民用清潔機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)器自動(dòng)化專業(yè)

L題目民用清潔機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化摘要隨著人民生活水平的提高,人們對(duì)家庭打掃衛(wèi)生提出了更高的要求，采用新型家庭清潔器替代傳統(tǒng)繁重的人工清潔工作,近年來(lái)已受到國(guó)內(nèi)外的研究重視。本文針對(duì)家庭清潔的需求，設(shè)計(jì)了本新型清潔器。首先，對(duì)清潔器的功能需求進(jìn)行分析，確定了傳動(dòng)原理方案，由葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生負(fù)壓實(shí)現(xiàn)吸塵，由一曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)地面清掃擦拭。其次，對(duì)清潔器結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使本清潔器既能滿足功能需求，又方便安裝調(diào)試。再次，對(duì)傳動(dòng)件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。本文所設(shè)計(jì)的新型家庭清潔器外觀時(shí)尚小巧，結(jié)構(gòu)合理，成本比較低，采用智能化控制。有著廣闊的市場(chǎng)前景。關(guān)鍵詞：清潔器;曲柄滑塊;吸塵器;步進(jìn)電機(jī)AbstractWiththeimprovementofpeople'slivingstandard,peopleputforwardhigherrequirementsforhouseholdcleaning,usinganewtypeofhouseholdcleanersubstitutesthetraditionalheavymanualcleaningwork,inrecentyearshasreceivedresearchattentionbothathomeandabroad.Aimingathomecleaningrequirements,designthenewcleaner.First,analysisthefunctionaldemandforcleaner,transmissionprincipleschemeisdeterminedbytherotationoftheimpeller,generatesnegativepressuredustextraction,surfacecleaningisrealizedbyacrankslidermechanism.Secondly,carriesonthedesigntothecleanerstructure,sothatthecleanercannotonlymeetthefunctionalrequirements,andconvenientinstallationanddebugging.Thirdly,designandcalculationoftransmissionparts.Anewtypeoffamilycleanerdesignedstylishcompact,reasonablestructure,lowcost,adoptsintelligentcontrol.Havebroadmarketprospects.Keywords：cleanerslider-crankcleanersteppermotor目錄第一章緒論 11.1家用清潔器的意義和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 11.1.1家用清潔器的意義 11.1.2家用清潔器國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀 11.2現(xiàn)有同類設(shè)計(jì) 2第二章方案提出及論證 5第三章新型清潔器原理方案設(shè)計(jì) 73.1吸塵器的原理 73.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 83.2.1曲柄滑塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性 8第四章新型家用清潔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 104.1新型家用清潔器總體結(jié)構(gòu)布置 104.2家用清潔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 114.3新型家用清潔器行走部位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 124.3.1全自動(dòng)吸塵器主要參數(shù)計(jì)算 124.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 154.3.3軸的強(qiáng)度校核 16第五章錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 195.1、圓錐直齒齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 19第六章總結(jié) 22致謝 23參考文獻(xiàn) 24緒論現(xiàn)在人們的生活中，最常見家務(wù)就是清潔。本質(zhì)上來(lái)講，就是將家里家具、地板等物品上的污漬給清洗干凈?，F(xiàn)階段家里除去塵土和污漬的主要就是靠吸塵器和手動(dòng)的掃把和拖把。而且一般吸塵器的功能只有去除灰塵這一項(xiàng)，并沒有拖地，擦桌子等這些功能，價(jià)格也不是非常實(shí)惠。而本課題所設(shè)計(jì)的新型家用清潔器正是解決了這些問(wèn)題本產(chǎn)品設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，采用小型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，清潔頭可以左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，主要是模仿人手在擦東西的“機(jī)械性勞動(dòng)”而設(shè)計(jì)，并且在某些方面比人手更加出色。本產(chǎn)品最大的特點(diǎn)就是在同樣功率下它具有比普通吸塵器更強(qiáng)大的吸力，可以完成普通吸塵器無(wú)法清潔的任務(wù)，比如吸出一些家用電器的表面縫隙的少量灰塵，清除筆記本電腦的微小灰塵污漬等，并且效果更好、噪音更小。本課題設(shè)計(jì)的新型家用清潔器真正做到了掃地拖地一體化，改變了傳統(tǒng)意義上吸塵器單一的功能，還增加了一些其他的功能，使日常清潔更輕松。1.1家用清潔器的意義和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.1.1家用清潔器的意義近兩年來(lái)，掃地機(jī)器人越來(lái)越普及了。對(duì)于我們這一代“低頭族”來(lái)說(shuō)，我們可能對(duì)千里之外的新聞了解的一清二楚，對(duì)明星之間的八卦緋聞也能說(shuō)得眉飛色舞，但在娛樂(lè)方面點(diǎn)滿了技能點(diǎn)的我們談到做家務(wù)估計(jì)就歇菜了。對(duì)于這個(gè)信息大爆炸的時(shí)代而言，哪怕是買菜我們都能通過(guò)手機(jī)電腦完成，更何況是繁雜的清潔工作呢？時(shí)代造就英雄，掃地機(jī)器人理所當(dāng)然的開始飛速進(jìn)化，為全人類帶來(lái)一場(chǎng)地面清潔革命。1污漬不是一天形成的我們就“最不喜歡干的家務(wù)”進(jìn)行調(diào)查，洗碗和掃地這兩項(xiàng)絕對(duì)是占據(jù)大半江山的答案。除了懶癌之外，工作忙碌、屬于自己的休閑時(shí)間太少當(dāng)然也是很多人不愿意花費(fèi)時(shí)間在清潔上面的主要原因。并且，你幾天沒清掃家里和幾個(gè)星期沒清掃家里，地板上表現(xiàn)出來(lái)的污垢決不可同日耳語(yǔ)。有點(diǎn)人懶一時(shí)就不小心懶了一世，面對(duì)越來(lái)越臟的地板越來(lái)越提不起清掃的動(dòng)力，想來(lái)想去似乎還是買一臺(tái)智能掃地機(jī)器人比較劃算。畢竟它可以隨時(shí)開動(dòng)、自動(dòng)清潔、全年無(wú)休、還長(zhǎng)得非常科技化，怎么說(shuō)都算是居家裝逼必備之良品。被玩壞了的掃地機(jī)器人可是有小伙伴在購(gòu)買了掃地機(jī)器人后也并非從此高枕無(wú)憂，畢竟這款快速發(fā)展的產(chǎn)品還稱不上徹底成熟，它有著許許多多的不足，即使已經(jīng)能夠完成掃地、吸塵甚至拖地殺菌等額外工作，也離徹底解放雙手有著一定距離?！拔壹覓叩貦C(jī)器人經(jīng)常在掃過(guò)的地方來(lái)回掃，有的地方又干脆不掃?！薄肮ぷ鲿r(shí)候聲音太大了，只要一工作，午睡的小孩子就會(huì)被吵醒?！薄坝悬c(diǎn)呆板，不小心在地上有插線板什么的，就有可能被纏住，卡住半天。”“我家掃地機(jī)走位很風(fēng)騷~~很撲朔迷離~~”面對(duì)消費(fèi)者越來(lái)越多的需求，眾多廠商首先都是著重于產(chǎn)品的掃拖多功能性和輕薄度進(jìn)行開發(fā)，目前看來(lái)市面上掃地機(jī)大同小異，并且同質(zhì)化明顯。很多廠商后面才加入到這個(gè)行業(yè)，沒有掌握核心技術(shù)，只能憑借價(jià)格戰(zhàn)等千奇百怪的營(yíng)銷方式來(lái)贏得消費(fèi)者青睞，可以說(shuō)“被掃地機(jī)玩壞了”。確實(shí)，隨著掃地機(jī)器人價(jià)格的親民化，能夠接受它的消費(fèi)者和家庭會(huì)越來(lái)越多，它要面臨的需求也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)苛。目前來(lái)說(shuō)，它面臨的致命問(wèn)題其實(shí)就是清掃路線的規(guī)劃性。2智能規(guī)劃清掃是未來(lái)趨勢(shì)在我們做的市場(chǎng)調(diào)查中，路徑規(guī)劃不合理是被反饋的最多的一個(gè)問(wèn)題。雖然市場(chǎng)上掃地機(jī)器人品牌款式眾多，但大多數(shù)都是無(wú)導(dǎo)航、無(wú)規(guī)律、隨機(jī)性的進(jìn)行清掃，在這樣的清掃模式下，重掃漏掃現(xiàn)象非常嚴(yán)重。這也讓許多消費(fèi)者深感不足，畢竟自己希望買的是一個(gè)能完全自動(dòng)化完成掃地的工具，并不是沒人看著就會(huì)犯錯(cuò)的蠢笨勞動(dòng)者。全球最大的機(jī)器人品牌iRobot一直在對(duì)清掃算法做出改進(jìn)，如Neato等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也意識(shí)到了這方面的問(wèn)題開始奮起直追。目前，規(guī)劃式智能掃地機(jī)器人主要分為三種。一，采用激光掃描技術(shù)，這種方式尚不成熟，因此故障率偏高，還有運(yùn)行噪音太大、玻璃等高反光物體會(huì)造成導(dǎo)航失效等缺點(diǎn)。二，內(nèi)置攝像頭拍攝天花板，通過(guò)在天花板上尋找三個(gè)物體為參照物的方式來(lái)保證機(jī)器行走路線不偏離。但是一般家庭的天花板往往比較簡(jiǎn)單，并沒有足夠多可用作參照的點(diǎn)，導(dǎo)致實(shí)際導(dǎo)航效果不如人意。三，使用室內(nèi)GPS導(dǎo)航儀，模擬衛(wèi)星定位系統(tǒng)，導(dǎo)航盒發(fā)出三個(gè)不同角度的信號(hào)，通過(guò)天花板折射來(lái)精準(zhǔn)定位起始坐標(biāo)和機(jī)身位置。這種方式導(dǎo)航效果比較好，不過(guò)如果室內(nèi)面積較大、房間較多的話，需要額外擺放多個(gè)導(dǎo)航儀來(lái)確保每個(gè)角落都被清掃到。3現(xiàn)在市場(chǎng)上常用的規(guī)劃清掃方式有三種。由于規(guī)劃式掃地機(jī)器人的價(jià)格普遍昂貴，因此在普及上存在一定的困難。比如說(shuō)LG以及三星的產(chǎn)品價(jià)格都在萬(wàn)元以上。及時(shí)Neato的價(jià)格是這些商品中價(jià)格相對(duì)實(shí)惠的，但也3000起價(jià)。由于技術(shù)比較薄弱，大多國(guó)內(nèi)品牌則依舊停留在隨機(jī)亂走的傻瓜式路線規(guī)劃模式。今年，來(lái)自臺(tái)灣的進(jìn)口品牌Proscenic（浦桑尼克）Pro—JOJO專業(yè)級(jí)智能拖地機(jī)器人，主打GPS導(dǎo)航、ATM地圖規(guī)劃和干擦濕拖兩用仿人工跪式拖地功能。之后又推出了后續(xù)產(chǎn)品NEOS1，主打雙GPS導(dǎo)航規(guī)劃，將規(guī)劃式清掃的覆蓋面積再次放大，徹底解決了掃地機(jī)清掃路線成迷、重掃漏掃現(xiàn)象嚴(yán)重的問(wèn)題。4除了Proscenic（浦桑尼克）外，越來(lái)越多廠商都開始嘗試在路線規(guī)劃上的突破，畢竟消費(fèi)者的主要需求已經(jīng)無(wú)需多說(shuō)，不過(guò)他們是否能趕上先行一步的Proscenic的步伐那就尚未可知了。無(wú)論如何，智能掃地機(jī)器人已經(jīng)成為了目前最潮的家居時(shí)尚單品，對(duì)于智能家居概念的普及有著不可代替的意義。未來(lái)，Proscenic將如何繼續(xù)切入消費(fèi)者思維？智能家居概念又能否成功普及？從技術(shù)革新到完成人工智能進(jìn)化，掃地機(jī)器人的路還有很遠(yuǎn)。1.1.2家用清潔器國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀家用清潔器主要由吸塵器部分和拖地部分組成。吸塵器部分主要由起塵、吸塵、濾塵三部分組成，一般包括串激整流子電動(dòng)機(jī)、離心式風(fēng)機(jī)、濾塵器（袋）和吸塵附件。一般吸塵器的功率為400-1000W或更高，便攜式吸塵器的功率一般為250W及其以下。吸塵器能除塵，主要在于它的“頭部”裝有一個(gè)電動(dòng)抽風(fēng)機(jī)。風(fēng)葉輪在抽風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上。當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，抽風(fēng)機(jī)能夠形成巨強(qiáng)引力與壓力?！半p力”使得空氣排出速度非常快。為實(shí)現(xiàn)空氣的對(duì)流與氣壓的均衡，風(fēng)機(jī)中的空氣由風(fēng)機(jī)前段吸塵部分依次補(bǔ)充進(jìn)來(lái)。這就導(dǎo)致了吸塵器內(nèi)部達(dá)到瞬時(shí)的真空。外界大氣壓仍然存在，而吸塵器內(nèi)部真空必然會(huì)形成壓強(qiáng)差。壓強(qiáng)差的作用下使得一些灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入吸塵器。具體路徑是地板→長(zhǎng)接管→彎管→軟管→軟管接頭→濾塵袋→濾片→機(jī)體尾部。拖地部分采用了使用方便，價(jià)格便宜的連桿機(jī)構(gòu)。使得家用清潔器在洗塵的同時(shí)可以來(lái)回不停的擦地板，從而避免了一般清潔器一遍過(guò)，擦不干凈的這一弊端。目前，在歐洲、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，清潔機(jī)器人的發(fā)展較早，應(yīng)用范圍更廣。近兩年來(lái)，研發(fā)了許多面向大眾市場(chǎng)的智能吸塵機(jī)器人。在澳大利亞的一家公司開發(fā)的機(jī)器人，可以自動(dòng)驅(qū)動(dòng)V4和打掃房間。自動(dòng)吸塵器表面光滑，體積小巧，圓形，內(nèi)置搜索雷達(dá)。它可以搜索不同房間的每一個(gè)地方，不會(huì)破壞家具或其他障礙物。微型加工計(jì)算機(jī)，可在房間轉(zhuǎn)角處檢測(cè)方向和路徑選擇能力。只需要將全自動(dòng)吸塵器放置在地面上,它就可以自主開始工作。搜索雷達(dá)會(huì)自動(dòng)探索最近的墻。首先，它會(huì)吸收地面上周圍的灰塵和異物，然后移動(dòng)到不規(guī)則的邊緣的其他位置，在接近障礙物之前迅速轉(zhuǎn)向。吸入式機(jī)器人在機(jī)器周圍設(shè)置360度左右的障礙物傳感器，以便在清掃地面的同時(shí)可以檢測(cè)墻壁和障礙物。當(dāng)清洗可以運(yùn)行的地方時(shí)，機(jī)器人會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電源。不管房間的外形及面積的大小、ＡＲＮＡ導(dǎo)航算法引導(dǎo)機(jī)器人在任何房間的所有無(wú)遮掩區(qū)域四處運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行清潔工作,因?yàn)闄C(jī)器人導(dǎo)航沿房間的周圍,所以它要?jiǎng)?chuàng)建自己的空間參考圖,機(jī)器人不需要任何編程“教它應(yīng)該去哪里”。機(jī)器人操作簡(jiǎn)單。只有3個(gè)按鈕：開始、結(jié)束和暫停。只要人們把它放在需要清潔的區(qū)域或房間，按下開始按鈕就可以了。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在技術(shù)上已較為成熟，但服務(wù)機(jī)器人近年才獲得廣大科研人員和企業(yè)重視，并逐步進(jìn)入普通百姓家庭，其發(fā)展歷史較短。目前，學(xué)術(shù)界對(duì)服務(wù)機(jī)器人沒有嚴(yán)格意義上的定義。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)給出的服務(wù)機(jī)器人概要定義為：服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作。服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用范圍極為廣泛，如教育、娛樂(lè)、特種(安防、軍用)、導(dǎo)購(gòu)、迎賓、醫(yī)療、金融、物流、電子商務(wù)、商務(wù)秘書等。其中，家庭清潔機(jī)器人是現(xiàn)階段銷售數(shù)量最多、應(yīng)用范圍最廣的一類服務(wù)機(jī)器人。家庭清潔機(jī)器人種類繁多，主要包括掃地機(jī)器人，拖地機(jī)器人、窗戶清潔機(jī)器人、空氣凈化機(jī)器人、吸塵機(jī)器人等。掃地機(jī)器人則是家庭清潔機(jī)器人的最主要成員，市場(chǎng)占比達(dá)到96%以上。服務(wù)機(jī)器人的需求量已超過(guò)工業(yè)機(jī)器人，表現(xiàn)出更為強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求，提供了更為廣闊的市場(chǎng)想象空間。在中國(guó)，目前，掃地機(jī)器人儼然成為了服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的“香餑餑”。今年的雙十一，掃地機(jī)器人各大品牌賺得不亦樂(lè)乎。可就在這個(gè)風(fēng)光的“搖錢樹”背后，到底隱藏了多少技術(shù)?未來(lái)，它又將何去何從?從本文一窺便知。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人在技術(shù)上已較為成熟，但服務(wù)機(jī)器人近年才獲得廣大科研人員和企業(yè)重視，并逐步進(jìn)入普通百姓家庭，其發(fā)展歷史較短。目前，學(xué)術(shù)界對(duì)服務(wù)機(jī)器人沒有嚴(yán)格意義上的定義。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)給出的服務(wù)機(jī)器人概要定義為：服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作。服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用范圍極為廣泛，如教育、娛樂(lè)、特種(安防、軍用)、導(dǎo)購(gòu)、迎賓、醫(yī)療、金融、物流、電子商務(wù)、商務(wù)秘書等。其中，家庭清潔機(jī)器人是現(xiàn)階段銷售數(shù)量最多、應(yīng)用范圍最廣的一類服務(wù)機(jī)器人。家庭清潔機(jī)器人種類繁多，主要包括掃地機(jī)器人，拖地機(jī)器人、窗戶清潔機(jī)器人、空氣凈化機(jī)器人、吸塵機(jī)器人等。掃地機(jī)器人則是家庭清潔機(jī)器人的最主要成員，市場(chǎng)占比達(dá)到96%以上。服務(wù)機(jī)器人的需求量已超過(guò)工業(yè)機(jī)器人，表現(xiàn)出更為強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求，提供了更為廣闊的市場(chǎng)想象空間。服務(wù)機(jī)器人能夠滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械囊恍?shí)際需求，并且大多數(shù)市場(chǎng)定價(jià)在幾百元至幾千元的范圍內(nèi)，近幾年其市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)了爆炸式增長(zhǎng)。根據(jù)IFR統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年全球服務(wù)機(jī)器人銷量達(dá)到330萬(wàn)臺(tái)，銷售額約為12億美元，同比增長(zhǎng)24%。預(yù)計(jì)2015年至2018年期間，服務(wù)機(jī)器人銷量將會(huì)大幅增長(zhǎng)，累計(jì)銷量可達(dá)2590萬(wàn)臺(tái)，銷售額預(yù)計(jì)可累計(jì)達(dá)到122億美元。同時(shí)，根據(jù)我國(guó)相關(guān)研究單位的預(yù)測(cè)，中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模，有望在2017年突破200億元。掃地機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，特別是受生活節(jié)奏的加快和工作壓力的增大影響，人們希望更多地從繁瑣的家庭日常清潔事務(wù)中解脫出來(lái)。這無(wú)疑是清潔機(jī)器人進(jìn)入家庭的市場(chǎng)訴求。掃地機(jī)器人作為清潔機(jī)器人的一種，其針對(duì)的目標(biāo)用戶是所有家庭，其需求痛點(diǎn)恰恰是為了使人們從日常地板清潔工作中解放出來(lái)，它迎合了市場(chǎng)痛點(diǎn)的需求。最早的掃地機(jī)器人來(lái)源于伊萊克斯、戴森等領(lǐng)銜的吸塵器行業(yè)。2002年伊萊克斯在原有高質(zhì)量吸塵器的基礎(chǔ)上，開發(fā)了“三葉蟲”掃地機(jī)器人——全世界第一款全自動(dòng)掃地機(jī)器人。隨后iRobot公司先后生產(chǎn)了7代家務(wù)機(jī)器人Roomba，成為了這一領(lǐng)域的代表產(chǎn)品系列。2010年左右，國(guó)內(nèi)的掃地機(jī)器人品牌紛紛涌現(xiàn)，并逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已擁有幾十家掃地機(jī)器人品牌，如科沃斯、iRobot、福瑪特、地貝、Xrobot、海爾、美的、Prosenic、飛利浦和三星等。但是，本土成立且具備核心研發(fā)能力的掃地機(jī)器人企業(yè)占比并不高。在近段時(shí)間，高科技的普及與發(fā)展使得掃地機(jī)器人能夠快速應(yīng)用于人們的生活中。在最初時(shí)期，掃地功效的優(yōu)化是主要的解決目的。當(dāng)今時(shí)期，掃地功效得到改進(jìn)后，改進(jìn)與優(yōu)化的方向則為多功能、智能化方向發(fā)展。包括導(dǎo)航、傳感器等。掃地機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)用戶直觀可見的掃地機(jī)器人基本功能為清掃、吸塵、拖地等，因此相關(guān)企業(yè)在清掃毛刷的材料、結(jié)構(gòu)形式、旋轉(zhuǎn)速度/方式，以及吸塵原理、吸塵機(jī)構(gòu)形式、拖布材料、拖布布置方式、供水量、供水方式等基本功能原理和技術(shù)方面不斷優(yōu)化。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)更好的清潔效果、更良好的用戶體驗(yàn)，掃地機(jī)器人在人工智能相關(guān)領(lǐng)域涉及到如下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。多傳感器信息融合技術(shù)多傳感器的信息融合指的是融合在這個(gè)系統(tǒng)中，每個(gè)傳感器所收集到的信息和數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)和信息的融合來(lái)做出準(zhǔn)確而全面的信息匯總和結(jié)論。比如將超聲傳感、雷達(dá)、里程計(jì)等功能融合進(jìn)掃地機(jī)器人中。這就意味著，此技術(shù)是模仿了人類在大腦中基于各種信息的反饋與分析做出處理的過(guò)程。這樣能夠有效地減少信息傳遞與處理的時(shí)間與所占空間，并且能夠精準(zhǔn)的對(duì)檢測(cè)對(duì)象的信息和特征得出結(jié)論。消除信息的不確定性，得到對(duì)觀測(cè)環(huán)境具備較高可行性的一致性結(jié)果。室內(nèi)導(dǎo)航和定位技術(shù)不管是基于整體還是部分，掃地機(jī)器人均需精準(zhǔn)的判斷出障礙物的距離自主移動(dòng)?？傮w來(lái)說(shuō)，航位推算與信標(biāo)定位等方法是掃地機(jī)器人中的基本組成。這樣才能夠?qū)σ苿?dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航。掃地機(jī)器人中最常規(guī)算法是航位推算方法。內(nèi)部傳感器包括加速器、里程計(jì)與陀螺儀等組成。這些內(nèi)部傳感器能夠能夠?qū)C(jī)器人的各種信息進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤。以出發(fā)點(diǎn)為絕對(duì)零點(diǎn)，則可以漸進(jìn)累加地推算出機(jī)器人當(dāng)前所在的位置和姿態(tài)。此種方法隨著工作時(shí)間的增加，積分運(yùn)算誤差和定時(shí)系統(tǒng)時(shí)差引起的誤差將會(huì)逐漸累積，因此不適于長(zhǎng)時(shí)間的精確定位。掃地機(jī)器人在室內(nèi)地板上的運(yùn)動(dòng)可視為在二維平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，如果室內(nèi)允許布置信標(biāo)(如充電樁或其他滿足信標(biāo)條件的標(biāo)志物)，就能夠借助于傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)信標(biāo)與檢測(cè)機(jī)器人之間的各種信息。信息包括兩者間的距離與位姿，在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位機(jī)器人并且進(jìn)行導(dǎo)航。無(wú)累積誤差、準(zhǔn)確度高、靈敏度高、累計(jì)誤差小等都屬于信標(biāo)定位的優(yōu)勢(shì)。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)，及時(shí)某個(gè)信標(biāo)出問(wèn)題，都不影響機(jī)器人工作?；旌隙ㄎ环椒ㄈ诤狭撕轿煌扑惴椒ㄅc信標(biāo)定位方法各自的優(yōu)勢(shì)。路徑規(guī)劃算法掃地機(jī)器人在工作過(guò)程中，需要盡量做到清掃面積全覆蓋且行走路徑不重疊，這就需要依據(jù)某個(gè)或某些優(yōu)化準(zhǔn)則進(jìn)行最優(yōu)路徑規(guī)劃，在其工作空間中找到一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)，可以避開障礙物的最優(yōu)路徑。路徑分類的劃分是基于環(huán)境信息的掌握。除此之外，還包括根據(jù)傳感器提供的局部信息與地圖提供的整體數(shù)據(jù)。通過(guò)動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的判斷能夠取得障礙物的相關(guān)信息。所謂的靜態(tài)規(guī)劃是離線狀態(tài)下進(jìn)行的全局路徑的規(guī)劃。而所謂的靜態(tài)規(guī)劃則是在線的局部路徑。全局路徑規(guī)劃需要建立工作空間的詳細(xì)地圖，根據(jù)地圖包含的環(huán)境信息進(jìn)行路徑規(guī)劃;局部路徑規(guī)劃則根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)采集的周邊環(huán)境信息，確定所在地圖的位置及其局部的障礙物分布情況，從而可以選出從當(dāng)前結(jié)點(diǎn)到鄰近子目標(biāo)結(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑。常用路徑規(guī)劃算法主要有人工勢(shì)場(chǎng)法、Dijkstra算法、Floyed算法、SPFA算法(Bellman_Ford改進(jìn)算法)、A*算法、D*算法、DWA算法、圖論最短算法、遺傳算法、元胞自動(dòng)機(jī)算法、免疫算法、禁忌搜索算法、模擬退火算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、蟻群算法、粒子群算法等。掃地機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)高性價(jià)比、高性能傳感器的融合應(yīng)用目前，掃地機(jī)器人多采用紅外傳感器、接觸式傳感器、超聲波傳感器等，少部分高端機(jī)型使用了線掃描激光雷達(dá)傳感器。對(duì)于智能化的掃地機(jī)器人室內(nèi)定位和復(fù)雜路徑規(guī)劃的需求而言，傳感器提供的信息尚顯不足。將來(lái)，視覺傳感器(深度攝像頭、仿生視覺、結(jié)構(gòu)光傳感器)、低成本高性能激光雷達(dá)傳感器、軟體防碰撞接觸式傳感器等高性能、新型傳感器的應(yīng)用，將給掃地機(jī)器人決策提供更豐富的參考信息。除此之外，深入研究傳感器中的算法。這樣的做法是為了實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效的提取有效信息。同時(shí)，根據(jù)反饋信息做出正確的決策。家用功能的模塊化集成，實(shí)現(xiàn)智能掃地機(jī)器人多任務(wù)功能集成模塊，實(shí)現(xiàn)多功能掃地機(jī)器人的推廣，是基于各種功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上。比如說(shuō)吸塵、掃地、拖地。集成模塊的功能包括空氣的加濕與凈化功能以及兒童玩具與寫字板功能等。掃地機(jī)器人本體可以平臺(tái)化，即實(shí)現(xiàn)室內(nèi)智能移動(dòng)平臺(tái)的功能，具備基本的避障、路徑規(guī)劃、軟硬件交互接口等功能，而其他功能均以模塊化的形式進(jìn)行加載，給用戶更多的自主選擇余地，實(shí)現(xiàn)細(xì)分市場(chǎng)的拓展。智能程度提升、智能算法拓展應(yīng)用借助語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)和圖像處理技術(shù)的逐步發(fā)展，如聲源定位和聲紋識(shí)別技術(shù)研究的深入、人臉識(shí)別技術(shù)的成熟、物品識(shí)別技術(shù)性能的提高，我們可更有效地提高掃地機(jī)器人對(duì)家庭環(huán)境的融入程度，提升掃地機(jī)器人與家庭成員的智能交互能力。除此之外，我們應(yīng)該從各型各色的人機(jī)接口作為切入點(diǎn)進(jìn)行研究。包括對(duì)圖像、口語(yǔ)化文字及手寫文字的識(shí)別等技術(shù)。這樣能夠面向更廣大的服務(wù)群體提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互更加和諧更加智能也更加人性化的方向發(fā)展。智能掃地機(jī)器人作為現(xiàn)階段銷量最大的家用服務(wù)機(jī)器人，未來(lái)將能夠?qū)φZ(yǔ)言進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，并在社會(huì)化環(huán)境中向他人學(xué)習(xí)，把這種語(yǔ)言能力轉(zhuǎn)化為自主學(xué)習(xí)和處理問(wèn)題的能力。未來(lái)，機(jī)器人將掌握更多的自主性能力，實(shí)現(xiàn)智能掃地機(jī)器人功能定位的本質(zhì)性革新與發(fā)展。掃地機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)化目前，部分智能掃地機(jī)器人已通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制功能，一些掃地機(jī)器人還安裝了監(jiān)控?cái)z像頭，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程安防監(jiān)控的功能。掃地機(jī)器人體積小、可移動(dòng)等特點(diǎn)成為其作為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可延展遠(yuǎn)程安防、智能家居、視頻/語(yǔ)音通訊終端、健康助理、陪伴聊天等多種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)化功能。前景看好掃地機(jī)器人市場(chǎng)處在不斷發(fā)展壯大的時(shí)期。為不斷提升用戶體驗(yàn)和擬合實(shí)際功能的需求，掃地機(jī)器人會(huì)不斷進(jìn)化和提升，將在融合型傳感系統(tǒng)、功能定位、智能化程度、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，以及多機(jī)協(xié)作和自我學(xué)習(xí)等方面不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)掃地機(jī)器人真正意義的智能化，使掃地機(jī)器人發(fā)展成為人們的家用高科技伙伴。1.2現(xiàn)有同類設(shè)計(jì)（1）洗地機(jī)洗地機(jī)是一種硬質(zhì)地面清洗同時(shí)吸干污水，并將污水帶離現(xiàn)場(chǎng)的清潔機(jī)械。1-1洗地機(jī)（2）家用智能全自動(dòng)掃地機(jī)掃地機(jī)器人在吸塵器的基礎(chǔ)上增加掃地拖地的的功能，但因?yàn)槭侨詣?dòng)的，所以價(jià)格偏貴。1-2家用智能全自動(dòng)掃地機(jī)掃地機(jī)器人（3）手推式掃地吸塵拖地一體機(jī)這款集掃地、吸塵、拖地一體的機(jī)器，獨(dú)一無(wú)二的手推式節(jié)能設(shè)計(jì)，具有不用電不用水，無(wú)噪音、多功能。集掃帚。簸箕以及吸塵器為一體的節(jié)能環(huán)保掃地清潔用具。1-3手推式掃地洗塵一體機(jī)第2章方案提出及論證對(duì)于本家庭清潔器設(shè)計(jì)，需要滿足如下三個(gè)功能：其一，能將地面的灰塵吸走；其二，對(duì)于地面上的頑固污漬要進(jìn)行擦拭；其三，清潔器能在地面行走。根據(jù)家庭清潔的功能需求分析，現(xiàn)擬定如下兩種傳動(dòng)方案：方案一：圖2-1新型清潔器方案一如圖2-1所示，新型家庭清潔器方案如圖2-1所示，本方案由過(guò)濾網(wǎng)、葉輪、吸塵電機(jī)、毛刷電機(jī)及毛刷組成。由吸塵電機(jī)和毛刷電機(jī)獨(dú)立工作，由吸塵電機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，使地面的灰塵從進(jìn)塵口吸進(jìn)，經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾掉，過(guò)濾網(wǎng)是可以拆卸的，方便清洗。由毛刷電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)毛刷旋轉(zhuǎn)，毛刷旋轉(zhuǎn)使地面污漬被刷掉。方案二：圖2-2新型清潔器方案二清潔器由過(guò)濾網(wǎng)、葉輪、吸塵電機(jī)、齒輪和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)組成，電機(jī)為雙輸出，電機(jī)一端輸出實(shí)現(xiàn)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)吸塵功能；另一端輸出帶動(dòng)小錐齒輪旋轉(zhuǎn)，由小錐齒輪帶動(dòng)大錐齒輪旋轉(zhuǎn)，而曲柄與大錐齒輪聯(lián)接在同一根軸上，隨同大齒輪一起轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了擦拭地板功能。方案比較：綜上所述，方案一與方案二都能實(shí)現(xiàn)新型家庭清潔器的功能需求，方案一多兩個(gè)毛刷電機(jī)，毛刷電機(jī)可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制，能使毛刷與吸塵有不同的轉(zhuǎn)速，此方案的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)更個(gè)性的自動(dòng)化需求，缺點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本更高。方案二由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)擦拭地面功能需要，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與葉輪共用吸塵電機(jī)，此方案的優(yōu)點(diǎn)在于減少了電機(jī)，能使體積結(jié)構(gòu)更小巧，產(chǎn)品造價(jià)成本更低。兩相比較，為節(jié)約成本，降低造價(jià)，本新型家庭清潔器采用方案二更合適。第3章新型清潔器原理方案設(shè)計(jì)3.1吸塵器的原理吸塵器是現(xiàn)代家庭中受到人們廣泛喜愛的清潔用具，傳統(tǒng)的用具清掃房間往往不能將家里的微細(xì)塵埃清掃干凈，塵?？偸菑囊惶庌D(zhuǎn)移到另一處，尤其是地毯﹑窗簾等處的灰塵就更難以清除，利用吸塵器來(lái)做清潔工作就無(wú)此弊。吸塵器不但可以清潔地面，也可以用來(lái)清潔一般的器具難以清潔的地方，如沙發(fā)，墻壁等。吸塵器主要由起塵、吸塵、濾塵三部分組成，一般包括串激整流子電動(dòng)機(jī)、離心式風(fēng)機(jī)、濾塵器（袋）和吸塵附件。一般吸塵器的功率為400-1000W或更高，便攜式吸塵器的功率一般為250W及其以下。一般吸塵器的功率為400-1000W或更高，便攜式吸塵器的功率一般為250W及其以下，吸塵器靠電動(dòng)機(jī)高速驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)，使空氣高速排出，而風(fēng)機(jī)前端吸塵部分的空氣不斷地補(bǔ)充風(fēng)機(jī)中的空氣，致使吸塵器內(nèi)部產(chǎn)生瞬時(shí)真空，和外界大氣壓形成負(fù)壓差，在此壓差的作用下，吸入含灰塵的空氣，經(jīng)濾塵器過(guò)濾，排出清凈的空氣，負(fù)壓差越大風(fēng)量越大，則吸塵能力也越大。吸塵器的吸塵桶內(nèi)裝有一個(gè)收集灰塵的盒子，塵垢便留在集塵盒里，盒子裝滿后，可取出用水刷洗清理。吸塵器配上不同的部件，可以完成不同的清潔工作，如配上地板刷可清潔地面，配上扁毛刷可清潔沙發(fā)面、床單、窗簾等，配上小吸嘴可清除小角落的塵埃和一些家庭器具內(nèi)的塵垢。圖2-1吸塵器原理圖吸塵原理：吸塵器的風(fēng)機(jī)葉輪在電動(dòng)機(jī)高速驅(qū)動(dòng)下，將葉輪中的空氣高速排出風(fēng)機(jī)，同時(shí)使吸塵部分內(nèi)空氣不斷地補(bǔ)充進(jìn)風(fēng)機(jī)。這樣不妨與外界形成較高的壓差。吸嘴的塵埃、臟物隨空氣被吸入吸塵部分，并經(jīng)過(guò)漏器過(guò)漏，將塵埃、臟物收集與塵筒內(nèi)。3.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖2-2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)常用于將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng);或者將滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。仔細(xì)分析曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的每個(gè)零件的尺寸、位置甚至是原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。包括其他構(gòu)件的速度、加速度、位移等都進(jìn)行研究。這樣能有效地實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)功能的實(shí)現(xiàn)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的各個(gè)原件之間均是以面為接觸，低副的運(yùn)動(dòng)副。而對(duì)于運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)成元素來(lái)說(shuō)，兩個(gè)原件均有簡(jiǎn)單形狀，易加工、易操作。這樣就促進(jìn)了制造精度和準(zhǔn)確度的實(shí)現(xiàn)。能夠?qū)崿F(xiàn)各類機(jī)器普及到更多的領(lǐng)域。如自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)、沖床、內(nèi)燃機(jī)空氣壓縮機(jī)等，本新型清潔器中利用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)擦拭掃地功能。3.2.1曲柄滑塊的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性圖2-3取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸水平向右。在任意瞬時(shí)t，機(jī)構(gòu)的位置如圖?？梢约僭O(shè)C點(diǎn)的矢徑為：==+（3-1）C點(diǎn)的坐標(biāo)為其矢徑在坐標(biāo)軸上的投影：（3-2）（3-3）根據(jù)圖形可知：（3-4）所以：（3-5）式中，是曲柄長(zhǎng)與連桿長(zhǎng)之比。將上式代入的表達(dá)式中，并考慮到，就得到了滑塊的運(yùn)動(dòng)方程：（3-6）若將此式對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù)，其運(yùn)算較繁瑣。在工程實(shí)際中，值通常不大（=1/4-1/6），故可在上式中將根式展開成的冪級(jí)數(shù)并略去起的各項(xiàng)而作近似計(jì)算：（3-7）（3-8）上式再對(duì)時(shí)間取導(dǎo)數(shù)，便可以得到速度和加速度的表達(dá)式：（3-9）（3-10）其中都是的周期函數(shù)。第4章新型家用清潔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1新型家用清潔器總體結(jié)構(gòu)布置新型家用清潔器的外殼起著支撐吸塵器各零部件并將它們與外界隔離的作用，這樣既能保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，又能保證安全。由于新型家用清潔器設(shè)計(jì)需要在地面自動(dòng)行走，因此他的結(jié)構(gòu)要保證行走的平穩(wěn)，可以采用臥式吸塵器的結(jié)構(gòu)來(lái)完成其機(jī)體的設(shè)計(jì)，由圖3-1所示殼﹑后殼﹑上蓋等部分組成，均為塑料材料。前殼頭部為吸入口，后殼內(nèi)按裝吸塵部件，里面主要安裝電動(dòng)機(jī)-風(fēng)機(jī)及一些功能性機(jī)構(gòu)；兩側(cè)可以用來(lái)安裝車輪，此外在后殼處有排風(fēng)口，便于風(fēng)機(jī)的工作。家用清潔器的外殼不僅應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，還要有美觀的造型﹑重量輕﹑外表顏色光澤以及成本低廉，外客的造型設(shè)計(jì)必須適應(yīng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)需要。外殼一般用金屬材料沖制，或采用工程塑料，金屬材料有較高的強(qiáng)度，由于重量﹑絕緣材料性能查﹑制造工藝復(fù)雜成本高，因此，除了老式的吸塵器及工業(yè)吸塵器外，現(xiàn)代家用吸塵器很少采用。鑒于以上原因，新型家用清潔器設(shè)計(jì)的外殼采用工程塑料為主體，可通過(guò)注塑成型，除了電動(dòng)風(fēng)機(jī)外，其它零件一般均可由工程塑料代替金屬材料，這不僅適合于大量生產(chǎn)，易于降低成本，而且重量可以減少到金屬外殼的1/3～1/4，絕緣性能也大為提高，還可以做成各種款式﹑顏色色澤鮮明的式樣。用于新型家用清潔器設(shè)計(jì)外殼的工程塑料主要是PP和ABS，用于吸管的材料可以是聚丙烯等。圖3-1新型家用清潔器設(shè)計(jì)布置簡(jiǎn)圖新型家用清潔器設(shè)計(jì)的殼體由于考慮到后面要安裝驅(qū)動(dòng)電機(jī)這使得它的后殼結(jié)構(gòu)與通常的臥室吸塵器有所不同，如圖3-1表示的在新型家用清潔器設(shè)計(jì)的后殼部位下面留有一定的驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝空間，下面留有滑塊安裝部位，同時(shí)便于驅(qū)動(dòng)輪的安裝，有利于整體結(jié)構(gòu)的布局。4.2家用清潔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新型家用清潔器設(shè)計(jì)的吸塵部位，主要由吸嘴﹑吸管﹑儲(chǔ)灰箱﹑電動(dòng)風(fēng)機(jī)等部位組成。從外界吸進(jìn)的灰塵和垃圾首先到達(dá)吸塵部，吸塵部的功能主要是使吸進(jìn)的高速氣流通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)，濾出垃圾和灰塵。過(guò)濾網(wǎng)不僅僅能擋住較大顆粒的垃圾，而且能阻止細(xì)小的塵埃通過(guò)，性能好的過(guò)濾網(wǎng)，排出的灰塵在直徑5微米以下，此外，過(guò)濾網(wǎng)的透氣性好，能長(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾而不被堵塞，使電機(jī)得到充分的冷卻，其基本結(jié)構(gòu)如圖3-2所示，灰塵通過(guò)吸塵器的吸嘴進(jìn)入到吸塵器集塵盒，而后經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)的過(guò)濾，沉積在集塵盒里，氣流由電動(dòng)風(fēng)機(jī)吸入口吸入，而后排出。圖3-2家用清潔器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多功能塵器的風(fēng)機(jī)采用車用吸塵器的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，其重量輕，吸塵功率能滿足家用的要求，其安裝通過(guò)吸塵器機(jī)殼的定位孔固定，由橡膠密封圈進(jìn)行密封，后面由風(fēng)機(jī)固定板進(jìn)行壓緊，在機(jī)殼的后面留有一些排風(fēng)口，便于風(fēng)機(jī)的工作，電動(dòng)風(fēng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的震動(dòng)，因此，風(fēng)機(jī)固定板應(yīng)該用一些能夠減震的材料，向泡沫等，吸塵口應(yīng)該與風(fēng)機(jī)口對(duì)應(yīng)一條線，有利于風(fēng)機(jī)工作，從而更好的吸塵。風(fēng)機(jī)的降低噪音的能力較強(qiáng)，這是由于有封閉的電機(jī)罩。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)就必然會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，而吸塵器外包裝只是一層簡(jiǎn)單的塑料殼或者金屬殼，其隔音效果可見一斑。由此來(lái)看，電機(jī)罩的全密封就會(huì)減少噪聲污染，除此之外還能延長(zhǎng)吸塵器的使用壽命。4.3新型家用清潔器行走部位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1全自動(dòng)吸塵器主要參數(shù)計(jì)算新型家用清潔器設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)部分是由兩個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的。步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)兩驅(qū)動(dòng)輪（后輪），從而推動(dòng)吸塵器運(yùn)動(dòng)。前輪的設(shè)計(jì)拋開了以往的設(shè)計(jì)思路，采用了萬(wàn)向轉(zhuǎn)輪（如圖3-3）。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的雙輪結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，并且靈活性很低?；趯?duì)步進(jìn)電機(jī)脈沖信號(hào)頻率的更改，能夠?qū)崿F(xiàn)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速的高準(zhǔn)確性和高靈敏度。除此之外，將脈沖信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，以差速法實(shí)現(xiàn)吸塵器的行進(jìn)功能。轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性與智能性成為該吸塵器的最大優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樗乃俣炔幌薅?、半徑無(wú)限定，這就突破了很多的問(wèn)題。同時(shí)轉(zhuǎn)彎的速度可通過(guò)改變單片機(jī)的程序來(lái)調(diào)節(jié)。智能吸塵器對(duì)于速度的要求是比較低的。這是因?yàn)槠涔ぷ鲿r(shí)必然使在行進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行的。通常來(lái)說(shuō)，智能吸塵器的速度約為3米/分鐘。此速度下，智能吸塵器既能夠?qū)崿F(xiàn)清潔的作用，還能夠平穩(wěn)的行走，避免了不必要的碰撞。該吸塵器的車輪直徑設(shè)置為8cm。圖33轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)圖則由公式（3—1）U=C×N（4—1）式中C—車輪的周長(zhǎng)（cm）N—車輪的轉(zhuǎn)速（r/min）N=U/C≈12r/min1）新型家用清潔器設(shè)計(jì)的阻力計(jì)算設(shè)計(jì)新型家用清潔器設(shè)計(jì)的質(zhì)量在3Kg則;后車輪的的阻力矩由公式（3—2）T=mg×f×r（4—2）f—滾動(dòng)摩擦系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表11-7取0.05（K/CM)T=3×9.8×0.055×4=6.468N/m2）新型家用清潔器設(shè)計(jì)的前輪阻力矩T0=mg×f×r=3×9.8×0.055×0.5=0.8N/m3）深溝球軸承的摩擦力臂T1=mg×f1×Rf1=0.02k/cm,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表11-9選取.T1=0.025n/cm;4）步進(jìn)電機(jī)的選擇（1）機(jī)電領(lǐng)域中步進(jìn)電機(jī)的選擇原則步進(jìn)電機(jī)作為一種電磁執(zhí)行原件，可以將數(shù)字輸入脈沖進(jìn)行轉(zhuǎn)換，分別是直線增量運(yùn)動(dòng)或者是旋轉(zhuǎn)形式。輸入脈沖數(shù)越多，則電機(jī)總的會(huì)轉(zhuǎn)角也會(huì)越大，輸入脈沖的頻率，則會(huì)影響轉(zhuǎn)速的快與慢。作為機(jī)電一體化的關(guān)鍵組成部分，步進(jìn)電機(jī)通常用作定速的控制，以及定位的控制。步進(jìn)電機(jī)憑借其精度，質(zhì)量，誤差的累計(jì)，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在機(jī)電一體化領(lǐng)域中。機(jī)械的包裝，數(shù)控機(jī)床，以及傳真，打印機(jī)等都是很好的例證。步進(jìn)電機(jī)在使用時(shí)對(duì)功率的要求是，負(fù)載功率在選擇上不能大于輸出功率。在功率步進(jìn)電機(jī)選擇使用上，機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩是首先要被計(jì)算準(zhǔn)確，矩頻特性除了應(yīng)該滿足機(jī)械的負(fù)載之外，還必須有一定的余量來(lái)保證系統(tǒng)的運(yùn)行。在實(shí)踐過(guò)程中，矩頻特性曲線必須包含各種頻率的負(fù)載力。一般而言，負(fù)載力矩與最大靜力矩在比例關(guān)系上，是呈正比的關(guān)系。步進(jìn)電機(jī)在使用的時(shí)候，滿足機(jī)床對(duì)于脈沖當(dāng)量的要求，應(yīng)該使步距角在要求上，與機(jī)械系統(tǒng)相適應(yīng)。如若要想降低脈沖當(dāng)量，可以從兩發(fā)面入手：在絲桿的導(dǎo)程上進(jìn)行改變，或者是利用步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)，來(lái)改變降低脈沖當(dāng)量。但是應(yīng)該注意的一點(diǎn)是：細(xì)分只能是對(duì)于分辨率進(jìn)行改變，而對(duì)于電機(jī)的固有屬性精度，則是不會(huì)改變的。在功率步進(jìn)電機(jī)的選擇和是用上，對(duì)于機(jī)床所要求的啟動(dòng)頻率，以及機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量，應(yīng)該進(jìn)行大致的估算，使之在使用要去上可以滿足在步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)，可以滿足執(zhí)行件的快速移動(dòng)所提出的要求。2）選擇步進(jìn)電機(jī)以12V為標(biāo)準(zhǔn)，在步進(jìn)電機(jī)選擇的時(shí)候，可以根據(jù)《小功率電機(jī)手冊(cè)》的要求，從而選擇永磁式的步進(jìn)電機(jī)，具體參數(shù)參考如下：表格3-1步進(jìn)電機(jī)的基本參數(shù)型號(hào)相數(shù)額定電壓(V)電流（A）保持轉(zhuǎn)矩（mN/cm）步近角(°)57BYG005412V0.4A254.97mN/cm1.8°4.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）軸的徑向尺寸的確定軸的徑向尺寸是在出算軸的直徑基礎(chǔ)上進(jìn)行的,軸徑的估算方法是按扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的方法進(jìn)行的;計(jì)算由公式（3—3），d≥×A(mm)（4—3）式中P—為軸所傳地的功率（KW）N—為轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速（r/min）A—為軸的許用應(yīng)力系數(shù)（其值可以查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材表10.3，在這里選取軸的材料為45號(hào)鋼，則A=108,由步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)由公式（3—4）可知；P=VI（4—4）=0.4×12=4.8W取轉(zhuǎn)速n=12r/min計(jì)算得d≥108×≥7.96mm軸的截面上有一個(gè)鍵槽，將直徑增大5﹪，得d≥7.96(1+5﹪)≥8.35mm取標(biāo)準(zhǔn)值d=10mm,即為軸直徑最小直徑。（2）擬定軸上零件的裝配方案為連接聯(lián)軸器與安裝車輪的順利實(shí)現(xiàn)，先基于以下方案（圖3-5）。聯(lián)軸器連在軸的左側(cè)，這是為了實(shí)現(xiàn)與步進(jìn)電機(jī)的軸相連接。與車輪連接的鍵在軸的右側(cè)。固定軸承在軸的中間，企圖保證車輪沿著軸向固定。將D=10mm作為軸直徑，D12mm作為軸間距。而軸承與聯(lián)軸器則是基于軸直徑來(lái)進(jìn)行選擇的。如今，工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器還不夠全面和準(zhǔn)確，較小的軸直徑已經(jīng)與日益增長(zhǎng)的設(shè)計(jì)要求脫節(jié)。由此看來(lái)，聯(lián)軸器單獨(dú)設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。對(duì)于孔的選取是根據(jù)鋼管的要求來(lái)實(shí)現(xiàn)的。雙徑向螺紋孔在螺釘?shù)淖饔孟聦?shí)現(xiàn)了電機(jī)軸和轉(zhuǎn)軸的連接?！遁S承手冊(cè)》作為滾動(dòng)軸承選用標(biāo)準(zhǔn)，磨削軸上平臺(tái)，軸承的型號(hào)61800,其基本尺寸B×D×d=5×19×10.圖44軸的裝配簡(jiǎn)圖通過(guò)中間的軸進(jìn)行定位,選擇軸承蓋將軸承固定,并且密封.鍵的選取(根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》)選定.選取GB1096-79鍵4×64.3.3軸的強(qiáng)度校核1.按許用彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算基于設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)包括尺寸、支反力的作用位置以及零件位置等。由于已經(jīng)求得軸上的載荷，所以只需要算出強(qiáng)度校核。具體如下步驟：(1)做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖零件把電荷傳遞給軸。因此，在計(jì)算的過(guò)程中，就需要集中分布開的載荷。具體做法為，將分布載荷的中點(diǎn)作為載荷的作用點(diǎn)。基于傳動(dòng)輪轂寬度來(lái)計(jì)算軸上產(chǎn)生的扭矩。一般來(lái)說(shuō)，鏈鉸接支座的梁為軸。軸承類型與支持反力作用息息相關(guān)。(如圖3-5)圖4-5軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖(2)做出彎矩圖上述簡(jiǎn)圖為操作的草圖。根據(jù)水平面與垂直面對(duì)各力產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行計(jì)算。并將計(jì)算結(jié)果作為畫出彎矩圖的依據(jù)。Mh為水平彎矩，Mv為垂直彎矩。由公式（3—5）進(jìn)計(jì)算總彎矩M。（如圖3-7）M=（3—5）=75N·m75M圖4-6彎矩圖（3）做出扭矩圖（如圖3-8） T=9.55×p/n=77N·m77（圖3-7扭矩圖）（4）做出計(jì)算彎矩根據(jù)已做出的總彎矩圖和扭矩圖計(jì)算彎矩Mca.由公式（3—6）=（3—6）==88.1N·m式中，a—是考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生的循環(huán)特性差異系數(shù),扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變換取=0.6（5）校合軸的強(qiáng)度已知軸的計(jì)算彎矩后，對(duì)危險(xiǎn)截面作強(qiáng)度進(jìn)行校核計(jì)算，按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算彎曲應(yīng)力由公式（3—7）（Mpa）（4—7）=8.8Mpa＜59MPa式中W—軸的抗彎截面系數(shù)[]軸的許用彎曲應(yīng)力（Mpa），45#調(diào)質(zhì)處理經(jīng)，取59Mpa經(jīng)計(jì)算滿足要求，設(shè)計(jì)軸符合調(diào)節(jié)。第5章錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)5.1圓錐直齒齒輪傳動(dòng)的計(jì)算選擇齒形制GB12369-90，齒形角小錐齒輪懸臂布置。（1）選擇齒輪材料和精度等級(jí)①材料均選取45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。小齒輪齒面硬度為250HBS，大齒輪齒面硬度為220HBS。②精度等級(jí)取8級(jí)。③試選小齒輪齒數(shù)取調(diào)整后（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)查[3](10-26)有齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式試選載荷系數(shù)：。計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩：取齒寬系數(shù)：確定彈性影響系數(shù)：由[3]表10-6，確定區(qū)域系數(shù)：查[3]圖10-30，標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)：根據(jù)循環(huán)次數(shù)公式[3]式10-13，計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：查[3]圖10-19得接觸疲勞壽命系數(shù)：，查[3]圖10-21(d)得疲勞極限應(yīng)力：，由[3]式10-12計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)，，由接觸強(qiáng)度計(jì)算出小齒輪分度圓直徑：，則計(jì)算載荷系數(shù)：a：齒輪使用系數(shù)，查[3]表10-2得b：動(dòng)載系數(shù)，查[3]圖10-8得c：齒間分配系數(shù)，查[3]表10-3得d：齒向載荷分布系數(shù)查[3]表10-9得，所以e：接觸強(qiáng)度載荷系數(shù)eq\o\ac(○,13)按載荷系數(shù)校正分度圓直徑取標(biāo)準(zhǔn)值，模數(shù)圓整為eq\o\ac(○,14)計(jì)算齒輪的相關(guān)參數(shù)，，eq\o\ac(○,15)確定齒寬：圓整取(3)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度eq\o\ac(○,1)載荷系數(shù)eq\o\ac(○,2)當(dāng)量齒數(shù)，eq\o\ac(○,3)查[3]表10-5得，，，eq\o\ac(○,4)取安全系數(shù)由[3]圖10-18得彎曲疲勞壽命系數(shù)，查[3]圖10-20(c)得彎曲疲勞極限為：，許用應(yīng)力eq\o\ac(○,5)校核強(qiáng)度，由[3]式10-23計(jì)算得可知彎曲強(qiáng)度滿足，參數(shù)合理。結(jié)論新型家用清潔器設(shè)計(jì)作為一種家用電器,要想得到家庭用戶的認(rèn)可和購(gòu)買,必須價(jià)格低廉性能優(yōu)異,大規(guī)模投放市場(chǎng)后應(yīng)該能夠產(chǎn)生很高的經(jīng)濟(jì)效益。新型家用清潔器設(shè)計(jì)的殼體主要材料是工程塑料，工程塑料在我們的日常生活中都能見到，它以強(qiáng)度高、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于家電行業(yè)以及輕工業(yè)當(dāng)中新型家用清潔器設(shè)計(jì)的殼體用注塑成型，可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，注塑技術(shù)發(fā)展，迅速技術(shù)先進(jìn)而且成本低廉，所以新型家用清潔器設(shè)計(jì)的殼體部分經(jīng)濟(jì)適用。新型家用清潔器設(shè)計(jì)的動(dòng)力部分主要由電機(jī)構(gòu)成，在設(shè)計(jì)中以步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力源，步進(jìn)電機(jī)在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用廣泛，它可以實(shí)現(xiàn)精確的位移，它的價(jià)格比普通的直流電機(jī)略高一些，但考慮到其優(yōu)越的性能，它作為動(dòng)力源很合適，新型家用清潔器設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)采用了鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)，它的轉(zhuǎn)速很高，在小型吸塵器中經(jīng)常應(yīng)用，它的價(jià)格比較底在幾十元左右，而且很容易從一些電機(jī)生產(chǎn)廠家購(gòu)進(jìn)。綜上所述，新型家用清潔器設(shè)計(jì)的成本很低，它的銷售價(jià)格基本和現(xiàn)有家用普吸塵器接近，并且可以大規(guī)模生產(chǎn)制造，進(jìn)而新型家用清潔器設(shè)計(jì)能像普通家電產(chǎn)品一樣走進(jìn)千家戶，為這一高新技術(shù)產(chǎn)品帶來(lái)可觀的市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)效益。致謝歷時(shí)兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下，現(xiàn)已劃上了圓滿的句號(hào)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，老師精益求精的工作作風(fēng)使我受益匪淺，她及時(shí)的了解我設(shè)計(jì)中遇到的難題，幫助我解決了不少問(wèn)題。指導(dǎo)老師耐心地給我們講解有關(guān)方面的知識(shí)，使我得以在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)工作。同時(shí)，教導(dǎo)我們不管是在以后的工作還是學(xué)習(xí)中，都要保持治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，老師付出了辛勤的勞動(dòng)，我向她表示衷心的感謝。此次設(shè)計(jì)得到了許多同學(xué)的幫助和指點(diǎn)，在此一并表示感謝。參考文獻(xiàn)[1]蜂子,不一樣的居家綠色清潔法[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社,2012[2]江曉軍，光電傳感與檢測(cè)技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011[3]敖榮慶,袁坤，伺服系統(tǒng)[M].北京：航空工業(yè)出版社，2006[4]白云山，新型便攜式家用強(qiáng)吸力吸塵清潔器的設(shè)計(jì)[J].科技傳播,PublicCommunicationofScience&Technology,；2011年04期[5]董志剛，郭隆建，探究智能型清潔器的移動(dòng)模式[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào),JournalofChangshaUniversity,；2010年02期[6]宋敏，電動(dòng)智能家庭清潔器[J].電動(dòng)工具,ElectricTool,；2002年04期[7]錢思，熊蔡華，熊有倫，一種新型智能清潔機(jī)器人測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械與電子,Machinery&Electronics；2007年08期[8]曹建樹，曾林春，靳志杰，室內(nèi)智能清潔機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械與電子,Machinery&Electronics；2009年06期[9]韓珩，張波，基于AT89C51的智能清潔機(jī)器人設(shè)計(jì)[J].甘肅科技,GansuScienceandTechnology,2008年05期[10]梁喜鳳，室內(nèi)地面清潔機(jī)器人車體虛擬設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真[A].第十四屆全國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)年會(huì)論文集[C].浙江：中國(guó)計(jì)量學(xué)院[11]方海婷，嵌入式清潔機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].宜南京理工大學(xué)2009年[12]王磊，全自主家用清潔機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與路徑規(guī)劃[D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)[13]李金山,基于清潔機(jī)器人傳感技術(shù)研究[D].哈爾濱工程大學(xué)2005[14]耿平,基于ARM的清潔機(jī)器人控制系統(tǒng)研究[D].東南大學(xué)2008[15]基于Pro/e的家庭清潔機(jī)器人虛擬設(shè)計(jì)[R].武漢：武漢理工大學(xué)2011附錄1清潔機(jī)器人的現(xiàn)狀及發(fā)展清潔機(jī)器人面世已有兩三年了，美日韓及歐洲各國(guó)都致力于清潔機(jī)器人的研究、開發(fā)和生產(chǎn)，他們都相信清潔機(jī)器人將會(huì)是家用機(jī)器人走入普通家庭第一次成功先例。最近中國(guó)一些企業(yè)也開始了相關(guān)的研究，并成功的研制出了自己的清潔機(jī)器人。但縱觀全世界，清潔機(jī)器人價(jià)格都居高不下，相關(guān)技術(shù)也并未被大多數(shù)人所了解，所以我希望借這篇文章讓大家對(duì)清潔機(jī)器人有初步的了解。研究背景：美日韓及歐洲各國(guó)還有最近的中國(guó)都相繼退出了各自的清潔機(jī)器人，這項(xiàng)技術(shù)也在日益走向成熟，但卻并未為大多數(shù)人了解，許多相關(guān)的技術(shù)在外人看來(lái)還是遙不可及的，在網(wǎng)絡(luò)及出版物中相關(guān)的文章少之又少，這就需要對(duì)這一新型的技術(shù)進(jìn)行一些說(shuō)明。清潔機(jī)器人的分類在清潔機(jī)器人技術(shù)還未完全成熟的現(xiàn)在，清潔機(jī)器人的分類還不太明確，但就依功能大致可以分為四種：1、家庭用地面清潔機(jī)器人；2、大樓用地面清潔機(jī)器人；3、玻璃外墻用清潔機(jī)器人；4、其它用途清潔機(jī)器人。在這分類中，家庭用地面清潔機(jī)器人和大樓用地面清潔機(jī)器人看來(lái)似乎是一樣的，但是在實(shí)際使用中它們是不一樣的。根據(jù)行進(jìn)導(dǎo)航的方式還可以分為五類：1、紅外標(biāo)記清潔機(jī)器人；2、超聲波標(biāo)記清潔機(jī)器人；3、激光標(biāo)記清潔機(jī)器人；4、氣味標(biāo)記清潔機(jī)器人；5、其它標(biāo)記途徑清潔機(jī)器人。清潔機(jī)器人的工作機(jī)理大多數(shù)的清潔機(jī)器人是依靠傳感器進(jìn)行偵測(cè)，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾輪前進(jìn)，用差速的方式拐彎。下面詳細(xì)介紹下清潔機(jī)器人的傳感器的作用：1、測(cè)算工作環(huán)境：有的清潔機(jī)器人可以對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行測(cè)算，如伊萊克斯的三葉蟲清潔機(jī)器人可以使用超聲波對(duì)房間的尺寸進(jìn)行測(cè)量，并在工作過(guò)程中建立房間的清掃地圖，制定最佳清掃路徑。大多數(shù)的清潔機(jī)器人都可以使用傳感器偵測(cè)地面的清潔程度，從而選擇清掃速率來(lái)調(diào)節(jié)清掃清潔程度。2、對(duì)障礙物反應(yīng)：大部分的清潔機(jī)器人都可以對(duì)障礙物做出反應(yīng)，有的是使用觸感在碰觸到障礙物（墻體或家具）后，后退并調(diào)整行進(jìn)角度再次嘗試?yán)@開障礙物繼續(xù)工作。有的是使用紅外或超聲波傳感，測(cè)量機(jī)器與障礙物間的距離，再保持不碰撞的安全距離進(jìn)行沿障礙物清掃。在少數(shù)的清潔機(jī)器人下方也安有紅外或超聲波傳感器，可以防止清潔機(jī)器人從高處掉落，當(dāng)機(jī)器前方的底部傳感器測(cè)量到機(jī)器人與地面的高度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，機(jī)器人就會(huì)后退調(diào)整角度再次嘗試，直至找到安全路徑為止。市場(chǎng)上的例子有三美科技的管家姆系列保潔機(jī)器人。3、定位機(jī)器人位置：大多數(shù)清潔機(jī)器人都會(huì)配備或供選購(gòu)“虛擬墻”，使用兩個(gè)紅外發(fā)射器或磁感應(yīng)器來(lái)給清潔機(jī)器人制造一堵虛擬的墻，從而限定其工作區(qū)域來(lái)保護(hù)機(jī)器人或保護(hù)主人隱私。當(dāng)機(jī)器人電力不足是，其會(huì)發(fā)出紅外或氣味標(biāo)記工作停止地點(diǎn)和已清潔地面，還有的用超聲波記錄下該地點(diǎn)的超聲波環(huán)境，在用傳感器找到并返回泊位器充電后就會(huì)自動(dòng)找到標(biāo)記地繼續(xù)工作。此外大樓用地面清潔機(jī)器人還會(huì)在清潔完一個(gè)樓層后，用紅外找到電梯去往下一個(gè)樓層工作，這就是大樓用地面清潔機(jī)器人和家庭用地面清潔機(jī)器人之間的一個(gè)區(qū)別了。還用一種特殊的清潔機(jī)器人——玻璃外墻用清潔機(jī)器人是使用軌道進(jìn)行移動(dòng)，其會(huì)在玻璃外墻上的凸起支架上固定和移動(dòng)，用傳感器偵測(cè)或?qū)崿F(xiàn)編好的程序移動(dòng)清掃。一般的清潔機(jī)器人清掃方式分為兩種，一是清掃，二是吸塵。清掃是用來(lái)輔助吸塵的，家庭用地面清潔機(jī)器人的清掃刷會(huì)將灰塵及一些小垃圾掃到吸塵口下，而大樓用地面清潔機(jī)器人則可清掃大型的垃圾。吸塵主要靠電機(jī)產(chǎn)生真空吸取垃圾，將垃圾裝進(jìn)機(jī)器的垃圾盒內(nèi)，最后返回泊位進(jìn)行傾倒。清潔機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)：1、省時(shí)、省力：整個(gè)清潔過(guò)程全部自動(dòng)控制，減輕操作負(fù)擔(dān)，。2、低噪音：有別于其他家用吸塵器產(chǎn)生的震耳噪聲，。3、凈化空氣：內(nèi)置特制過(guò)濾器，粉塵凈化率高,清掃效率高。4、輕便小巧：扁平設(shè)計(jì)，能打掃到普通吸塵器清理不到的死角。清潔機(jī)器人的發(fā)展前景：清潔機(jī)器人因?yàn)槠鋵?shí)用性強(qiáng)而發(fā)展前景十分好，但是成本的降低和功能上的完善是其發(fā)展路上急需解決的問(wèn)題，具體為以下及點(diǎn)：1、清掃路徑的完全覆蓋和清掃的潔凈程度；2、行走方式改進(jìn)和行走速度提高；3、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和體積縮?。?、提高效率、提高工作時(shí)間和降低充電時(shí)間。5、程序優(yōu)化；6、功能多樣化和實(shí)現(xiàn)濕掃；7、實(shí)現(xiàn)最佳的傳感系統(tǒng)。附錄2PresentsituationanddevelopmentofcleaningrobotCleaningrobothasbeenaroundfortwoorthreeyears,research,developmentandproductionofJapanandSouthKoreatheUnitedStatesandEuropeancountriesarecommittedtocleaningrobot,theybelievethatthecleaningrobotwillbethehomerobotintoordinaryfamilyfirstsuccessfulprecedent.RecentlyChinesesomeenterpriseshavebeguntherelatedresearch,andsuccessfullydevelopedacleaningrobotown.Butthroughouttheworld,thecleaningrobotpricesarehigh,technologyalsohasnotbeenunderstoodbymostpeople,soIhopethatthroughthisarticletoleteveryonehaveapreliminaryunderstandingofthecleaningrobot.Researchbackground:USSouthKoreaandEuropeandtherecentChinesehavepulledoutofthecleaningrobotrespectively,thistechnologyisincreasinglymature,understandingbutnotformostpeople,manyrelatedtechnologiestooutsidersordistant,inthenetworkandthepublicationofarticlesrelatedtolessandless,itisnecessarytothisanewtechnologyforsomeexplanation.ClassificationofcleaningrobotTherobotcleanertechnologyisnotfullymaturenow,classificationofcleaningrobotisnottooclear,butaccordingtothefunctioncanbedividedintofourtypes:1,domesticfloorcleaningrobot;2,buildingfloorcleaningrobot;3,glasswallcleaningrobot;4,otherusesofthecleaningrobot.Inthiscategory,householdfloorcleaningrobotandbuildingfloorcleaningrobotappearstobethesame,buttheyarenotthesameinpracticaluse..Accordingtothetravelnavigationmodecanalsobedividedintofivecategories:1Infraredmarkers,cleaningrobot;2markers,ultrasoniccleaningrobot;3,lasermarkingcleaningrobot;4,scentmarkingcleaningrobot;5othermarkers,wayofcleaningrobot.TheworkingmechanismofcleaningrobotCleaningrobotmostistorelyonsensorstodetect,motordrivingwheelforward,withdifferentialwayroundthecorner.Sensorcleaningrobotisintroducedindetailbelowunder:1,workenvironment:Somecleaningrobotcanbemeasuredontheworkingenvironment,suchastrilobitescleaningrobotElectroluxcanuseultrasonictomeasurethesizeoftheroom,andsetuptheroomcleaningmapintheworkprocess,developthebestcleaningpath.Thecleanlinessofcleaningrobotmostcanusethesensortodetecttheground,soastochoosethecleaningratetoadjustthecleaningdegree.2,theobstaclereaction:Mostofthecleaningrobotcanrespondtotheobstacles,thereistheuseoftouchintouchofobstacles(wallsorfurniture),backandadjusttheangletotryagaintosteerclearofobstaclestowork.Someuseinfraredorultrasonicsensor,measuringmachineandobstacledistance,andmaintainasafedistancewithoutcollisionsweepingalongthebarrier.Belowthecleaningrobotisprovidedwithainfraredorultrasonicsensors,canpreventthecleaningrobotfallsfromthehighplace,whenthemachineisinfrontofthebottomsensormeasurement