室內(nèi)掃地機(jī)器人的能源管理策略

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1、室內(nèi)掃地機(jī)器人的能源管理策略摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人已經(jīng)走進(jìn)了人們的日常生活。機(jī)器人從原先的軍事、工業(yè)、商場(chǎng)、醫(yī)院等應(yīng)用領(lǐng)域逐步向家用智能機(jī)器人的方向發(fā)展，未來家用智能機(jī)器人將是人們生活不可或缺的一部分，人們對(duì)機(jī)器人的人工智能要求也越來越高。機(jī)器人的室內(nèi)定位和自動(dòng)充電技術(shù)是衡量人工智能性的重要標(biāo)準(zhǔn)。智能機(jī)器人只有能夠準(zhǔn)確地知道自己在室內(nèi)的坐標(biāo)點(diǎn)，才能自主有效的運(yùn)動(dòng)。在準(zhǔn)確的定位之后，機(jī)器人才能在電量不足的情況下，朝著充電源的方向靠近并且完成與充電的對(duì)接工作。關(guān)鍵詞：室內(nèi)掃地機(jī)器人；能源管理；策略一、緒論1.1課堂研究背景機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛，幾乎滲透所有領(lǐng)域。進(jìn)入九十年代以

2、來，人們廣泛開展了對(duì)服務(wù)機(jī)器人的研制和開發(fā)。各國(guó)尤其是西方發(fā)達(dá)國(guó)家正致力于研究、開發(fā)和廣泛應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人。目前，在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，機(jī)器人已應(yīng)用于商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)、物品移送、家居服務(wù)、展廳保安和大面積清掃等多個(gè)服務(wù)領(lǐng)域。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，將勢(shì)必會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛、大量地應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人。與普通工業(yè)機(jī)器人相比，服務(wù)機(jī)器人具有更大更靈活的工作空間，因此其往往是移動(dòng)機(jī)器人。移動(dòng)機(jī)器人狹義上指的是地面可移動(dòng)機(jī)器人，是繼操作手和步行機(jī)之后機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)新的研究目標(biāo)，也是進(jìn)一步擴(kuò)展機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域的重要研究方向。移動(dòng)機(jī)器人目前主要包括軍事和民用服務(wù)兩大應(yīng)用領(lǐng)域。在民用服務(wù)領(lǐng)域，

3、美國(guó)和日本處于遙遙領(lǐng)先的地位，機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于車站清掃、大面積割草、商場(chǎng)導(dǎo)游導(dǎo)購(gòu)、導(dǎo)盲和保安巡邏等各個(gè)方面。在我國(guó)的移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的研究和應(yīng)用還處于起步階段，上海大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)曾先后研制成功導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人、導(dǎo)游機(jī)器人和清掃機(jī)器人。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷開展和人民生活水平的提高，廣泛應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人必將成為趨勢(shì)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀自動(dòng)掃地機(jī)作為服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域中的一個(gè)新產(chǎn)品,盡管目前國(guó)內(nèi)在這方面的研究開發(fā)方面已經(jīng)取得一定的成果,但是仍有許多關(guān)鍵技術(shù)問題需要解決或提高,如路徑規(guī)劃就是其中的一個(gè)比較重要的技術(shù)。有的可在房間內(nèi)隨機(jī)移動(dòng)，有的能在單個(gè)房間內(nèi)較簡(jiǎn)單地以一定的路線移動(dòng)(不能100%走遍)

4、。事實(shí)上，雖然有一些公司推出了一些樣品或產(chǎn)品，但卻不能達(dá)到滿意程度：清潔效果不佳，遍歷時(shí)間長(zhǎng)。?目前，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家的辦公室、工廠、車站、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所已廣泛使用到自動(dòng)掃地機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，人們希望更多地從繁瑣的日常事務(wù)中解脫出來，這就使得自動(dòng)掃地機(jī)進(jìn)人家庭成為可能。如果自動(dòng)掃地機(jī)性價(jià)比足夠高，那么自動(dòng)掃地機(jī)市場(chǎng)將會(huì)被看好。1.3研究目的及意義自動(dòng)掃地機(jī)，是一種智能掃地、吸塵工具，是一種配備了微電腦系統(tǒng)的電動(dòng)保潔設(shè)備，它能能夠按照人們的設(shè)置清潔房間的某一特定部分或全部。清潔機(jī)器人最早出現(xiàn)于美國(guó)，隨后發(fā)展的歐美，風(fēng)靡港澳臺(tái)，90年代中期進(jìn)入大陸。國(guó)內(nèi)自動(dòng)掃地機(jī)主要幾種品牌：iRo

5、bot(美國(guó))、凱馳(德國(guó))、QQ(臺(tái)灣)、三葉蟲(瑞典)、保時(shí)潔(國(guó)產(chǎn))、美嘉樂(國(guó)產(chǎn))、微朗(國(guó)產(chǎn))等。?人類的一只腳已經(jīng)邁入了機(jī)器人時(shí)代的大門，中國(guó)10年內(nèi)機(jī)器人將融入市民日常生活，機(jī)器人將和汽車一樣成為生活必需用具。這些機(jī)器人從用途上看，有用于教育類的機(jī)器人，有用于服務(wù)類的機(jī)器人，有用于制造類的機(jī)器人，等等。其中自動(dòng)掃地機(jī)就屬于服務(wù)類的機(jī)器人。機(jī)器人的發(fā)展就像上世紀(jì)80年代的個(gè)人電腦、上世紀(jì)90年代中期的手機(jī)一樣，正處于產(chǎn)業(yè)真正起飛的前夕，巨大的市場(chǎng)前景已經(jīng)展現(xiàn)。資料顯示，2003年至2007年間，全球機(jī)器人以每年40%左右的速度增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2009年年底，全球投入使用的服務(wù)機(jī)器

6、人已達(dá)到450萬(wàn)臺(tái)。?自動(dòng)掃地機(jī)優(yōu)于普通吸塵器的地方主要體現(xiàn)在：省時(shí)、省力，整個(gè)清潔過程不需要人控制，減輕您操作負(fù)擔(dān)；還比一般吸塵器的噪音小，清潔房間的過程免受噪音之苦；還可以凈化空氣，內(nèi)置活性炭、吸附空氣中有害物質(zhì)，粉塵凈化率高達(dá)96％，清掃效率接近100％；輕便小巧：輕松打掃普通吸塵器清理不到的死角?？傊詣?dòng)掃地機(jī)，具有操作簡(jiǎn)單，使用方便、智能、安全、清潔效果顯著的特點(diǎn)。?一、室內(nèi)掃地機(jī)器人的工作原理掃地機(jī)器人設(shè)計(jì)為5部分組成：系統(tǒng)主控制部分、執(zhí)行電機(jī)部分、傳感器部分、輸入輸出部分和電源部分。主控系統(tǒng)使用單片機(jī)AT89C52控制，包括紅外遙控接收模塊，對(duì)輸入輸出器件的操作，對(duì)執(zhí)行電機(jī)的

7、控制，以及對(duì)傳感器的響應(yīng)等。執(zhí)行電機(jī)部分是吸塵機(jī)器人的主要構(gòu)成部分，包括行走驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)和吸塵子系統(tǒng)。行走結(jié)構(gòu)采用輪式結(jié)構(gòu)，圓形殼體，底盤為三輪電動(dòng)小車，前面兩輪由兩個(gè)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，后輪為萬(wàn)向輪。吸塵系統(tǒng)用電機(jī)帶動(dòng)清掃刷的轉(zhuǎn)動(dòng)，清掃灰塵并將灰塵集中于吸風(fēng)口處，由吸塵機(jī)構(gòu)制造強(qiáng)大的吸力將灰塵吸入灰塵存儲(chǔ)箱中。在清掃吸塵之后，利用安裝在殼體下面的清潔布擦除殘留在地面上的細(xì)小灰塵。輪子電機(jī)、吸塵電機(jī)和毛刷電機(jī)使用的都