单片机的清洁机器人
将单片机结合到清洁机器人的控制系统中会可以使得效率和功能再一次的高。单片机的使用结合可以将多个系统进一步的规划在一起让效率提高，减小清洁机器人的尺寸，拉高提升机器人的工作效率，使得动力高效使用，减少并且加快工作量。经过多次实践，单片机的单片机清洁机器人能提高工作效率提高生活质量，清洁楼道的卫生，操作简略，特别容易启动。
目录
引言 1
一、国内外研究现况 2
二、清洁机器人控制系统的总体设计 2
三、清洁机器人控制系统硬件结构 3
（一）设计思路 3
（二）清洁机器人的主控制板 3
（三）清洁机器人的电动驱动模板 3
（四）清洁机器人传感器板块 3
（五）清洁机器人的电子罗盘 4
（六）清洁机器人电源模块 4
四、清洁机器人控制系统软件结构 4
五、清洁机器人控制系统电路分析 6
六、全区域覆盖路径规划研究 6
（一）建立环境坐标系 6
（二）边沿行走 7
（三）全覆盖路径行走 7
结语 9
参考文献 10
谢辞 11
引言
这个清洁机器人具有屋子中、楼道里清洁无法抵抗的优势，尤其特别是是对于清洁难度大的工作，清洁效果让人感觉舒适。因为在现代城市生活，清洁机器开始融入人们的生活，并且对人们的生活产生一些正面的影响。这些机器人包含伸缩机器人、翻转机器人和提高机器人。但是呢这些机器人总有一部分的缺陷的，只能用来清洁某些区域。楼道的清洁度令人很不满意。而我的研究采用STM32F103VET单片机控制的系统工程对机器人进行控制，该系统对各种特殊情况的响应更灵敏。
一、国内外研究状况
在日本铁路公司、新科电气公司和豪瓦工业有限公司合作开发了一种站场地板清洁机器人，可以从墙面的任何位置自动启动，使用旋转刷将废物清扫到自己的容器中。日本公司研制出一种可以自动清洁机器人，使用后可以来用于各种工厂的清洁。这种机器人使用特殊的光纤陀 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
螺来控制方向并且操作，依此来使用编码器和超声波传感器可以开间隔来判断距离，并使用光学探测器检测障碍物的位置所在。将橡胶垫放在橡胶垫周围。橡胶垫上装有触觉传感器。然而当机器人被人触摸，触觉传感器信号会停止机器人的操作运动，用这个特性可以来确保人身安全。这些应用程序也被使用并且合适在一些工业或公共环境。尤其是在2003年9月在美国推出面向家庭的机器人Roomba。它重3公斤，直径772毫米（35英寸）。这个产品具有很高的灵活性，可以能够在房间家具的缝隙中走动并且灵活。完成清洁工作是自动的。而且这是来避开地雷的军事技术极其厉害。但是在真空吸尘器上，“Roomba”速度会有点慢，但它安全稳定地工作着。因为Roomba在完成一项任务后可以自动断电，所以你可以把Roomba留在家里，在你外出的时候可以进行清洁。英国、法国和澳大利亚也引进了清洁机器人。
在中国，对清洁机器人的研究和开发的使用上，例如机器人导航、定位与路径规划、机器人控制、电源与电源管理、电力驱动等功能上等，哈尔滨科技大学、华南理工大学、等开展了大量的清洁研究和技术，而且取得了一些成果，为清洁机器人的研发和推广决定了物质上面的和技能的效果
二、清洁机器人控制系统的总体规划
在全面的布局上看，楼道清洁机器人由以下部分组成。其中由显示、传感器、电机和电源共同完成并且组成了楼道机器人的控制部分。在这个本体系之中，单片机是控制体系的核心部分扮演重要的角色。在不同的界面综合了净楼道机器人的各种功用，并且而且有效地获取、剖析和处理客观国际的信息。在传感器的部分上面分别处理不同的功用传感器，用这个来以应对外部变化。在电机驱动这一块各种功用，如伸缩、吸尘和扫帚这些小功能。电源为整个体系供给足够的电源，使整个体系成为一个有机的全体。
图21 控制系统总体结构
三、清洁机器人控制系统硬件部分
（一）设计思路
此文设计的轮组式爬楼梯机器人的整体结构是由两部份组成的，包括位于机器人中间部位由四个轮组驱动的主车架，当然还有轮组机构。图31给出了机器人三维虚拟样机的示意图。机器人车轮的传动部份在于中央车体的底部，车体中间上边的空白多的一些部分可以用于配置所需控制电路、各种负载以及导航所需的传感器等。
车体两侧的轮组全部都是具有两个旋转自由角度，就是可以控制小车轮的旋转和轮辐的旋转运动。中间两个电机具有自锁功能，采用可以大减速比的蜗轮蜗杆减速系统，与小轴相连驱动小车轮，可以实现机器人前进、后退并且越障。两侧的较大功率直流电机可以减速后与电磁离合器相连，最后通过管轴驱动轮辐可以运动，从而实现机器人的爬楼动作。
31爬楼机器人结构示意图
1轮辐；2链轮；3主车架；4齿轮；5小车轮
当这个机器人运动过程中遇到台阶的时候，小车轮驱动器会停止并实现自锁，可以防止在爬楼梯过程中小车轮滑移，轮辐驱动器起动可以实现上下楼梯的动作，过程如图32所示。
图32 机器人上楼梯
（二）清洁机器人的主控制板
这个系统采用STM32F103VET，与STC89C51单片机相比有很不错的优势而且明显可以提高了整体的的速度和机器整体的效率。并且在高端接口连接传感器和电机，通过这一部分可以来实现信息的传输。单片机主板有巨大的空间可以来结合楼道机器人的各种功用。在这个时候，在不一样的区段也能够可以实现不一样的类型的功用，并且可以有效地区别出来各种各样的情况，根据之前的情况来做出精确的处理。随后在各种形式、各种定时器和各种脉冲和谐地一并集成在主控制板上，比曾经的主板更有效率更多功能。
目录
引言 1
一、国内外研究现况 2
二、清洁机器人控制系统的总体设计 2
三、清洁机器人控制系统硬件结构 3
（一）设计思路 3
（二）清洁机器人的主控制板 3
（三）清洁机器人的电动驱动模板 3
（四）清洁机器人传感器板块 3
（五）清洁机器人的电子罗盘 4
（六）清洁机器人电源模块 4
四、清洁机器人控制系统软件结构 4
五、清洁机器人控制系统电路分析 6
六、全区域覆盖路径规划研究 6
（一）建立环境坐标系 6
（二）边沿行走 7
（三）全覆盖路径行走 7
结语 9
参考文献 10
谢辞 11
引言
这个清洁机器人具有屋子中、楼道里清洁无法抵抗的优势，尤其特别是是对于清洁难度大的工作，清洁效果让人感觉舒适。因为在现代城市生活，清洁机器开始融入人们的生活，并且对人们的生活产生一些正面的影响。这些机器人包含伸缩机器人、翻转机器人和提高机器人。但是呢这些机器人总有一部分的缺陷的，只能用来清洁某些区域。楼道的清洁度令人很不满意。而我的研究采用STM32F103VET单片机控制的系统工程对机器人进行控制，该系统对各种特殊情况的响应更灵敏。
一、国内外研究状况
在日本铁路公司、新科电气公司和豪瓦工业有限公司合作开发了一种站场地板清洁机器人，可以从墙面的任何位置自动启动，使用旋转刷将废物清扫到自己的容器中。日本公司研制出一种可以自动清洁机器人，使用后可以来用于各种工厂的清洁。这种机器人使用特殊的光纤陀 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
螺来控制方向并且操作，依此来使用编码器和超声波传感器可以开间隔来判断距离，并使用光学探测器检测障碍物的位置所在。将橡胶垫放在橡胶垫周围。橡胶垫上装有触觉传感器。然而当机器人被人触摸，触觉传感器信号会停止机器人的操作运动，用这个特性可以来确保人身安全。这些应用程序也被使用并且合适在一些工业或公共环境。尤其是在2003年9月在美国推出面向家庭的机器人Roomba。它重3公斤，直径772毫米（35英寸）。这个产品具有很高的灵活性，可以能够在房间家具的缝隙中走动并且灵活。完成清洁工作是自动的。而且这是来避开地雷的军事技术极其厉害。但是在真空吸尘器上，“Roomba”速度会有点慢，但它安全稳定地工作着。因为Roomba在完成一项任务后可以自动断电，所以你可以把Roomba留在家里，在你外出的时候可以进行清洁。英国、法国和澳大利亚也引进了清洁机器人。
在中国，对清洁机器人的研究和开发的使用上，例如机器人导航、定位与路径规划、机器人控制、电源与电源管理、电力驱动等功能上等，哈尔滨科技大学、华南理工大学、等开展了大量的清洁研究和技术，而且取得了一些成果，为清洁机器人的研发和推广决定了物质上面的和技能的效果
二、清洁机器人控制系统的总体规划
在全面的布局上看，楼道清洁机器人由以下部分组成。其中由显示、传感器、电机和电源共同完成并且组成了楼道机器人的控制部分。在这个本体系之中，单片机是控制体系的核心部分扮演重要的角色。在不同的界面综合了净楼道机器人的各种功用，并且而且有效地获取、剖析和处理客观国际的信息。在传感器的部分上面分别处理不同的功用传感器，用这个来以应对外部变化。在电机驱动这一块各种功用，如伸缩、吸尘和扫帚这些小功能。电源为整个体系供给足够的电源，使整个体系成为一个有机的全体。
图21 控制系统总体结构
三、清洁机器人控制系统硬件部分
（一）设计思路
此文设计的轮组式爬楼梯机器人的整体结构是由两部份组成的，包括位于机器人中间部位由四个轮组驱动的主车架，当然还有轮组机构。图31给出了机器人三维虚拟样机的示意图。机器人车轮的传动部份在于中央车体的底部，车体中间上边的空白多的一些部分可以用于配置所需控制电路、各种负载以及导航所需的传感器等。
车体两侧的轮组全部都是具有两个旋转自由角度，就是可以控制小车轮的旋转和轮辐的旋转运动。中间两个电机具有自锁功能，采用可以大减速比的蜗轮蜗杆减速系统，与小轴相连驱动小车轮，可以实现机器人前进、后退并且越障。两侧的较大功率直流电机可以减速后与电磁离合器相连，最后通过管轴驱动轮辐可以运动，从而实现机器人的爬楼动作。
31爬楼机器人结构示意图
1轮辐；2链轮；3主车架；4齿轮；5小车轮
当这个机器人运动过程中遇到台阶的时候，小车轮驱动器会停止并实现自锁，可以防止在爬楼梯过程中小车轮滑移，轮辐驱动器起动可以实现上下楼梯的动作，过程如图32所示。
图32 机器人上楼梯
（二）清洁机器人的主控制板
这个系统采用STM32F103VET，与STC89C51单片机相比有很不错的优势而且明显可以提高了整体的的速度和机器整体的效率。并且在高端接口连接传感器和电机，通过这一部分可以来实现信息的传输。单片机主板有巨大的空间可以来结合楼道机器人的各种功用。在这个时候，在不一样的区段也能够可以实现不一样的类型的功用，并且可以有效地区别出来各种各样的情况，根据之前的情况来做出精确的处理。随后在各种形式、各种定时器和各种脉冲和谐地一并集成在主控制板上，比曾经的主板更有效率更多功能。
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