一种室内清洁机器人的制作方法

文档序号:17817099发布日期:2019-06-05 21:51
一种室内清洁机器人的制作方法

本发明属于机器人技术领域,具体涉及一种室内清洁机器人。



背景技术:

随着现今人类工作性质的发展和转变,加之工作节奏的加速化,使得这种操作相对简单且功能便利性大的智能清洁机器人受到推崇,已经在普通家庭中逐渐普及。虽然就目前而言,扫地机器人的智能化程度并不如想像中的那么先进,但它作为智能家居新概念的领跑者,将为机器人最终走进千家万户,注入前进的动力。国产扫地机器人的总体发展水平与世界研究水平仍有一段距离,很多国产扫地机器人在算法与路劲规划方面有很大的缺陷,国内扫地机器人仍有很大的改进空间。在其智能方面任是近年来科学家们乐此不疲的研究方向,智能扫地机器人在现在及未来仍有很好的发展前景。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种室内清洁机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种室内清洁机器人,包括底盘,所述底盘前端设有万向轮,所述万向轮两侧设有前毛刷,所述底盘左前端、中间和右前端各设有红外避障模块,所述红外避障模块的输出端和核心控制板的输入端电性连接,所述万向轮后面设有集尘盒,所述集尘盒一侧设有电子陀螺仪,所述集尘盒另一侧设有速度检测装置,所述电子陀螺仪的输出端和速度检测装置的输出端与核心控制板的输入端电性连接,所述集尘盒的后侧设有伺服电机,所述伺服电机的两个输入端分别与核心控制板的输出端和电源系统的输出端电性连接,所述核心控制板设置在伺服电机的后面,所述核心控制板两侧设有WiFi网络模块,所述WiFi网络模块的输入端与核心控制板的输出端电性连接,所述WiFi网络模块的输出端与远程控制终端的输入端电性连接,所述底盘的尾部通过连接板与后轮转动连接,所述底盘的尾部两侧设有后毛刷,所述连接板设有电源系统,所述核心控制板的输出端与信息采集与处理装置的输入端电性连接,所述信息采集与处理装置的输出端与远程控制终端的输入端电性连接,所述核心控制板的输出端与声光报警装置的输入端电性连接。

优选的,所述底盘外围设有抗撞装置。

优选的,所述速度检测装置包括速度传感器、角度传感器和加速度传感器。

优选的,所述核心控制板为STEM32F103ZET6控制板。

优选的,所述远程控制终端为手机或者电脑或者平板电脑。

本发明的技术效果和优点:该室内清洁机器人,以STM32F103ZET6控制板作为核心控制板,在底盘前端加置万向轮,便于在清洁过程中的灵活变向,左右两个转向不同的前毛刷安装在底盘的前两侧,在机器人行进过程进行扫刷清洁,将灰尘垃圾清扫至集尘盒中,在底盘左前端、中间和右前端各搭载一个红外避障模块,用于机器人执行清洁任务过程中的避障,在机器人内部搭载了电子陀螺仪及速度检测装置,用于清洁机器人行进过程中的方向保持及速度控制。三个红外避障模块,防止清洁机器人特殊环境下作业发生的悬空摔损,根据各模块功能合理安排好模块的位置,进而设计好机器人的底板。该发明完成3个主要功能:避障功能、清扫模式功能、地图构建功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明的控制电路框图示意图;

图3为本发明轨迹数学模型推算图。

图中:1底盘、2抗撞装置、3万向轮、4前毛刷、5红外避障模块、6集尘盒、7电子陀螺仪、8速度检测装置、9核心控制板、10后毛刷、11后轮、12电源系统、13WiFi网络模块、14连接板、15远程控制终端、16信息采集与处理装置、17声光报警装置、18伺服电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1和图2所示的一种室内清洁机器人,包括底盘1,所述底盘1前端设有万向轮3,所述万向轮3两侧设有前毛刷4,所述底盘1左前端、中间和右前端各设有红外避障模块5,所述红外避障模块5的输出端和核心控制板9的输入端电性连接,所述万向轮3后面设有集尘盒6,所述集尘盒6一侧设有电子陀螺仪7,所述集尘盒6另一侧设有速度检测装置8,所述电子陀螺仪7的输出端和速度检测装置8的输出端与核心控制板9的输入端电性连接,所述集尘盒6的后侧设有伺服电机18,所述伺服电机18的两个输入端分别与核心控制板9的输出端和电源系统12的输出端电性连接,所述核心控制板9设置在伺服电机18的后面,所述核心控制板9两侧设有WiFi网络模块13,所述WiFi网络模块13的输入端与核心控制板9的输出端电性连接,所述WiFi网络模块13的输出端与远程控制终端15的输入端电性连接,所述底盘1的尾部通过连接板14与后轮11转动连接,所述底盘1的尾部两侧设有后毛刷10,所述连接板14设有电源系统12,所述核心控制板9的输出端与信息采集与处理装置16的输入端电性连接,所述信息采集与处理装置16的输出端与远程控制终端15的输入端电性连接,所述核心控制板9的输出端与声光报警装置17的输入端电性连接。

进一步地,所述底盘1外围设有抗撞装置2。

进一步地,所述速度检测装置8包括速度传感器、角度传感器和加速度传感器。

进一步地,所述核心控制板9为STEM32F103ZET6控制板。

进一步地,所述远程控制终端15为手机或者电脑或者平板电脑。

如图3为该发明的数学模型自行推算机器人的行进轨迹,通过读取速度传感器、角度传感器和加速度传感器的数据,以此为研究目标,通过二维运动学框架下的数学模型自行推算机器人,进行递推型梯形积分,从而判断EDGE的状态,若判断正确则推算完成,若判断不正确则执行误整错略,然后推算完成。根据已知条件和限定条件,规划一条满足任务要求的安全、有效、可行的路径。

该室内清洁机器人,以STM32F103ZET6控制板作为核心控制板9,在底盘1前端加置万向轮3,便于在清洁过程中的灵活变向,左右两个转向不同的前毛刷4安装在底盘1的前两侧,在机器人行进过程进行扫刷清洁,将灰尘垃圾清扫至集尘盒6中,在底盘1左前端、中间和右前端各搭载一个红外避障模块5,用于机器人执行清洁任务过程中的避障。在机器人内部搭载了电子陀螺仪7及速度检测装置8,用于清洁机器人行进过程中的方向保持及速度控制,三个红外避障模块5,防止清洁机器人特殊环境下作业发生的悬空摔损,根据各模块功能合理安排好模块的位置,进而设计好机器人的底盘1,该发明完成3个主要功能:避障功能、清扫模式功能、地图构建功能。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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