智能清潔機(jī)器人

趙祖逸

智能清潔機(jī)器人主要用于生活小區(qū)路面的清潔，其工作分兩步進(jìn)行，首先收集落葉等垃圾，然后同步吸塵，去除細(xì)小的垃圾，同時(shí)灑水沖刷，適用于比較寬敞的路面和小區(qū)廣場(chǎng)等環(huán)境。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)通過單片機(jī)控制車體轉(zhuǎn)向路徑、落葉等收集裝置、吸塵裝置、灑水裝置、感測(cè)部分。感測(cè)部分包括車身兩側(cè)的紅外線傳感器和前面的柔性碰板與光電開關(guān)組成的接觸式傳感器。

二、系統(tǒng)功能

1.系統(tǒng)軟件的核心主要由單片機(jī)和各功能電路組成，分為主控模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)采集輸入及輸出模塊、人機(jī)通訊模塊等。判斷程序和建模需在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行。

2.落葉清掃收集裝置采用彈性可伸縮的滾筒毛刷，可設(shè)定不同的轉(zhuǎn)速。彈性可伸縮的滾筒毛刷可防止機(jī)器人與墻壁等障礙物相撞受損，延長(zhǎng)使用壽命。清掃的垃圾置于儲(chǔ)物箱中，儲(chǔ)物箱可隨時(shí)被取出。

3.毛刷吸塵裝置可收集細(xì)小的垃圾，灑水裝置設(shè)置為間斷不連續(xù)霧化給水系統(tǒng)。

4.機(jī)器人運(yùn)動(dòng)路徑的選擇是保證清潔區(qū)干凈、無死角的關(guān)鍵。設(shè)置至少四個(gè)傳感器以及紅外線測(cè)距、避障、防跌落模塊，置于機(jī)器的四角，能前后、左右判別有無障礙物及與墻壁距離的多少。

發(fā)射管發(fā)出的紅外信號(hào)遇到障礙物反射回來，接收管接收到反射信號(hào)后導(dǎo)通，則信號(hào)處理電路的輸出端變?yōu)榈碗娖剑摰碗娖街苯铀腿雴纹瑱C(jī)的一個(gè)端口，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到這個(gè)端口的低電平變化時(shí)則表明該方位發(fā)現(xiàn)了障礙物。

5.機(jī)器人清潔采用連續(xù)循環(huán)模式路徑，見圖2。（指導(dǎo)老師：張文欣）