基于Arduino的自动拖地机器人-结构设计

绪论随着生活节奏越来越快，人们越来越感到耗时和乏味地打扫房间。每天打扫房间对很多人来说是一场噩梦。他们希望有一个聪明的人。扫除机器人代替人完成日常清理工作[L，4]。传统的真空吸尘器不仅需要人们参与[5,6]，而且还有其他不便之处，效率低，效果差。因此，清洗作业的自动化和智能化是实现高质量、高效率清洗的有效途径。在这个背景下，我们设计了一种家用智能扫地机，这是一种智能清洗具有实时的功能。汽车具有采集传感器信号的实时功能，对外界环境进行智能分析和路径信息和自动方向控制。清扫车作为一种环保、健康、智能化的服务清扫车，具有良好的市场前景和广阔的市场需求。它以AT89C51单片机为基础，接收超声波传感器的信号，控制RoBO4智能避障的驱动。以L298N作为驱动控制模块的核心，驱动机器人车轮。这个避障模块采用转向器和超声波传感器作为距离测量，避开障碍物模块，检测精度可达0.15m。2总体设计采用AT89C51单片机作为整个机器人的控制单元，使系统更加灵活。软件取代了复杂的硬件电路部分，使系统硬件更加简单，各种功能易于实现，降低了成本，满足了课题的要求。转向单元：智能车由前轮驱动，后轮配备与脚轮。车轮可以在纵向上向前旋转，在水平面上反转。其结构简单，易于加工。智能清扫机的结构由两部分组成：第一部分包括塑料底盘、两个从动轮、两个驱动轮和驱动电机。这部分的主要功能是确保机器人可以在平面内移动。红外传感器安装在塑料底盘的前部，用作碰撞检测传感器；电池仓置于底座上方，方便更换机器人的动力；汽车为四轮结构，前轮为驱动轮，分别由直流电机驱动；因此，汽车可以通过车轮的前进或后退避开障碍物。第二部分是清洗装置。清洁布安装在塑料基材的后端，可擦除地面上的细小灰尘，恢复地面整洁。3硬件设计清扫车的两个前轮分别由两个直流电动机控制的驱动轮。通过控制直流电动机的转速或启动和停止，我们可以控制清扫机的转向。红外传感器放置在清扫机前方正的中间，当检测到障碍物时，主芯片将给出信号并控制向后和转向的运动，以避开障碍物。主要控制部分的设计：选择合适的控制器用于控制系统是非常重要的。考虑到需要控制整个系统的设计，以及熟悉微控制器，我们选用AT89C51单片机作为主控芯片。驱动模块：驱动模块采用L298N驱动芯片。L298N芯片可驱动两个两相电机或四相电机，输出电压高达50V，通过电源直接调节输出电压，可直接使用单片机I/0端口的信号，电路简单，使用方便。超声波模块：我们设计的超声波模块的主要技术参数为：电压：DC-5V、静态电流小于2mA、电平输出高电平VCC-0.2V和小于0.2V；感应角不超过15度；检测距离0.02m~5m；检测精度3mm。蜂鸣器电路：在设计中，我们还加入蜂鸣器单元，它由8550晶体管放大器构成蜂鸣器。当机器人返回和转弯时，蜂鸣器会发出一个“比特”的声音。4结论完成了清扫机器人的结构、硬件和软件设计，并在正常情况下完成扫除机器人的智能避障和清扫工作。清扫机器人的结构简单。该设计采用超声波传感器进行测量，并利用单片机控制避障扫除等动作。由于使用的传感器数量少，无法对各种障碍物进行测量，因此其操作模式非常简单，无法在复杂情况下完成避障和清洗工作。我们将在今后的设计中解决这个问题。该智能清扫机只在正常情况下完成避障和清扫工作，