我们所设计的多功能扫地机器人的移动机构采用三轮差速式移动机构,清扫机构和擦地机构均是由电机驱动,并采用蜗杆传动、带传动带动毛刷或滚拖实现清扫和擦地功能,电机驱动风扇高速转动产生负压实现吸尘功能,干燥功能则由加热片散热和风扇吹干共同实现。我们对机器人的蜗杆传动、带传动等进行了设计计算和分析校核,利用SolidWorks2014软件建立三维模型,并利用分析软件对扫地机器人的关键零件和机构进行受力仿真和运动仿真。
该款机器人以四驱小车为基座,两侧置马达带动清洁毛刷,前置推斗用于盛放垃圾,外置遥控器显示屏可手动触摸设置需清扫区域,能够定时清扫并实现清扫完毕后自动清除垃圾,然后自动归位。智能清扫机器人可以对地面进行自动清洁,包括清扫,吸尘,紫外线消毒;还能对火灾进行及时发现,并且进行快速报警;还可以实现对房间分区域设置定时打扫,按需打扫。它能实现智能地面清洁,实现自动启动,定时清洁,远距离智能遥控,且使用简单,节能环保,自动智能,实时方便,具有广阔的市场前景。
我们进行了智能扫地机器人避障系统的整体架构设计,并根据系统性能的要求采用了超声波模块、STM32F103单片机等主要硬件,设计了以STM32F103单片机为核心的硬件电路。为了实现智能扫地机器人在避障时具有独立的“决断”能力,研究还采用了数字PID 作为智能扫地机器人避障系统的控制策略,设计了软件系统。利用以 STM32F103单片机为核心的硬件电路耦合,以数字PID 算法为控制策略的软件系统,完成了智能扫地机器人避障系统的设计。