室內(nèi)掃地機器人的能源管理策略

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1、室內(nèi)掃地機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，移動機器人已經(jīng)走進(jìn)了人們的日常生活。機器人從原先的軍事、工業(yè)、商場、醫(yī)院等應(yīng)用領(lǐng)域逐步向家用智能機器人的方向發(fā)展，未來家用智能機器人將是人們生活不可或缺的一部分，人們對機器人的人工智能要求也越來越高。機器人的室內(nèi)定位和自動充電技術(shù)是衡量人工智能性的重要標(biāo)準(zhǔn)。智能機器人只有能夠準(zhǔn)確地知道自己在室內(nèi)的坐標(biāo)點，才能自主有效的運動。在準(zhǔn)確的定位之后，機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接工作。關(guān)鍵詞：室內(nèi)掃地機器人；能源管理；策略一、緒論1.1課堂研究背景機器人的應(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，人們廣泛開展了對服務(wù)機器人的研制和開發(fā)。各國尤其是西方發(fā)達(dá)國家正致力于研究、開發(fā)和廣泛應(yīng)用服務(wù)機器人。目前，在美國、日本等發(fā)達(dá)國家，機器人已應(yīng)用于商場導(dǎo)購、物品移送、家居服務(wù)、展廳保安和大面積清掃等多個服務(wù)領(lǐng)域。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，將勢必會在各個領(lǐng)域廣泛、大量地應(yīng)用服務(wù)機器人。與普通工業(yè)機器人相比，服務(wù)機器人具有更大更靈活的工作空間，因此其往往是移動機器人。移動機器人狹義上指的是地面可移動機器人，是繼操作手和步行機之后機器人技術(shù)的一個新的研究目標(biāo)，也是進(jìn)一步擴展機器人應(yīng)用領(lǐng)域的重要研究方向。移動機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、美國和日本處于遙遙領(lǐng)先的地位，機器人被廣泛應(yīng)用于車站清掃、大面積割草、商場導(dǎo)游導(dǎo)購、導(dǎo)盲和保安巡邏等各個方面。在我國的移動服務(wù)機器人的研究和應(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)購機器人、導(dǎo)游機器人和清掃機器人。隨著我國經(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)機器人必將成為趨勢。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀自動掃地機作為服務(wù)機器人領(lǐng)域中的一個新產(chǎn)品,盡管目前國內(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)劃就是其中的一個比較重要的技術(shù)。有的可在房間內(nèi)隨機移動，有的能在單個房間內(nèi)較簡單地以一定的路線移動(不能100%走遍)

4、。事實上，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，遍歷時間長。?目前，在一些發(fā)達(dá)國家的辦公室、工廠、車站、機場等場所已廣泛使用到自動掃地機。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的發(fā)展，人們希望更多地從繁瑣的日常事務(wù)中解脫出來，這就使得自動掃地機進(jìn)人家庭成為可能。如果自動掃地機性價比足夠高，那么自動掃地機市場將會被看好。1.3研究目的及意義自動掃地機，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。清潔機器人最早出現(xiàn)于美國，隨后發(fā)展的歐美，風(fēng)靡港澳臺，90年代中期進(jìn)入大陸。國內(nèi)自動掃地機主要幾種品牌：iRo

5、bot(美國)、凱馳(德國)、QQ(臺灣)、三葉蟲(瑞典)、保時潔(國產(chǎn))、美嘉樂(國產(chǎn))、微朗(國產(chǎn))等。?人類的一只腳已經(jīng)邁入了機器人時代的大門，中國10年內(nèi)機器人將融入市民日常生活，機器人將和汽車一樣成為生活必需用具。這些機器人從用途上看，有用于教育類的機器人，有用于服務(wù)類的機器人，有用于制造類的機器人，等等。其中自動掃地機就屬于服務(wù)類的機器人。機器人的發(fā)展就像上世紀(jì)80年代的個人電腦、上世紀(jì)90年代中期的手機一樣，正處于產(chǎn)業(yè)真正起飛的前夕，巨大的市場前景已經(jīng)展現(xiàn)。資料顯示，2003年至2007年間，全球機器人以每年40%左右的速度增長。據(jù)統(tǒng)計，到2009年年底，全球投入使用的服務(wù)機器

6、人已達(dá)到450萬臺。?自動掃地機優(yōu)于普通吸塵器的地方主要體現(xiàn)在：省時、省力，整個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。總之，自動掃地機，具有操作簡單，使用方便、智能、安全、清潔效果顯著的特點。?一、室內(nèi)掃地機器人的工作原理掃地機器人設(shè)計為5部分組成：系統(tǒng)主控制部分、執(zhí)行電機部分、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AT89C52控制，包括紅外遙控接收模塊，對輸入輸出器件的操作，對執(zhí)行電機的

7、控制，以及對傳感器的響應(yīng)等。執(zhí)行電機部分是吸塵機器人的主要構(gòu)成部分，包括行走驅(qū)動子系統(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，底盤為三輪電動小車，前面兩輪由兩個電機獨立驅(qū)動，后輪為萬向輪。吸塵系統(tǒng)用電機帶動清掃刷的轉(zhuǎn)動，清掃灰塵并將灰塵集中于吸風(fēng)口處，由吸塵機構(gòu)制造強大的吸力將灰塵吸入灰塵存儲箱中。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、吸塵電機和毛刷電機使用的都