智能家庭清扫机器人的研究
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智能家庭清扫机器人的研究
作者:周盛荣 Publish: 2006-11-14 Hits:-
【中文题名】 智能家庭清扫机器人的研究
【英文题名】 Research on Intelligent Domestic Cleaning Robot
【学科专业】 仪器科学与技术
【论文级别】 硕士论文
【投稿时间】 2006-11-14
【中关键词】 清扫机器人,智能控制,覆盖算法,单片机系统,,
【英关键词】 cleaning robot,intelligent control,coverage algorithm,MCU system,
【分类导航】 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人>智能机器人
【论文摘要】  智能家庭清扫机器人结合了传感器、移动机器人技术等多个领域的关键技术,实现室内环境(地面)的半自动或全自动清洁,替代了传统的人工清洁工作,具有十分广阔的市场前景。 本文首先综述了家庭清扫机器人的国内外研究现状,在综合比较了国内外多种典型产品的基础上,提出适合中低端用户使用的家庭清扫机器人整体设计方案。 智能家庭清扫机器人系统由清扫机器人和充电站组成。清扫机器人是实现智能清扫的主体部分,本文介绍了清扫机器人的组成部分,并完成了硬件电路的实现。考虑到存储、接口资源及可靠性能等,主控器选择了Freescale公司的MC9S08GB60单片机,所构成的单片机应用系统功能强、性价比高,完全满足控制功能的要求。然后,详细说明了红外传感器,尘仓检测,碰撞检测,浮动开关,里程计,贴边行走检测、键盘、液晶显示以及吸尘电机、毛刷电机、主动轮驱动电机等控制原理。 在软件设计方面,通过分析底层与路径规划算法的衔接,实现了机器人直行PID校正算法、里程计返回值的坐标变换及计算等算法,为路径覆盖算法提供依据。并实现了主控程序及时钟设定、键盘中断服务、红外、碰撞传感器检测等子程序。 最后,将机器人的...
【论文题纲】
摘要 4-5
Abstract 5-10
绪论 10-16
1.1 课题研究的背景 10
1.2 国内外研究现状综述 10-14
1.2.1 吸尘机器人的特点 10-11
1.2.2 国外产品研究现状 11-12
1.2.3 国内产品研究现状 12-13
1.2.4 清扫机器人存在的问题分析 13-14
1.3 课题来源及研究的目的和意义 14
1.3.1 课题来源 14
1.3.2 研究的目的和意义 14
1.4 本课题主要研究内容 14-16
第2章 智能家庭清扫机器人的总体设计方案 16-22
2.1 设计目标 16
2.2 家庭清扫机器人的组成结构 16-17
2.3 家庭清扫机器人的设计方案 17-20
2.3.1 主控系统 17-18
2.3.2 驱动电机部分 18
2.3.3 传感器系统 18-19
2.3.4 输入输出部分 19-20
2.3.5 电源部分 20
2.4 本章小结 20-22
第3章 智能家庭清扫机器人的硬件结构设计 22-36
3.1 家庭清扫机器人的总体设计 22
3.2 主控系统 22-25
3.3 执行电机控制 25-28
3.3.1 轮子电机驱动原理 25-26
3.3.2 吸尘和毛刷电机的驱动 26-28
3.4 传感器部分 28-30
3.4.1 测速装置模块 28
3.4.2 碰撞检测 28-29
3.4.3 尘仓红外发射和接收电路 29
3.4.4 浮动开关电路 29-30
3.5 输入输出部分 30-33
3.5.1 红外遥控接收及解码电路 30-31
3.5.2 键盘的工作原理 31-32
3.5.3 液晶显示器 32-33
3.5.4 时钟模块 33
3.6 电源模块 33-35
3.7 本章小结 35-36
第4章 智能家庭清扫机器人的软件设计 36-48
4.1 软件结构框图 36
4.2 PID 校正算法设计 36-40
4.2.1 PID 算法的设计思想 37-38
4.2.2 电机速度控制方案 38-40
4.3 坐标计算原理 40-41
4.4 液晶显示及时钟设定程序设计 41-42
4.4.1 液晶通讯接口程序设计 41-42
4.5 键盘中断子程序 42
4.6 时钟设定显示程序 42-44
4.7 充电站导航对接程序 44
4.8 主控程序的设计 44-47
4.9 本章小结 47-48
第5章 仿真与调试实验 48-55
5.1 软件开发平台及仿真环境的介绍 48-50
5.1.1 仿真器介绍 48-49
5.1.2 软件开发平台 49
5.1.3 仿真调试环境 49-50
5.2 实测调试实验 50-54
5.2.1 PID 直线校正部分 50-52
5.2.2 里程计的误差校正 52-53
5.2.3 基本移动动作测试 53-54
5.2.4 基本清扫实验 54
5.3 本章小结 54-55
结论 55-56
参考文献 56-60
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明 60
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书 60
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理 60-61
致谢 61
【DOI】 LunWen.ID:2.2008.380749
付费论文:有参考文献 300元
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注:此文为收费论文,需付费购买。每页大约1000字。
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