智能清洁机器人 作者：赵祖逸 来源：《发明与创新·中学生》2016年第12期 智能清洁机器人主要用于生活小区路面的清洁，其工作分两步进行，首先收集 落叶等垃圾，然后同步吸尘，去除细小的垃圾，同时洒水冲刷，适用于比较宽敞的路面 和小区广场等环境。 一、系统设计 该系统通过单片机控制车体转向路径、落叶等收集装置、吸尘装置、洒水装置 、感测部分。感测部分包括车身两侧的红外线传感器和前面的柔性碰板与光电开关组成 的接触式传感器。 二、系统功能 1.系统软件的核心主要由单片机和各功能电路组成，分为主控模块、信号转换 模块、信号采集输入及输出模块、人机通讯模块等。判断程序和建模需在老师的指导下 进行。 2.落叶清扫收集装置采用弹性可伸缩的滚筒毛刷，可设定不同的转速。弹性可 伸缩的滚筒毛刷可防止机器人与墙壁等障碍物相撞受损，延长使用寿命。清扫的垃圾置 于储物箱中，储物箱可随时被取出。 3.毛刷吸尘装置可收集细小的垃圾，洒水装置设置为间断不连续雾化给水系统 。 4.机器人运动路径的选择是保证清洁区干净、无死角的关键。设置至少四个传 感器以及红外线测距、避障、防跌落模块，置于机器的四角，能前后、左右判别

·183· ·教育广角· 一、机器人的组成结构 机器人由 5 部分组成 : 系统主控制部分、执行电机部分、 传感器部分、输入输出部分和电源部分。主控系统使用单片机 AT89C51 控制， 包括红外遥控接收模块， 对输入输出器件的 操作， 对执行电 机的控制，以及对传感器的响应等。执行电机部分是 吸尘机器人的主要构成部分， 包括行走驱动子系统和吸尘子系统。 本实用新型采用轮式结构 , 一个圆形壳体和底盘 , 其中 , 前轮是 三个轮电动车 , 和前面两个轮子是由两个电机独立驱动的。 1. 系 统 的 主 控 部 分。 本 设 计 选 用 了 ATL 公 司 生 产 的 89C4051 单片机作为控制器。AT89C51 与其它各部分电路的关 系为 : 命令接收到遥控器的红外接收模块 ; 外部环境状态信息的 接收到每个传感器 ; 电动机的电压由 2 路 PWM 控制信号 , 和车 轮的速度和方向的控制；通过捕获 2 个电机编码器信号检测轮 速；通过多个 I/O 口控制 LCD；利用串口变并口芯片控制多个 L ED 指示灯和按键等。系统结构如图 1 所示。 2. 传感器模块。该模块采用八个超声

移动机构是清洁机器人的主体，决定了清洁机器人的运动空间，一般采用轮式结构。随着近年来控制技术、传感技术以及移动机器人技术等技术的迅速发展，智能清洁机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景。

随着人类的发展，科技的进步，机器人这几个字眼现在对我们来说并不陌生，之前只是出现在科幻片里，以及军事，航空这些高危险的环境中为人类完成任务，而现在却是随处可见。并且机器人的定义也变得越来越广泛了，不再只是类似人类形状的机器物就叫机器人。 　　移动机构是清洁机器人的主体，决定了清洁机器人的运动空间，一般采用轮式结构。传感器系统一般采用超声波传感器、红外光电传感器、接触传感器等构成多传感器系统。随着近年来控制技术、传感技术以及移动机器人技术等技术的迅速发展，智能清洁机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景。吸尘系统在原理上与传统立式吸尘器相同，主要是在结构设计上更多考虑结构尺寸