开题报告：智能扫地机器人设计与制作

开题报告课题名称智能扫地机器人设计与制作课题来源社会生产实践课题类型应用研究类1选题的背景及意义：吸尘机器人将移动机器人技术和吸尘器技术有机地融台起来，实现室内环境（地面）的半自动或全自动清洁，替代传统繁重的人工清洁工作近年来已受到国内外的研究人员重视。从理论和技术上讲，自动扫地机器人比较具体的体现了移动机器人的多项关键技术，具有较强的代表性；从市场上前景讲，自动扫地机器人将大大降低劳动强度，提高劳动效率，适用于宾馆酒店图书馆办公场所和大众家庭。因此开发自动扫地机器人既具有科研上的挑战性又具有广阔的市场前景。本课题旨在设计一部价格便宜，全区域盖，能够充分满足家庭需求且方便适用的智能家鹿清扫机器人,使它可以替代传统的家庭人工清扫方式，使家庭生活电气化、智能化、使科技更好地 为人类服务；同时将运用到大学期间所学的专业知识，提高自我对专业知识的综合运用能力并为以后工作经验打下一定基础。2研究内容拟解决的主要问题：1、根据所研究课题的要求，对扫地机器人的运动方案和清扫结构进行设计；2、对要实现的主要功能进行硬件设计，包括主控制电路设计、壁障电路设计、遥控模块设计和电源电路设计。3、根据已经设计好的硬件电路进行软件设计，通过软件编程完成课题要求中需要实现的功能。4、完成扫地机器人的的底盘及外形设计，包括底盘材料、形状和尺寸设计。3研究方法技术路线：1、通过市场调研了解人们对扫地机器人的需求，并通过阅读有关书本，网络资源分析同类扫地机器人的工作原理和应该具有的功能。确定扫地机器人的行走结构和清扫机构。2、通过查阅资料确定扫地机器人的硬件电路。硬件电路主要是电源电路，驱动电路，红外壁障电路和主控制电路设计；3、试根据硬件电路设计编写相应的软件程序，并在仿真软件上进行仿真和调试直至成功。4、查阅电路制版技术资料以及研究相关软件，完成系统硬件电路PCB的绘制。5、完成PCB的制版及相应硬件的焊接，并在完成硬件的制作后将预先写好的程序烧录到单片机中。6、根据指导老师的要求反复调试产品，完成制作。4研究的总体安排和进度计划：1-2周 查询相关文献，收集资料，翻译外文资料、确定系统总体设计方案，并递交开题报告。34周 设计并完善各子系统组成方案59周 设计机体机构、设计各子系统硬件电路，传感器与关键元器件选型，完成原理图设计、PCB板设计；10周 对软件系统进行设计；1112周 修改并完善图纸、编写设计说明书。13周 完成答辩。5主要参考文献：1 谭定忠，王启明，李金山，李林.清洁机器人研究发展现状M. 20042 邢敏，蒙梅，刘任平.JP cleaner型清洁机器人控制系统设计M.20063 王以伦，邓宝林，王洪涛，冯晨.清洁机器人的自动避障控制系统M.20054 石为人，周学益.室内清洁机器人避障路径规划研究M.20075 谭定忠，王启明，孔凡凯.主动移动清洁机器人运动学性能研究M.20046 时尚预言.自动装置造就“懒汉时代”J.20017 杨素行.模拟电子技术基础M.北京: 清华大学出版社.2008年. 8 初玲、刘国尧 数字电子技术M.北京:机械工业出版社2011.89 居吉乔.PROTEL99SE实用教程M.北京：化学工业出版社 2010.610门宏 图解电子技术快速入门M.北京:机械工业出版社2011.811邓亚平.微型计算机接口技术M.北京:清华大学出版社.2007年. 12赵保经.中国集成电路大全M.北京:国防工业出版社.2004年. 13童诗白.现代电子学及应用M.南京：东南大学出版社.2008年. 14梁子旭.防盗报警中心通信系统设计J.龙岩师专学报.2002.415松井邦彦.传感器应用技巧141例M.北京：科学出版社.200616陈永甫.红外探测与控制电路M.北京：人民邮电出版社.200417付家才.单片机控制工程实践技术M.北京：化学工业出版社.200418 J.Borenstein,Y.Koren.Histogramic.In-Motion Mapping for Mobile Robot Obstacle AvoidanceJ.IEEE Trans. Robotics and Automation,1991, 7(3)：278-28819童敏明.传感器原理与应用技术M.北京：清华大学出版社.2012指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日学院意见： 教学院长签名： 年 月 日