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1.选题的目的与意义近年来，随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。其中，服务机器人开辟了机器人应用的新领域。服务机器人的出现主要有三大原因：一是劳动力成本的上升；二是人类想摆脱枯燥乏的体力劳动，如清洁、家务、照顾病人等；三是人口的老龄和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的市场应用前景。服务机器人区别于工业机器人的一个主要特征就是服务机器人是一种适用于具体的方式、环境及任务过程的机器人系统，其活动空间大，具有在非结构环境下的移动性，因此服务机器人大多数是移动机器人。31818
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自动进行房间地面清洁的自主吸尘式家庭服务机器人，集机械学、电子技术、传感器技术、计算机技术、控制技术、机器人技术、人工智能等诸多学科为一体。自主吸尘机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者，其研究始于20世纪80年代，到目前为止，已经产生了一些概念样机和产品。吸尘机器人的发展，带动了家庭服务机器人行业的发展，也促进了移动机器人技术、图像和语音识别、传感器等相关技术的发展本次设计的题目<<家庭清洁机器人>>就是在这种背景下提出的。论文网
2. 国内外研究现状
3. 课题的任务内容
本课题要研制一台结构小巧、灵活，控制简单、易于实现，初步完成自主移动的清洁机器人。
1、机器人负载5Kg;
2、 适用面积: 120m2-150m2;
3、高度：8cm-10cm；
4、清扫方式：扫吸式；
5、清扫路线: 随机式运动范围
4. 重点和难点
由前面的设计家庭清洁机器人的工作内容和要求，在适用面积: 120m2-150m2、高度：8cm-10cm的体积下如何设计和布置好清扫机构，移动机构是本次设计的重点，机器人中的关键部分清扫机构的设计也是本次设计中的难点所在。因为还要求所设计的机器人具有避障功能，所以其外形设计也应该仔细考虑。随机式运动范围的清扫路线也是本次设计中需要仔细考虑的问题。
5. 设计的方法及措施：
5.1移动机构
清洁机器人采用两直流电动机独立驱动左右两轮的差动方式，控制简单、精确、易于实现，可以方便地实现吸尘机器人的前进、左转、右转、后退，以及调头等功能，清洁机器人能够在任意半径下，以任意速度实现转弯，甚至可以实现零转弯半径(即绕轴中点原地旋转)。
该机构的缺点是对伺服系统的要求较高，如进行严格的直线运动则需保证左右两个轮子的旋转速度完全一样，且在加减速时的动态特性也应完全一致，这就要求伺服驱动系统要求有足够的精度和优异的动态特性，从而会导致机器人底盘的成本增加。
5.2清扫机构的设计
电机带动蜗杆，蜗杆两端接蜗轮，两个蜗轮分别接皮带轮，皮带轮上的轴接刷子，从而实现清扫。
两边加皮带轮缩小了蜗轮蜗杆的中心距，从而减小了机器的总重量，同时有利于其它机构的安装。
5.3垃圾收集处理机构设计
垃圾储藏室安放在机体的最后边，其前端用销钉连接一个可以绕着销钉旋转的垃圾收集挡板，挡板用钢板制成，表面光滑，旋转的刷子可以将垃圾直接通过垃圾收集挡板扫到垃圾储物室里
6. 进度安排：
2.21~2.27：了解课题要求及收资；
2.28~3.13：拟定、分析和最终确定控制系统方案；
3.14~4.10：完成控制系统硬件配置；
4.11~5.22：完成控制系统应用程序开发；