多功能清潔機(jī)器人研究.pdf

1、清潔機(jī)器人是目前最貼近人類的機(jī)器人，它能夠代替人完成家庭地面的清理，最有可能進(jìn)入千家萬(wàn)戶成為家庭生活的一部分。清潔機(jī)器人的研究涉及到機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、導(dǎo)航和路徑規(guī)劃等關(guān)鍵科學(xué)問題，在服務(wù)機(jī)器人方面是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者重點(diǎn)研究的領(lǐng)域之一。
　　針對(duì)當(dāng)前清潔機(jī)器人功能單一、拖地機(jī)器人拖地效果不理想等問題，本論文首先基于可重構(gòu)的思想，采用功能模塊化的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出一款多功能清潔機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)清潔機(jī)器人完成吸塵、拖地等多種清潔任務(wù)目標(biāo)；

2、其次研究拖地機(jī)器人的拖地機(jī)理，提出一種利用海綿滾壓并清洗地面的拖地方法并設(shè)計(jì)相應(yīng)的拖地功能模塊；最后，基于傳感器非徑向排列提出一種機(jī)器人無(wú)接觸式的避障方法。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)分析現(xiàn)有清潔機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在現(xiàn)有的研究工作的基礎(chǔ)上，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一款可實(shí)現(xiàn)吸塵、拖地等功能的清潔機(jī)器人。將不同功能模塊通過插銷連接到移動(dòng)平臺(tái)上以實(shí)現(xiàn)多種清潔功能。
　　(2)分析拖地機(jī)器人拖地原理，針對(duì)現(xiàn)有拖地機(jī)器人污

3、水殘留問題，改進(jìn)拖地方法，提出一種利用海綿滾壓并清洗地面的拖地方法。建立拖地功能模塊的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行拖地功能模塊結(jié)構(gòu)參數(shù)分析，求解參數(shù)之間約束關(guān)系。拖地方法的有效性通過拖地實(shí)驗(yàn)得以驗(yàn)證。
　　(3)針對(duì)現(xiàn)有清潔機(jī)器人采用少量短距離傳感器時(shí)不能進(jìn)行無(wú)接觸式避障的問題，建立紅外測(cè)距傳感器的測(cè)量模型，提出基于紅外距離傳感器非徑向排列的避障方法，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)器人無(wú)接觸式避障方案的可行性。
　　(4)加工多功能清潔機(jī)器人樣機(jī)，通