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自動掃地機設計

瀏覽次數(shù):4092發(fā)布日期:2013-05-30
  hbzhan內容導讀:自動清掃機器人是當今服務機器人領域一個熱門的研究方向。從理論和技術上講,自動清掃機器人比較具體地體現(xiàn)了移動機器人的多項關鍵技術具有較強的代表性,從市場前景角度講,自動清掃機器人將大大降低勞動強度、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:
  
  主要經過4個接近傳感器的感應,在機器和周圍墻體靠近的時候,通過plc對步進電機的控制之下進行合適的轉彎。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速實現(xiàn)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。同時在行走的同時,起塵器和掃地機構也在旋轉,洗塵部分也同時在運行,確保垃圾能夠清理干凈。


  
  整個機器從原理部分可以分為五個部分:傳感器部分、驅動部分、控制器部分、洗塵部分。
  
  3、機構設計:
  
  自動掃地機器人車廂采用框架式結構,從上到下一共分為3個空間,*層是裝配各運動的驅動電機、傳動機構;第二層為垃圾儲存空間,第三層裝配機器控制系統(tǒng)plc、驅動板、電源、開關等等。
  
  驅動部分是由兩個四相步進電機以及相應的驅動機構組成的,步進電機帶動兩驅動輪(后輪)從而推動吸塵器運動,前輪不再采用傳統(tǒng)的雙輪結構,而采用萬向輪。這既減小了結構復雜度,又提高了轉彎的靈活性,通過改變作用于步進電機的脈沖信號的頻率,可以對步進電機實現(xiàn)較高精度的調速。同時在對兩電機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、左轉、右轉、后退、調頭等功能。這一設計的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)轉彎,甚至當兩后輪相互反向運動時,實現(xiàn)零轉彎半徑,即繞軸中點原地施轉,同時轉彎的速度可通過改變plc的程序來調節(jié)。
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