1.2.1国外研究现状

2 课题目标

2.1 主要任务及技术要求与参数

课题任务包括扫地机器人的结构设计，避障系统控制的实现，单片机整合数据的处理方式，引脚的接线位置及控制软件的设计。

结构设计包括扫地机器人拖地机构的设计，吸尘机构的设计，清洁机构的设计，移动机构的设计，另外各个电机的选择安装。

避障系统主要包括选择何种传感器，实现对工作环境的检查测距以及实现自我定位的功能，以及单片机对传感器的传输控制功能。

单片机主要实现以各个机构的连接关系，通过控制完成扫地机器人的基本功能目的。

2.2问题的提出

由于任务书并未给出相应的硬性要求和参数，这里对于外形和基本尺寸都是通过查阅相关书籍和淘宝天猫扫地机器人实体而定，为了使设计更加规范化，具有计划性，提出了以下步骤 ，作为设计流程

1. 对于移动机构的选择方式

2. 确定移动机构的电机选型

3. 对于传动机构的选择方式

4. 确定传动机构的电机选型

5. 对于传感器的选择

6. 风机型号的选择

7. 对于单片机的选型及其原理

8. 总的结构方案

2.3设计重点

一共分为两个模块，一个是该选择怎样的单片机保证扫地机器人自主导航功能，并和外部电子设备联系在一起；另外一个是结构设计，如何设计出能实现清扫吸尘湿拖为一体的智能扫地机器人，并使每个部件的位置合理化，能配合单片机的控制正常运作。文献综述

2.4设计难点

在选择出和设计出合适的零部件时该如何使以单片机联动；避障系统控制方案如何实现，该选择何种传感器，实现检测和避障功能。

3.设计方案的拟定

我在这里对扫地机器人的移动机构，拖地机构，传感器的选择，驱动电机的选择有一些详尽的方案拟定。

3.1移动机构的方案选择

方案一：选择三轮移动机构---前轮从动后两轮驱动。采用两轮单独电机驱动，并配备减速箱进行轮速的调节，而万向轮则至于机器人底盘的前方位置，通过两电机的差速运动，依靠万向轮实现任意方向的改变驱动。这种传动方式能够实现360度机器人本体的一个回转，运动十分灵活高效，并且设计的结构比较简单。但是要控制在直线段两电机的转速完全相同，以及转向时转向角度的把握，对于电机的控制机构要求比较高，要确保有一定高进度的单片机控制。

方案二：选择三轮传动机构----前轮驱动后两轮从动。前轮得采用两个电机分别控制，驱动电机控制扫地机器人的运动速度，导向电机控制前轮的转向角度，而后面就是普通的随动轮，并不需要任何电机控制。这样的移动机构，设计起来相对于方案一，在电机的选型，轮子的结构设计上会变得较为复杂，故其设计结构比较复杂，并且运动不是很灵活，但它的控制方便，对于单片机的控制精度要求并不高，也能实现自身机体的半径回转。来`自^751论*文-网www.751com.cn

方案三：选择四轮传动机构。四轮式驱动同样以后两轮单独电机驱动，前面两轮为从动轮，也采用万向轮结构。由于较方案一，多了一个从动轮，使其运动起来更加平稳，且增大了承载能力，缺点也是对于控制系统依赖程度较高，得实现高精度控制，才能有比较精确的导向和前进速度，而其设计结构起来也比较复杂。 扫地机器人机构设计+CAD图纸(3):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_80165.html