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1、毕业设计（论文）任务书 机电工程 学院 机械电子工程 专业 144 班级 学生： 题目： 自动扫地机器人设计 毕业设计（论文）从2018年 3 月 5 日起到 2018年 6 月 11 日课题的意义及培养目标： 自动扫地机器人，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫方式，将地面杂物扫进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘的机器人，也统一归为扫地机器人。清扫机器的机身为无线机器，以圆盘型为主。使用充电电池运作，操作方式以遥控器、或是机器上的操作面板。一般能设定时间预约打扫，前方有设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁
2、或其他障碍物，会自行转弯。通过本次设计将所学机械知识与电气知识进行结合，设计出满足要求的机电一体化的自动扫地机器人。 设计（论文）所需收集的原始数据与资料：1、扫地机器人的构成 2、扫地机器人的工作原理、工作过程 3、各部分的实现方式 4、清扫区域的设置 5、模拟仿真的实现方法 课题的主要任务（需附有技术指标分析）： 1. 在充分理解课题任务的基础上，设计自动扫地机器人的总体方案，画出扫地机器人的总体机械结构图。 2. 根据总体方案对各部分进行设计，画出各部分的结构图及零件图。 3. 根据功能要求设置检测控制系统，合理的选择元器件，画出控制原理图、接线图。 4. 用Keil编写避障及防跌落控制
3、程序。 5. 用Proteus进行仿真调试，控制系统全部功能需要在软件上调试通过，软件可直观的方式表现出清扫机器人的工作过程。 6. 撰写1.5万2万字毕业设计说明书。 设计（论文）进度安排及完成的相关任务（以教学周为单位）：周 次设计（论文）任务及要求第1周熟悉、理解毕业设计题目，查找、借阅各种参考资料第2、3周毕业实习收资，继续搜集与设计课题有关的素材，整理书写实习报告第4-6周扫地机器人的总体结构示意图第7-9周各部分的机械结构图第10-11周检测控制系统设计，画出控制原理图、接线图第12-13周编写控制程序并调试第14周整理书写毕业设计说明书第15周答辩准备及预答辩 学生签名： 指导教
4、师： 教研室主任： 中部石漠化综合防治水土保持区，要加强林草植被的保护与恢复，加强山洪地质灾害防治，加强石漠化综合治理，遏制石漠化蔓延，增强区域水土保持能力；东部生物多样性保护水土保持区，要加强自然保护区建设和流域水土流失区综合治理，切实保护生物多样性和特有自然景观，增强森林生态系统功能。自动扫地机器人设计摘 要随着科技和社会的不断进步和发展，机器人的应用从工业领域逐步扩展到了其他领域。尤其是服务机器人，已经渗透了我们的生活、工作和经济各方面，并且起到了很大的作用。扫地机器人是目前最贴近人类的机器人，它能够代替人完成家庭地面的清理，最有可能进入千家万户成为家庭生活的一部分。它涉及到机械、电子和
5、计算机等相关知识，是将移动机器人技术和清洁技术融为一体，自动扫地机器人技术的研究与实现旨在于，通过科技改变人们的口常生活。它已经成为目前家用电器领域最具挑战性的热门研发课题。本文主要介绍了自动扫地机器人的机械结构设计和控制系统设计，整体外形采用圆饼状，运动机构采用三轮机构，前轮万向轮后轮采用两个电机分别驱动，清扫机构采用蜗杆传动和带轮配合的传动方案，控制部分采用开关电路启动毛刷电机，采用L298电机驱动模块控制驱动电机，用红外传感器和光电传感器将信号传给AT89C51单片机完成了机器人的自动避障和防跌落功能，在相关机械结构的配合下能够有效地完成清扫工作。关键词：扫地机器人，智能化，传感器，单片
6、机， 避障Design of Automatic Sweeping RobotABSTRACTWith the continuous progress and development of technology and society, the application of robots has expanded from industry to other fields. In particular, service robots have penetrated our lives, work and economic aspects, and have played a great rol
7、e. The sweeper robot is the most close to the human robot, it can replace people to complete the cleaning of the family ground, most likely to enter thousands of families to become part of the family life. It involves mechanical, electronic and computer related knowledge. It integrates mobile robot
8、technology and cleaning technology into one. The research and Realization of automatic sweeping robot technology is aimed at changing peoples life through technology. It has become the most challenging research topic in the field of household appliances. This paper mainly introduces the mechanical s
9、tructure design and control system design of the automatic sweeping robot. The whole shape uses round cake, the motion mechanism adopts three wheels, and the rear wheel of the front wheel is driven by two motors respectively. The cleaning mechanism adopts the transmission scheme of the worm drive an
10、d the belt wheel, and the control part adopts the switch circuit. Starting brush motor, The drive motor is controlled by the L298 motor drive module. using infrared sensor and photoelectric sensor to transmit the signal to AT89C51 single chip microcomputer to complete the automatic obstacle avoidanc
11、e and fall prevention function of the robot. It can effectively complete the cleaning work under the coordination of the related mechanical structure.Key word: Sweeping robot, Intelligentization, Sensor, Singlechip, Dodge obstacles目 录摘 要IABSTRACTII1 前言11.1 设计要求11.2 课题国内外的研究现状11.2.1 课题国外研究现状11.2.2 课题
12、国内研究现状31.3 设计的目的和意义41.4 设计的重点难点41.5 本章小结42 机器人的机械结构设计52.1 机械结构组成52.2 机械结构设计选择52.2.1 机器人外形设计52.2.2 机器人运动机构选择52.2.3 清扫机构的设计72.3 本章小结103 机械部分设计计算123.1 驱动电机的选择123.2 清扫机构电机的选择133.3 蜗轮蜗杆的设计计算133.4 各个轴的设计计算183.4.1 蜗杆轴结构设计计算183.4.2 蜗杆轴结构设计计算193.4.3 清扫轴结构设计计算203.5 轴的强度校核213.6 本章小结234 机器人的控制系统设计244.1 单片机简介244
13、.2 单片机的选择及I/O口设计254.2.1 AT89C51单片机简介254.2.2 I/O口定义274.3 控制电路的设计274.3.1 复位及晶振电路设计274.3.2 驱动轮控制电路设计284.3.3毛刷电机驱动控制电路设计294.3.4 避障控制电路设计304.3.5 防跌落控制电路设计314.4 本章小结315 系统程序的设计及仿真325.1 C语言与汇编语言比较325.2 控制程序设计325.2.1 避障程序设计325.2.1 防跌落程序设计335.3 Proteus模拟仿真345.3.1 Proteus简介345.3.2 仿真调试345.4本章小结356 总结与展望366.1 总结366.2 展望36致 谢37参 考 文 献38附 录39需要全套资料加QQ微信zxis1 前言1.1 设计要求自动扫地
