自動(dòng)掃地機(jī)設(shè)計(jì)

　　hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀：自動(dòng)清掃機(jī)器人是當(dāng)今服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域一個(gè)熱門的研究方向。從理論和技術(shù)上講，自動(dòng)清掃機(jī)器人比較具體地體現(xiàn)了移動(dòng)機(jī)器人的多項(xiàng)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(dòng)清掃機(jī)器人將大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)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(dòng)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(gè)接近傳感器的感應(yīng)，在機(jī)器和周圍墻體靠近的時(shí)候，通過plc對(duì)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(gè)房間的打掃之后停下來。在整個(gè)過程中，小車身上的吸塵器和掃地部件會(huì)全程對(duì)房間打掃。
　　
　　2、功能實(shí)現(xiàn)：
　　
　　如下圖可視：紅點(diǎn)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(shí)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(hào)以及障礙物信號(hào)。同時(shí)在行走的同時(shí)，起塵器和掃地機(jī)構(gòu)也在旋轉(zhuǎn)，洗塵部分也同時(shí)在運(yùn)行，確保垃圾能夠清理干凈。


　　
　　整個(gè)機(jī)器從原理部分可以分為五個(gè)部分：傳感器部分、驅(qū)動(dòng)部分、控制器部分、洗塵部分。
　　
　　3、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：
　　
　　自動(dòng)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(gè)空間，*層是裝配各運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；第二層為垃圾儲(chǔ)存空間，第三層裝配機(jī)器控制系統(tǒng)plc、驅(qū)動(dòng)板、電源、開關(guān)等等。
　　
　　驅(qū)動(dòng)部分是由兩個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)兩驅(qū)動(dòng)輪（后輪）從而推動(dòng)吸塵器運(yùn)動(dòng)，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(hào)的頻率，可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)較高精度的調(diào)速。同時(shí)在對(duì)兩電機(jī)分別施加相同或不同脈沖信號(hào)時(shí)，通過差速方式，可以方便的實(shí)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(jì)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(xiàn)轉(zhuǎn)彎，甚至當(dāng)兩后輪相互反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)彎半徑，即繞軸中點(diǎn)原地施轉(zhuǎn)，同時(shí)轉(zhuǎn)彎的速度可通過改變plc的程序來調(diào)節(jié)。