您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
扫地机器人的设计方案教程.doc 14页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
下载提示
1.本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值，立即自动返金币，充值渠道很便利
你可能关注的文档：
··········
··········
扫地机器人（自动打扫机）的设计方案
随着现代社会生活节奏的加快，人们或忙于工作，或享受生活，时间越来越宝贵，所以不会把它浪费在整理家务和打扫卫生方面。收入水平的不断提高使得人们对生活质量的要求越来越高，高品质的生活首先要保证居住环境的干净卫生，因此大家渴望找到一种机器人，能够智能的打扫房间卫生。
机器人作为人类20世纪最伟大的发明之一，在短短的几十年内发生了日新月异的变化。近几年机器人已成为高技术领域内具有代表性的战略目标。机器人技术的出现和发展，不但使传统的工业生产面貌发生根本性变化，而且将对人类社会产生深远的影响。随着社会生产技术的飞速发展，机器人的应用领域不断扩展。从自动化生产线到海洋资源的探索，乃至太空作业等领域，机器人可谓无所不在。目前机器人已经走进人们的生活与工作，机器人已经在很多的领域代替着人类的劳动，发挥着越来越重要的作用，人们已经离不开机器人的帮助。机器人工程是一门复杂的学科，它集工程力学、机械制造、电子技术、技术科学、自动控制等为一体。目前对机器人的研究已经呈现出专业化和系统化，一些信息学、电子学方面的先进技术正越来越多地应用于机器人领域。
目前机器人行业的发展与30年前的电脑行业极为相似。今天在汽车装配线上忙碌的一线机器人，正是当年大型计算机的翻版。而机器人行业的利基产品也同样种类繁多，比如协助医生进行外科手术的机械臂、在伊拉克和阿富汗战场上负责排除路边炸弹的侦查机器人、以及通过编译程序使其能做整套表演动作的舞蹈机器人，还有不少参考人、狗、恐龙等动物的模样制造机器人玩具。
扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。将适配器与座充合二为一简约、美观不占空间零部件高度模块化，可自由拆卸更换垃圾盒、独立滤网仓方便抽取和清理
图2.1 扫地机器人实物仰视图
其技术指标如下所示：
适用面积 150 根据家居环境而定
额定电压(v) 220
额定功率(w) 33
最大功率(w) 33
产品重量(kg) 3.8
产品尺寸(mm) 353*92
包装尺寸(mm) 483*546*127
环境类型 干用
过滤级别 医疗级别
噪音（db) ＜67
集尘容量（L) 0.6
充电类型 自动充电
控制方式 遥控
充电时间 3小时
连续使用时间 2小时
自动充电 支持
虚拟墙 支持
定时预约 定时一次
自救功能 支持
静音级别 常规
拖地功能 不支持
双充模式 支持
自动清扫模式 支持
灰尘识别感应器 支持
延边清扫功能 支持
面积调节功能 支持
随机覆盖法是本机器人路径规划的方法之一，主要原因有如下诸点:
(1)随机覆盖法原理简单易于实现;
(2)不会对硬件和软件上增加额外的负担;
(3)在定位失效的情况下，通过冗余的覆盖依旧可以完成任务;
(4)智能选择随机覆盖法的基本移动逻辑可以实现适应性更强的覆盖法。
单元区域分割法亦是本机器人路径规划方法之一，主要原因有如下诸点:
(1)室内清扫任务区域性特征突出适合单元区域分割法;
(2)单元区域分割可以减少规划任务量，化整为零减少软件的缓存压力;
(3)单元区的分割策略可以根据智能识别技术，也可以根据模板比对;
(4)单元区内部以智能随机覆盖法清扫，单元区之间以“一笔画”问题模型实现。
3.3地图建立方案
地图建立的备选方案有:拓扑地图、特征地图、栅格地图。栅格地图作为本机器人的地图建立方案，主要原因有如下诸点：
(1)栅格适合数字化，便于与规划算法程序结合；
(2)栅格地图存储的地形信息全面，为路径规划提供足够数据；
(3)栅格化地图便于局部更新修改。
拓扑地图不适合选作本机器人地图建立方案，主要因为拓扑地图包含信息量过于简略不能满足路径规划的基本需要。特征地图不适合选作本机器人地图建立方案，主要因为特征地图包含的特征信息与智能扫地机器人路径规划需要的数据不对口。
4.扫地机器人的具体设计
4.1机械结构
图4.1 扫地机器人俯视图
使用SolidWorks 2013绘制了扫地机器人装配体，它采用圆饼形设计（如图4.1所示），最大限度的减小运动路径所占面积，保证能够清洁一些狭窄的角落；
采用较高强度的塑料外壳，既减小了自身的重量又具有防碰撞和跌落的特性。
运动部分采用三轮结构（如图4.2所示），保证了机身的稳定性，后轮为一个万向轮，前轮为两个差动驱动轮，有两个直流电机驱动，电机配套有光电编码器。通过改变电机驱动芯片的控制线，实现驱动轮的调速，从而实现执行和任
正在加载中，请稍后...吸尘器机器人跟导航扫地机器人有什么区别？
作者：佚名
分类 : 新闻中心
　　随着科技的发展，现在扫地机器人已成为一款新兴的智能家居产品，逐渐受到人们的喜爱，尤其是对于一些不想花太多时间在清扫上的懒癌患者来说，扫地机器人的出现给他们带来了福音。扫地机器人那么多，什么样的才算得上是真正的智能扫地机器人呢？正如源自台湾出口日本的老品牌Proscenic新推出的Proscenic COCO SMART 780TS规划式扫地机器人，集定位、规划、导航于一体，绝对是居家必备，家务好帮手。
　　目前市面上的扫地机器人主要采用的定位方式有：RPS激光定位系统、vSLAM图像位移定位系统和载波室内定位系统。780TS采用的是无线载波室内定位系统，是目前最先进的三种定位方式之一，这种定位方式在目前中高端产品中，稳定性和耐用度都很高，所以价格不菲，但是经过对比可以得知780TS扫地机器人性价比最高。
　　爆款升级的780TS的核心亮点就是iPNAS四段式智能清扫系统，即定位-构图-规划-清扫。无线载波室内定位系统。通过充电座和机器无线载波探头双重测量距离变化定位坐标，内置无线探头突破范围限制，达到全屋定位，优势在扫地机中更胜一筹;HSIR+多点矩阵智能规划系统。工作时先对室内进行地图规划，然后由中间开始清扫，完成后进行沿边清扫，超长边刷左右开弓，绝无死角遗漏，让清洁变得更全面;ARM9快速运算清扫路线。高达126次/秒的运行效率迅速精准判断地面情况，真智能不遗漏;高精度陀螺仪。像指南针一样能够导航路线，保证扫地机器人在清扫过程中按直线轨道进行精准清扫，清扫过程中不偏离行进线路。这种清扫系统在很大程度上提高了扫地机器人的执行效率，达到了事半功倍的效果。
　　780TS还配备了日本的无刷电机，吸尘风流量可达24CMF/立方厘米，最大风量 0.67m?3; / min，使用寿命超过 1500 小时，吸尘速率高达16000RPM/MIN，1200PA大吸力(经过风道损失后实际吸力)，风机采用流线形涡流风道，高静压低噪音，出风口位置增加消音棉，降低排风噪音的同时也不会损耗吸力。总的来说就是吸力大，寿命长，耗电量小，噪音小。
　　除此之外，780TS还有防碰撞、防缠绕、防跌落、排程预约等功能，想你所想，智能贴心到每一处。时间如此宝贵，你还在浪费时间打扫卫生吗？你负责貌美如花，家务就交给780TS吧~
[ 责任编辑：
比特网 12:11:01
互联网+升级到智能+,开启万物智联新时代
中国互联网消费市场,发展潜力一片大好
软件信息化周刊
比特软件信息化周刊提供以数据库、操作系统和管理软件为重点的全面软件信息化产业热点、应用方案推荐、实用技巧分享等。以最新的软件资讯，最新的软件技巧，最新的软件与服务业内动态来为IT用户找到软捷径。
商务办公周刊
比特商务周刊是一个及行业资讯、深度分析、企业导购等为一体的综合性周刊。其中，与中国计量科学研究院合力打造的比特实验室可以为商业用户提供最权威的采购指南。是企业用户不可缺少的智选周刊！
比特网络周刊向企业网管员以及网络技术和产品使用者提供关于网络产业动态、技术热点、组网、建网、网络管理、网络运维等最新技术和实用技巧，帮助网管答疑解惑，成为网管好帮手。
服务器周刊
比特服务器周刊作为比特网的重点频道之一，主要关注x86服务器，RISC架构服务器以及高性能计算机行业的产品及发展动态。通过最独到的编辑观点和业界动态分析，让您第一时间了解服务器行业的趋势。
比特存储周刊长期以来，为读者提供企业存储领域高质量的原创内容，及时、全面的资讯、技术、方案以及案例文章，力求成为业界领先的存储媒体。比特存储周刊始终致力于用户的企业信息化建设、存储业务、数据保护与容灾构建以及数据管理部署等方面服务。
比特安全周刊通过专业的信息安全内容建设，为企业级用户打造最具商业价值的信息沟通平台，并为安全厂商提供多层面、多维度的媒体宣传手段。与其他同类网站信息安全内容相比，比特安全周刊运作模式更加独立，对信息安全界的动态新闻更新更快。
新闻中心热点推荐
新闻中心以独特视角精选一周内最具影响力的行业重大事件或圈内精彩故事，为企业级用户打造重点突出，可读性强，商业价值高的信息共享平台；同时为互联网、IT业界及通信厂商提供一条精准快捷，渗透力强，覆盖面广的媒体传播途径。
云计算周刊
比特云计算周刊关注云计算产业热点技术应用与趋势发展，全方位报道云计算领域最新动态。为用户与企业架设起沟通交流平台。包括IaaS、PaaS、SaaS各种不同的服务类型以及相关的安全与管理内容介绍。
CIO俱乐部周刊
比特CIO俱乐部周刊以大量高端CIO沙龙或专题研讨会以及对明星CIO的深入采访为依托，汇聚中国500强CIO的集体智慧。旨为中国杰出的CIO提供一个良好的互融互通 、促进交流的平台，并持续提供丰富的资讯和服务，探讨信息化建设，推动中国信息化发展引领CIO未来职业发展。
IT专家新闻邮件长期以来，以定向、分众、整合的商业模式，为企业IT专业人士以及IT系统采购决策者提供高质量的原创内容，包括IT新闻、评论、专家答疑、技巧和白皮书。此外，IT专家网还为读者提供包括咨询、社区、论坛、线下会议、读者沙龙等多种服务。
X周刊是一份IT人的技术娱乐周刊，给用户实时传递I最新T资讯、IT段子、技术技巧、畅销书籍，同时用户还能参与我们推荐的互动游戏，给广大的IT技术人士忙碌工作之余带来轻松休闲一刻。速感科技：创始人曾参与玉兔号月球车研发，如今要让机器人自由行走 | 创业
让机器人在陌生环境中自由行走，这是目前机器人研究的重点，而 SLAM（同步定位与地图构建）便是帮助机器人实现该功能最为重要的技术之一。
目前用在 SLAM 上的传感器主要分两大类：激光雷达和摄像头。其中激光 SLAM 的研究起步较早，有报道称其早在 2005 年，已经被研究的比较透彻了，在理论、技术和产品落地上都有相对成熟的方案。然而，随着计算机视觉的迅速发展，vSLAM（视觉 SLAM，以摄像头为传感器）却后来者居上，因为信息量大、适用范围广、价格便宜等优点而广受关注，拥有无限的商业价值。
而站在风口之上的 速感科技 便是国内最早一批研究 vSLAM 技术的企业之一，主要为行业提供集成了 vSLAM 等算法的嵌入式视觉传感器、高精度导航定位控制器和机器人底盘。成立 3 年来，速感科技也被资本层面极度看好，目前已累计完成 4 轮次超过 1 亿元人民币投资，其中 2017 年 10 月宣布完成的 B 轮 融资额更是高达千万美元，团队员工也增加到了 68 名。
又是一个大学生创业项目
在大众创新万众创业的背景下，我们看到了众多的大学生创业项目，但这些项目良莠不齐，很多大学生创业项目被标上了不靠谱的标签。速感科技其实也是一个大学生创业项目，但它似乎靠谱得多。
据速感科技 COO 吴欣介绍，速感科技 CEO 陈震于 2012 年以本科学生的身份进入了某实验室，开始接触国家级军工相关的、以 SLAM 技术为主的视觉课题研究项目，参入了玉兔号月球车的研发，旨在利用 vSLAM 等技术帮助玉兔号在月球上行走；2014 年，因为在一个大学生挑战赛中取得了不错的成绩，被点亮资本相中并获取了一笔天使轮投资，此后，陈震便创立了速感科技。
公司成立之后的最初两年，速感科技并没有着急商业化，而是静下心来继续做研发，“我们在 14、15 年内主要工作就是 vSLAM 的研发以及算法的工程化，直到 16 年才正式推出商业化产品。”吴欣如此介绍。
据介绍，在速感科技创立之时，国内对 vSLAM 技术其实并不重视，而速感科技也因此成了国内最早研发 vSLAM 技术的企业，由于起步较早，速感科技也累积了多项以 vSLAM 为核心算法的技术，拥有近 30 项原创知识产权专利技术。其中团队自主研发的 vSLAM 算法更是可以融合多种传感器（激光雷达、惯性测量单元、里程计、超声波等）数据，从而获得稳定且准确位置姿态信息，可帮助机器人等智能设备获取三维空间环境信息，使其具备自主移动、路径规划、场景理解等能力。
“我们的算法已经达到，甚至超越国际主流商业化算法，在计算成本降低 40% 的情况下，可以提高 10%-15% 的计算性能。”速感科技 CEO 陈震曾在某活动中如此介绍。
看好扫地机器人的市场
当算法已经相对成熟之后，速感科技于 16 年开始推出硬件产品，其已经先后推出了工业级的 SLAM 控制器（配合激光雷达，可进行高精度的自动化物料运输等）、双目结构光摄像头（对标英特尔 RealSense，主要运用于服务机器人市场）、单目摄像头模组（配合高性价比的嵌入式芯片以及陀螺仪等，旨在解决扫地机器人在空间中的导航定位以及路径规划等问题）。
其中，扫地机器人市场乃是速感科技目前重点关注的市场。
据资料统计，2016 年在中国本土生产、制造及出口的家用扫地机市场出货量约 600 万台，而对比欧美等发达国家 18% 的扫地机器人市场渗透率，中国扫地机器人市场渗透率不足 1%。因此，扫地机器人市场及其巨大。
为此， 速感科技于 2016 年年底把前端的视觉采集装置和后面的嵌入式计算融合到一起推出了传感器 M32；2017 年又推出了 L01，可以在 1 瓦点功耗内，将整个系统的采集速度提高到 90 赫兹，而且重量还很轻，仅 20 克，而价格也仅仅是 200 块钱左右。
据吴欣介绍，目前扫地机器人主要划分为三代：随机乱撞式扫地机器人（第一代）、弓字形规划式扫地机器人（第二代）和导航建图式扫地机器人（第三代）。
“由于第二代扫地机器人采用的陀螺仪方案在欧美家庭中常用的地毯上不好使，因此即使是在市场渗透率更高的欧美市场，其扫地机器人也更多属于第一代的乱撞式扫地机器人。”吴欣表示速感科技提供的第三代扫地机器人方案将成为传统扫地机器人升级换代的最佳方案。
因为据吴欣介绍， 速感科技是目前市面上唯一一家能够对外提供第三代扫地机器人技术解决方案的企业。
“不管是 irobot 还是小米，虽然都自主研发了第三代扫地机器人的关键技术（分别为 vSLAM 和激光 SLAM），但它们的技术方案都不对外销售。”吴欣透露占据 80% 市场的扫地机器人企业多数都没有技术研发实力，而它们都是速感科技的潜在客户，“我们可以帮助它们将扫地机器人从第一代或第二代升级到第三代。”
算法是难点和壁垒
吴欣介绍，应用于第三代扫地机器人的激光解决方案，最大的难点在于激光器的制造；而视觉方案虽然制造容易，但在算法层面的难度却更大。
“比如 irobot 之所以能够研发出基于视觉的第三代扫地机器人，也是因为其于 2012 年花了 7400 万美金收购了一家最早将 vSLAM 用于扫地机器人的公司——Evolution Robotics，而且此后 irobot 又花了 2 到 3 年的时间研发，最终历经千幸万苦才推出基于视觉的第三代扫地机器人。”吴欣表示技术难度虽然很难量化，但我们还是可以从龙头公司的经历中看出这不是一件容易的事。
另外，关于市场上的开源算法能否降低技术难度？吴欣也并不以为然。吴欣表示很多开源软件虽然可以跑在算力强大的 PC 上，但想要跑在对算力、能耗要求较高的嵌入式产品中缺失不容易的。“所以，人工智能行业目前主要在做两件事，一是做更好的芯片，增加算力，二是不断地对算法进行修改，使其能够适配芯片。”吴欣认为开源算法并不会对速感科技造成太大的威胁。
最后，值得一提的是，除了扫地机器人领域以外，吴欣介绍速感科技的 vSLAM 技术还可以运用于 AR/VR、工业自动化、智能电视、无人驾驶、安防监控等更多领域，让更多设备具备视觉感知能力。
本文 速感科技：创始人曾参与玉兔号月球车研发，如今要让机器人自由行走 | 创业 来自 动点科技.
责任编辑：
声明：本文由入驻搜狐号的作者撰写，除搜狐官方账号外，观点仅代表作者本人，不代表搜狐立场。
动点科技是全球最具影响力的中英双语科技媒体
ChinaBang Awards评选提名通道
今日搜狐热点}