自動掃地機(jī)設(shè)計

　　hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀：自動清掃機(jī)器人是當(dāng)今服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域一個熱門的研究方向。從理論和技術(shù)上講，自動清掃機(jī)器人比較具體地體現(xiàn)了移動機(jī)器人的多項關(guān)鍵技術(shù)具有較強(qiáng)的代表性，從市場前景角度講，自動清掃機(jī)器人將大大降低勞動強(qiáng)度、提高勞動效率，適用于賓館、酒店、圖書館、辦公場所和大眾家庭。因此開發(fā)自動清掃機(jī)器人既具有科研上的挑戰(zhàn)性又具有廣闊的市場前景。
　　
　　1、總體原理：
　　
　　主要經(jīng)過4個接近傳感器的感應(yīng)，在機(jī)器和周圍墻體靠近的時候，通過plc對步進(jìn)電機(jī)的控制之下進(jìn)行合適的轉(zhuǎn)彎。在完成整個房間的打掃之后停下來。在整個過程中，小車身上的吸塵器和掃地部件會全程對房間打掃。
　　
　　2、功能實現(xiàn)：
　　
　　如下圖可視：紅點為傳感器，該小車的前輪是萬向輪，可以配合后輪不同轉(zhuǎn)速實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎功能，接近傳感器可以為掃地機(jī)提供轉(zhuǎn)彎需要信號以及障礙物信號。同時在行走的同時，起塵器和掃地機(jī)構(gòu)也在旋轉(zhuǎn)，洗塵部分也同時在運行，確保垃圾能夠清理干凈。


　　
　　整個機(jī)器從原理部分可以分為五個部分：傳感器部分、驅(qū)動部分、控制器部分、洗塵部分。
　　
　　3、機(jī)構(gòu)設(shè)計：
　　
　　自動掃地機(jī)器人車廂采用框架式結(jié)構(gòu)，從上到下一共分為3個空間，*層是裝配各運動的驅(qū)動電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)；第二層為垃圾儲存空間，第三層裝配機(jī)器控制系統(tǒng)plc、驅(qū)動板、電源、開關(guān)等等。
　　
　　驅(qū)動部分是由兩個四相步進(jìn)電機(jī)以及相應(yīng)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成的，步進(jìn)電機(jī)帶動兩驅(qū)動輪（后輪）從而推動吸塵器運動，前輪不再采用傳統(tǒng)的雙輪結(jié)構(gòu)，而采用萬向輪。這既減小了結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，又提高了轉(zhuǎn)彎的靈活性，通過改變作用于步進(jìn)電機(jī)的脈沖信號的頻率，可以對步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)較高精度的調(diào)速。同時在對兩電機(jī)分別施加相同或不同脈沖信號時，通過差速方式，可以方便的實現(xiàn)吸塵器前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后退、調(diào)頭等功能。這一設(shè)計的zui大優(yōu)點是吸塵器能夠在任意半徑下，以任意速度實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，甚至當(dāng)兩后輪相互反向運動時，實現(xiàn)零轉(zhuǎn)彎半徑，即繞軸中點原地施轉(zhuǎn)，同時轉(zhuǎn)彎的速度可通過改變plc的程序來調(diào)節(jié)。