七章项目环保分析 第八章项目职业保护 第九章项目风险评价 第十章项目节能分析 第十一章实施安排 第十二章项目投资可行性分析第十三章项目经济效益分析第十四章招标方案 第十五章总结说明
扫地机器人（自动打扫机）的设计方案 1.绪论 随着现代社会生活节奏的加快，人们或忙于工作，或享受生活，时间越来越宝贵，所以不会把它浪费在整理家务和打扫卫生方面。收入水平的不断提高使得人们对生活质量的要求越来越高，高品质的生活首先要保证居住环境的干净卫生，因此大家渴望找到一种机器人，能够智能的打扫房间卫生。 机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一，在短短的几十年发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓无所不在。目前机器人已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经离不开机器人的帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。 目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦查机器人、以及通过编译程序使其能做整套表演动作的舞蹈机器人，还有不少参考人、狗、恐龙等动物的模样制造机器人玩具。 扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。扫地机器人也是当下比较流行的一种机器人，随着不断的研究发展智能化大幅度提高，能够自我定位、感应障碍物、规划路径以及自动充电。 2.扫地机器人的技术指标 综合考虑经济型和先进性的原则，参考淘宝网在售产品，我选择了一款扫地机器人以作对比，实物如图2.1所示。该产品采用革命性清扫系统，真空龙卷大吸力（普通机器人的5倍），无毛刷设计，首创滚筒吸取器，将适配器与座充合二为一（简约、美观而且不占空间），零部件高度模块化，可自由拆卸更换，垃圾盒、独立滤网仓方便抽取和清理。
智能扫地机器人项目投资计划书 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 该智能扫地机器人项目计划总投资7474.28万元，其中：固定资产投 资5228.65万元，占项目总投资的69.96%；流动资金2245.63万元，占项 目总投资的30.04%。 达产年营业收入16433.00万元，总成本费用12411.56万元，税金及 附加152.50万元，利润总额4021.44万元，利税总额4728.62万元，税后 净利润3016.08万元，达产年纳税总额1712.54万元；达产年投资利润率53.80%，投资利税率63.27%，投资回报率40.35%，全部投资回收期3.98年，提供就业职位323个。 扫地机器人从功能性向智能型转型，由基本的清扫功能，到清扫效率、清扫质量的提升，规划类产品已经成为行业的标配，客户体验明显提升。 围绕着传感器、算法方面的提升，规划类产品再度引爆了扫地机器人市场，使得扫地机器人市场进入智能新时代。
目录 第一章总论 第二章建设单位基本信息第三章项目建设必要性分析第四章建设内容 第五章项目建设地方案 第六章项目土建工程 第七章工艺方案说明 第八章项目环保分析 第九章安全管理 第十章建设风险评估分析 第十一章项目节能方案分析第十二章实施进度计划 第十三章投资计划方案 第十四章项目经营效益分析第十五章综合评价 第十六章项目招投标方案
第一章总论 一、项目提出的理由 扫地机器人从功能性向智能型转型，由基本的清扫功能，到清扫效率、清扫质量的提升，规划类产品已经成为行业的标配，客户体验明显提升。 围绕着传感器、算法方面的提升，规划类产品再度引爆了扫地机器人市场，使得扫地机器人市场进入智能新时代。 二、项目概况 （一）项目名称 智能扫地机器人项目 （二）项目选址 xx经开区 场址选择应提供足够的场地用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生 产设施的建设需要；场址应具备良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕，确保能源供应有可靠的保障。 （三）项目用地规模 项目总用地面积21484.07平方米（折合约32.21亩）。 （四）项目用地控制指标
年产xx台扫地机器人项目 商业计划书 规划设计/投资分析/实施方案
报告摘要说明 扫地机器人满足家庭清洁需求，相比人力和吸尘器，扫地机器人更加 智能便捷，其采用的环境感知技术和运动控制技术大大降低清扫过程的人 工干预，可自主完成规划路径、清扫、充电。 xxx科技公司由xxx科技发展公司（以下简称“A公司”）与xxx 有限公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出资350.0万元，占公司股份55%；B公司出资290.0万元，占公司股份45%。 xxx科技公司以扫地机器人产业为核心，依托A公司的渠道资源和 B公司的行业经验，xxx科技公司将快速形成行业竞争力，通过3-5年 的发展，成为区域内行业龙头，带动并促进全行业的发展。 xxx科技公司计划总投资19646.67万元，其中：固定资产投资15055.09万元，占总投资的76.63%；流动资金4591.58万元，占总投 资的23.37%。 根据规划，xxx科技公司正常经营年份可实现营业收入38833.00 万元，总成本费用30894.42万元，税金及附加360.15万元，利润总 额7938.58万元，利税总额9393.71万元，税后净利润5953.93万元，纳税总额3439.77万元，投资利润率40.41%，投资利税率47.81%，投 资回报率30.31%，全部投资回收期4.80年，提供就业职位734个。
目前，家务机器人在个人及家用服务机器人的销售量中占据主要部分，发展速度较快，而家务机器人的发展主要得益于智能扫地机器人市场的崛起。
第一章总论 一、拟筹建公司基本信息 （一）公司名称 xxx科技公司（待定，以工商登记信息为准） （二）注册资金 公司注册资金：640.0万元人民币。 （三）股权结构 xxx科技公司由xxx科技发展公司（以下简称“A公司”）与xxx 有限公司（以下简称“B公司”）共同出资成立，其中：A公司出资350.0万元，占公司股份55%；B公司出资290.0万元，占公司股份45%。 （四）法人代表 秦xx （五）注册地址 xxx高新技术产业示范基地（以工商登记信息为准） （六）主要经营范围 以扫地机器人行业为核心，及其配套产业。
基于单片机的扫地机器人的设计开题报告沈阳航空航天大学 北方科技学院 论文题目: 基于单片机的扫地机器人的设计专业: 通信工程学号: B24121129 学生姓名: 王新指导教师: 马凤霞 2016年 3 月 21 日 一、立题依据 1、选题目的 自动扫地机器人，是一种智能扫地、吸尘工具，是一种配备了微电脑系统的电动保洁设备，它能按照人们的设置清洁房间的某一特定部分或全部。清洁机器人最早出现在于美国，随后发展的欧美，风靡港澳台，90年代中期进入大陆。现在市场上的自动扫地机器人主要几种品牌:(TOMEFON德国)斐纳扫地机器人，(irobot美国)irobot扫地机器人，(Proscenic台湾)浦桑尼克扫地机器人，(科沃斯中国)科沃斯扫地机器人，(PHILIPS荷兰)飞利浦扫地机器人等。 人类的一只脚已经迈进了机器人时代的大门，中国10年内机器人将融入市民日常生活，机器人将和汽车一样成为生活必需用具。这些机器人从用途上看，有用于教育类的机器人，有用于服务类的机器人，有用于制造类的机器人，等等。其中自动扫地机器人就属于服务类的机器人。机器人的发展就像上世纪80年代的个人电脑、上世纪90年代中期的手机一样，正处于产业真正起飞的前夕，巨大的市场前景已经展现。资料显示，2003年至2007年间，全球机器人以每年40%左右的速度增长。据统计，到2009年底，全球投入使用的服务型机器人已达到450万台。 2、选题的意义
自动扫地机器人优于普通吸尘器的地方主要体现在:省时、省力，整个清洁过程中不需要人控制，减轻您操作负担;还比一般吸尘器的噪音小，清洁房间的过程免受噪音之苦;还可以净化空气，内置活性炭、吸附空气中的有害物质，粉尘净化率高达96%，清洁效率接近100%;轻便小巧:轻松打扫普通吸尘器清理不到的死角。总之，自动扫地机器人，具有操作简单，使用方便、智能、安全、、清洁效果显著的特点。 3、国内外研究现状 现在国内外市场上的扫地机器人推出速度如雨后春笋，国外品牌中，美国iRobot和德国TOMEFON扫地机器人比较热门，国内目前比较知名的有科沃斯、地贝、福玛特等，其中作为进入扫地机器人市场的Proscenic，也是比较热门的一个品牌。 研究现状:自动扫地机器人作为服务机器人领域中的一个新产品，尽管目前国内在这方面的研究开发方面已经取得一定的成果，但是仍有许多关键技术问题需要解决或提高，如路径规划就是其中的一个比较重要的技术。有的可在房间内随机移动，有的能在 1 单个房间内比较简单地以一定的路线移动(不能100%走遍)。事实上，虽然有一些公司推出了一些样品或产品，但却不能达到满意程度:清洁效果不佳，遍历时间长。 目前，在一些发达国家的办公室、工厂、车站、机场等场所已广泛使用到自动扫地机器人。随着科学技术的进步和社会的发展，人们希望更多地从繁琐的日常事务中解脱出来，这使得自动扫地机器人进入人家庭成为可能。如果自动扫地机器人性价比足够高，那么自动扫地机器人市场将会被看好。 二、研究方案
课程设计说明书 课程名称：综合课程设计 题目：扫地机器人设计 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：设计成绩： 学号：答辩成绩： 学生姓名： 总成绩： 起讫日期： 2020年6月1日至 2020年6月25日指导教师： 系分管主任： 审核日期：
说明 1、课程设计任务书由指导教师填写，并经学院审定后下达给学生。 2、进度表是课程设计工作检查的主要依据。 3、学生根据指导教师下达的任务书，独立完成课程设计。 4、本任务书在课程设计完成后，与打印部分（说明书、机械设计图 纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）以及电子文档部分（所有设计的说明书、机械设计图纸、三维模型、电路原理图和程序清单等）资料一并上交指导教师，作为课程设计的主要档案资料。
一、课程设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求） 1、工作要求 减速、驱动、传动系统是机器人运动控制的重要组成部分，不仅仅在机器人运动中起到主要作用，在其他机械设备的运动控制中也起到主要作用。《机器人机械设计》课程设计实践教学环节要求同学们针对实际需求，灵活应用所学知识，独立进行系统综合设计，以达到巩固机器人减速、驱动、传动系统的基础知识、掌握机器人减速、驱动、传动系统设计、计算过程，并根据样机拆解，提高动手实践能力的目的。 2、技术要求 每五位学生一组，每组应独立完整地设计一套总体装配图、减速、驱动、传动轮组系统；微机控制系统接口电路及软件设计。 设计参考数据如下： 机器人自重4kg，要求负载1-5kg，每1kg为一个负载阶梯 每组对应不同负载 机器人最大运动速度：分别为30，40，50cm/s 提供轮组样机模型及减速传动模型可供参考 设计要求如下： （1）完成扫地机器人整体装配设计。 （2）完成直流电机选型、数字码盘设计、各种设计参数计算。 （3）完成整个机器人减速、驱动、传动轮组系统的3D建模、2D图纸设计，参数标注等。 （4）完成微机控制系统接口电路设计； （5）完成微机控制系统软件设计； （6）完成并打印设计说明书。 （7）提交全部设计电子文档。等效A0图纸1张以上。 三、课程设计实物内容及要求
小米智能家居设计方案 私人定制版尊敬的用户姓名： 智能方案设计师: 智能方案制作单位： 2019 / 3 / 2
尊敬的用户： 您好！这是一份针对你私人的家庭智能化方案设计，我们将竭尽所能的完成您对智能化的想象和需求，为方便你浏览方案，方案按照以下原则设计： 根据您的户型图纸，设计最全面的功能需求，您可以根据你的实际情况进行取舍。 根据设备点位，提供相应的弱电线路图纸，避免普通的弱电电工因为对智能家居的不了解，造成线路设计的遗漏。 在上述两点完成后，可以根据您的私人化需求，再单独定制私人化的智能场景或者智能化控制。 智能家居相关设备图例及编号 图例： 1.:智能家居网关，实现智能化的大脑，属于必备设备，提供设备之间的相互通讯以及设备和云端之间的连接。 2.：小米智能灯，提供智能灯光，可以通过网关连接wifi，实现远程控制，同时也可以配合小爱同学，实现本地语音控制，也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动，比如开门后，灯光自动亮起.
3.:小米智能窗帘电机，实现窗帘的无线控制，也可也配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 4.：小米空调控制器，实现屋内空调的无线控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 5.:小爱同学，语音控制设备，可以配合其他设备使用。 6:小米指纹锁，带智能猫眼，不仅仅是传统的指纹锁，可视猫眼，还可以联动家里的智能化场景。
7.：小米智能开关，实现屋内灯光控制，可以使用手机控制，亦可以配合小爱同学，实现本地语音控制。也可以配合指纹锁，门窗磁实现场景联动。 8.：小米路由器，千兆网络，全屋wifi无盲区。 9．：小米扫地机器人，智能化扫地，无盲区，清扫干净彻底。10.:小米智能电视，海量片源，语音点播节目，超爽体验。
毕业设计（论文）中文题目：清扫机器人结构设计 学习中心（函授站）：江阴 专业：机械设计及自动化 姓名：夏成 学号：CS051410248 指导教师：孙菊 南京航空航天大学 2016年5月 目录 中文摘要......................................................... I ABSTRACT ........................................................ II
第一章绪论 (1) 第一节研究的目的和意义 (1) 第二节设计的重点和难点 (1) 第三节家庭清扫机器人的关键技术 (1) 第四节论文主要完成工作 (2) 第二章总体结构设计 (3) 第一节整体结构布局 (3) 第二节驱动部分 (4) 第三节吸尘部分 (6) 第四节电源部分 (6) 第五节路径规划算法 (6) 第六节仿真结果 (8) 第三章硬件控制部分设计 (9) 第一节 AT89系列单片机简介 (9) 第二节外围电路 (9) 结论 (11) 致谢 (12) 参考文献 (13) 题目：清扫机器人结构设计
中文摘要 摘要:清扫机器人属于服务机器人的一种，世界各国尤其是西方发达国家都在致力于研究开发和广泛使用服务机器人。如果清扫机器人的性价比足够高，那么清扫机器人的市场将会被看好。 本文介绍了清洁机器人在国内外发展现状和应用情况，侧重研究了清洁机器人的避障控制系统。结合实验室实际条件，设计了机器人样机。其主要工作内容包括:小车机械本体设计、控制理论的介绍、AT89C51单片机控制系统硬件电路及检测电路设计、控制系统软件设计和机器人避障性能测试试验。 通过实验表明所设计的机器人样机能够实现自主避碰的功能,达到设计要求。 关键词:清洁机器人避障 AT89C51单片机
机械电子学课程作业 专业：精密仪器及机械课程名称：机械电子学 学号： 姓名： 完成时间：类别标准分数实得分数平时 成绩 作业 成绩 总分100 授课教师 签字
扫地机器人（自动打扫机）的设计方案 1.绪论 随着现代社会生活节奏的加快，人们或忙于工作，或享受生活，时间越来越宝贵，所以不会把它浪费在整理家务和打扫卫生方面。收入水平的不断提高使得人们对生活质量的要求越来越高，高品质的生活首先要保证居住环境的干净卫生，因此大家渴望找到一种机器人，能够智能的打扫房间卫生。 机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一，在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓无所不在。目前机器人已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经离不开机器人的帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。 目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦查机器人、以及通过编译程序使其能做整套表演动作的舞蹈机器人，还有不少参考人、狗、恐龙等动物的模样制造机器人玩具。 扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。扫地机器人也是当下比较流行的一种机器人，随着不断的研究发展智能化大幅度提高，能够自我定位、感应障碍物、规划路径以及自动充电。 2.扫地机器人的技术指标 综合考虑经济型和先进性的原则，参考淘宝网在售产品，我选择了一款扫地机器人以作对比，实物如图2.1所示。该产品采用革命性清扫系统，真空龙卷大吸力（普通机器人的5倍），无毛刷设计，首创滚筒吸取器，将适配器与座充合二为一（简约、美观而且不占空间），零部件高度模块化，可自由拆卸更换，垃圾盒、独立滤网仓方便抽取和清理。