智能清潔機器人的研發(fā)和推廣應用.doc

智能清潔機器人的研發(fā)和推廣應用 學院：機械工程學院 班級：機自097（車輛） 姓名：韓濤 學號：0908030161摘要：清潔機器人又稱智能吸塵機器人或自動吸塵器，它涉及到機械、電子和計算機等知識，是將移動機器人技術和清潔技術融為一體、仿人體清潔動作的高新技術產品。它不僅節(jié)省了勞動力資源，而且還解決了人類在復雜惡劣的環(huán)境之下不能持續(xù)工作的問題。近年來隨著科技和社會的不斷進步和發(fā)展，已受到國內外的重視，成為服務性機器人一個新的研究方向，也成為目前家用電器領域最具挑戰(zhàn)性的熱門研發(fā)課題。 關鍵詞：智能化、自動化、清潔機器人、應用領域、發(fā)展前景。引言:二十一世紀是清潔環(huán)保的時代，中國新興的清洗產業(yè)必將迅猛發(fā)展。當今，各種綠色、環(huán)保的清洗技術不斷地推出，新型產品和機械設備不斷涌現(xiàn)，清洗產業(yè)也幾乎滲透到所有的工業(yè)領域，以及社會生活地各個方面，直至深入到人們的日常衣食住行中。人類生活水平不斷提高的今天，無論從環(huán)境美化、節(jié)能增效、還是從人們精神生活需要的角度，清潔業(yè)的全面進步已經并正在成為市場經濟發(fā)展不可缺少的推動力，能為社會環(huán)保事業(yè)做出不可忽視的貢獻。1、清潔機器人的工作原理和特點原理：該產品由微電腦控制，可實現(xiàn)自動導航并對地面進行清掃和吸塵，通過碰撞頭實現(xiàn)對前方障礙物的躲避和繞過可以使所到角落得到清潔，同時兩個超大邊掃輪的設計，可使角落和地面掃的更徹底，更干凈，兩個清掃輪的相對旋轉，更使得垃圾不會從機體底部溜掉，清潔更完善，同時清掃吸塵一體的雙重作用，使掃起來的塵土更有規(guī)律和順暢的進入垃圾收集盒內，并且通過在前輪和清掃輪動力箱內上安裝光電傳感器，可以使該機器人擁有自動防機體卡死和掃輪卡死的功能，當被卡住使其自動后退或關機，并在碰撞頭上裝有紅外反射探測器，可自動判斷前方是否懸崖，并自動繞開。特點：（1）掃地省時、省力、提高工作效率、能源利用率：整個清潔過程不需要人控制，減輕人的操作負擔，人們可以利用節(jié)省的時間做其他有意義的事。（2）低噪音：小于50分貝，清潔房間的過程免受噪音之苦。（3）凈化空氣：內置活性碳、吸附空氣中有害物質。（4）輕便小巧：輕松打掃普通吸塵器清理不到的死角。2、國內外清潔機器人的發(fā)展過程及現(xiàn)狀 目前在歐美日等發(fā)達國家,吸塵機器人開發(fā)較早,應用范圍也較廣,近些年,已經開發(fā)出多種面向市場的智能吸塵機器人。如日本產吸塵器、澳大利亞的V4 吸塵機器人、瑞士三葉蟲吸塵器、美國倫巴(Roomba) 吸塵器、韓國推出的ICLEBO。 繼國內全力推出KV8智能清潔機器人，各款清潔機器人都相繼推出，功能也在不斷的完善，雖然在反映靈敏度有些不如歐美，價格上卻占了很大的優(yōu)勢，性價比是最高的的。符合我們中國國情，是我們的大眾產品，也是受國內眾多消費者青睞的最重要的原因。同時，很多高等院校也對清潔機器人作樂很多的研究工作，并取得了很大的成果。但是我國在這方面的研究技術仍舊落后于歐美國家。3、清潔機器人存在的問題(1) 目前,價格過高是嚴重影響清潔機器人打入家電市場的主要因素, 為了大幅度降低其成本,必須開發(fā)智能傳感器、專用運動控制的數(shù)字處理芯片; 其次, 應該看到藍牙技術在家電行業(yè)的應用前景,通過采用藍牙技術將過高的數(shù)字處理器成本轉移到用戶的個人電腦上,則有望在短期內將吸塵機器人的成本降低在千元左右。(2) 未來的清潔機器人將向自主式和人工智能化發(fā)展, 因此必須結合現(xiàn)有的基于自適應控制、預測控制、模糊邏輯、神經網絡等移動機器人運動規(guī)劃和控制技術,研究對環(huán)境障礙物具有安全可靠的防碰撞功能的智能運動規(guī)劃與控制器及高效的傳感器融合算法,是在現(xiàn)實環(huán)境中實現(xiàn)具有良好的自適應性行為的機器人的關鍵。(3) 電源技術是吸塵機器人研究工作的核心問題之一, 除了為機器人運動、吸塵及控制電路提供能量外, 還需優(yōu)化自動充電方案, 保證機器人能及時進行充電,能夠自動完成對指定環(huán)境的吸塵任務。在研究提高化學電池使用壽命、縮小體積的同時, 一種新興的質子交換膜燃料電池具有功率大、能量高、壽命長和體積小等優(yōu)點, 為移動電源提供了一種合適的電源 。4、清潔機器人的應用前景和研究意義清潔機器人作為服務性機器人的一種，能夠使人們從繁重的清潔工作中解脫出來，具有廣泛的應用前景。作為令人滿意的智能清潔機器人，它具有能自動并徹底清潔家庭或辦公室中它能走得到的地面的功能，不需要人彎著腰操作；不需要人拖著電線移來移去；不需要人把它拆開把累積在內部的垃圾傾倒出來；不需要人在旁邊忍受它的噪音，需要的只是人們一次性設定它的工作方式：一次性工作還是每天工作一次、還是隔天工作、每次工作在什么時刻，其余人們便不用管它。它能自動充電、自動把內部垃圾傳送到一個大容量垃圾箱中去。同時它還很安全：不會有觸電危險、不會撞壞東西、不會被撞壞、不會跌落至樓梯下、也不會走得太遠而消失得無影無蹤?；谏鲜龅膬?yōu)點，清潔機器人必然會廣泛應用于家庭和工作環(huán)境以及公共場合，實現(xiàn)其很高的應用價值。結論：隨著清潔機器人關鍵技術和性能價格比的不斷提高或改進, 相信在現(xiàn)有的軟硬件條件的基礎上,未來幾年內就會推出價格適中的全自動清潔機器人產品,進而使清潔器人能像普通家電產品一樣走進千家萬戶,為廣大群眾制造方便，創(chuàng)造幸福，為這一高新技術產品帶來可觀的市場和經濟效益。參考文獻【1】胡躍明，丁維中，吳忻生吸塵機器人的研究現(xiàn)狀與展望J 機器人技術與應用，2002 5(1) 【2】石為人，周學益室內清潔機器人避障路徑規(guī)劃