扫地机器人结构设计开题报告

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选题目的和意义选题目的：自动扫地机器人，是一种智能扫地、吸尘工具，是一种配备微电脑系统的电动保洁设备，它能按照人们的设置清洁房间的某一特定部分或者全部。它最早出现在美国，随后发展于欧美，风靡港澳台，90年代中期进入大陆。70715

随着进入机器人时代，机器人融入市民的日常生活，机器人将和汽车一样成为生活必需用具。机器人从用途上看，有用于教育类的机器人，用于服务类的，用于制造类的，等等。其中自动扫地机器人就属于服务类的机器人。机器人的发展就像上世纪80年代的个人电脑、上世纪90年代中期的手机一样，正处于产业真正起飞的前夕，巨大的市场前景已经展现。资料显示，2003年至2007年间，全球机器人以每年40%左右的速度增长。据统计，到2009年底，全球投入使用的服务型机器人已经达到450万台。

选题意义：自动扫地机器人优于普通吸尘器的地方主要体现在：省时、省力，整个清洁过程中不需要人控制，减轻您操作负担；还比一般吸尘器的噪音小，清洁房间的过程免受噪音之苦; 还可以净化空气，内置活性炭、吸附空气中的有害物质，粉尘净化率高达96%，清洁效率接近100%;轻便小巧：轻松打扫普通吸尘器清理不到的死角。总之，自动扫地机器人，具有操作简单，使用方便、智能、安全、清洁效果显著的特点。

1.2 国内外研究现状及展望

扫地机器人有很高的商用价值，美国、欧洲、日韩等发达国家和地区已对这一机器人领域投入很多人力与物力，开发出了很多性能强大的扫地机器人。

美国的Neato开发的Neato XV-21 (如图1所示），是世界上第一个采用智能激光制导系统的商用扫地机器人。机器人的“眼睛”是其顶端的激光雷达，通过对房间的激光扫描，生成房间内部3D数字地图，并能不断根据家具位置变化来更新地图。有了精准的定位和数字地图，采用形路径规划方式，能够无任何碰撞地清洁地面，一次覆盖率达到90%以上，即使是在很难到达的边角区域以其独特的“D” 形结构也能轻松清扫。论文网

机器人巨头Irobot公司最新推出的扫地机器人Roomba 980，如图2所示，采用iAdapt 2.0视觉实时定位建模技术，在清扫房间的同时能够绘制房间内的地图，并且精准避开障碍物。Roomba 980能够精准监测到自己在房间内的具体位置，一方面可以提高清洁效率，通过自己的位置信息合理进行路径规划以避免重复清扫，另一方面当电量不足或完成清洁任务时，能够自主准确地找到充电座的位置。Roomba 980 新添加的断电续航功能也很实用，当电量低于5%时会自主回充，充电完成后能自主回到充电前的工作位置。其外观时尚，还添加了物联网的设计概念，在室内的 WiFi 环境下，用户可以通过 iOS 或者 Android 的 iRobotHome 应用进行远程通信、遥控操作，一切清洁设置都可以在APP上完成。

国内相较于欧美等发达国家和地区而言，对清洁机器人的研究起步较晚，但近些年相关技术得到飞速发展。2004年，重庆大学智能科学技术研究室与宁波波朗电器股份有限公司合作开发室内清洁机器人，最新开发的BL001能根据前端左右两侧红外传感器探测墙壁，沿墙壁行走清扫地面，在行走的同时获得房间的尺寸信息，从而决定清扫时间，之后利用随机控制规划遍历的策略产生高效的清洁路径。清扫结束后，自行回到充电座，补充电力。目前，系统还在进一步的升级中。当前市面上，国产品牌的清洁机器人如浦桑尼克蓝天S、科沃斯 DT85G、福玛特 ZJ-C1 等很受欢迎。

当前，扫地机器人作为服务机器人领域里商业化最完善的类型，得到各个国家及机器人公司的重视。随着新技术的引入，扫地机器人变得越来越智能化。虽然国内外科研院所和机器公司在扫地机器人开发领域取得了很大进展，但机器人在以下几个方面还需要取得进展。