家庭智能清洁机器人.pptx

智能家庭清洁机器人陆应康、 詹浩 、赵立华 、张昌明 、刘蔚成、 马涛 、王令、 谈睿课题研究的背景近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，智能机器人技术逐 渐成为现代机器人研究领域的热点。其中，服务机器人开辟了机器人应用的新 领域。服务机器人的出现主要有三大原因：一是劳动力成本的上升；二是人类 想摆脱枯燥乏味的体力劳动，如清洁、家务、照顾病人等；三是人口的老龄化 和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的市场应用前景。 自动进行房间地面清洁的自主吸尘式家庭服务机器人，集机械学、电子技 术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科 为一体。自主吸尘机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者，其研究始 于 20 世纪 80 年代，到目前为止，已经产生了一些概念样机和产品。吸尘机器 人的发展，带动了家庭服务机器人行业的发展，也促进了移动机器人技术、图 像和语音识别、传感器等相关技术的发展家庭清扫机器人的组成结构清洁地面遥控控制基站机器人自动避障红外通讯检测台阶过热检测返回基站对接充电灰尘盒防满工作原理天花板卫星定位系统房间的整体记录与扫描空间扫描将结果存入微电脑确定当前位置机器人确定清理方式地面垃圾的识别 红外感应种类、数量直线清扫型自动制定合理清洁方式识别结果微电脑清洁方式沿边清扫型螺旋清扫型交叉清扫型人机交互依靠传感器实现的功能清理死角防跌落防过热智能路线防撞墙灰尘盒防满返回基站充电超声波测距传感器扫地机器人内部安装六个超声波测距传感器其中“前左右”三个用来测距，原理：超声波反射测距，由声波反射时间计算出与障碍物之间的距离，并根据信号的幅值大小，初步估算障碍物的大小。当测量距离小于限定值时向控制器发送信号，控制器控制扫地机器人进行转向。整体六个超声波传感器，来判断机器人自身所处房间位置：在房屋中间，则先设为它沿某一方向运动到靠近墙边的某一点。机器入就可从墙边的某一点开始，按逆时针方向绕墙运动一周，先对室内墙边地面进行一次预清扫。扫地机器人在绕完一圈后再向左或向右行走到墙壁的最左端，以此来作为它清挡路径的起始点，正式开始清扫，每快遇到墙时便运动路线的水平方向平移一些距离，转向继续行进。当遇到障碍物时先绕其一周回到原位置再继续往返清扫。防跌落传感器也是利用超声波进行测距。当扫地机器人行进至台阶边缘时，防跌落传感器利用超声波测得扫地机器人与地面之间的距离，当超过限定值时，向控制器发送信号，控制器控制扫地机器人进行转向，改变扫地机器人前进方向，从而实现防止跌落的目的。防跌落智能路线防撞墙变介质型电容传感器当灰尘盒中灰尘高度到达电容传感器高度时，电容传感器中的介质发生改变，由于灰尘的介电常数与空气的介电常数不同，从而引起传感器电容变化，传感器将信号传给控制器，控制器控制扫地机器人发出报警信号，提醒主人应该清理灰尘盒了。灰尘盒防满温度传感器为了防止扫地机器人持续工作导致电机过热，从而导致电路的烧毁，在扫地机器人电路板上安装两个温度传感器。当扫地机器人工作一段时间电机温度达到一定限度后一个温度传感器发送信号给控制器，控制器再控制扫地机器人停止工作，并运行散热风扇进行散热。当温度降到一定程度后，另一个温度传感器发送信号给控制器，控制器在控制扫地机器人继续工作。防过热边缘检测传感器清理死角边缘检测传感器是一个机械开关，开关的触发端设计成一个滑轮结构，在机器人的两侧各装有一个，用于保证机器人可以始终贴着墙的边缘走。这样就可以对墙壁边缘死角部分进行更好的清扫。红外传感器扫地机器人所带电池容量有限，所以就需要在电量低时自动返回充电基座进行充电再返回原位置继续打扫。当电量低于限定值时，控制器会向红外线发射器发送信号，红外线发射器向四周发射红外线。充电基座安装有红外线传感器，感受到来自扫地机器人发射来的红外线后，会向扫地机器人发射红外线。扫地机器人内部的红外线传感器接收到后会向控制器发送信号，控制器就会控制扫地机器人按照接受到红外线的方向找到充电基座，并自动返回进行充电。返回基站充电