文章编号:1009－2552(2014)11－0196－03中图分类号:TP242文献标识码:A智能家庭扫地机器人设计原理研究与分析薛慧心(黑龙江省社会信用办公室，哈尔滨150090)摘要:对家庭型智能扫地机器人的工作原理进行研究与分析，在实践中发现该机器人在工作过程中出现清扫区域划分不全、对不规则物体无法完全规避和大颗粒物质无法吸入扫除等问题，针对以上问题应用AT89C51单片机、新型软碰撞板和大口径吸尘口等设计来解决，经市场调研证明了这几种解决方法的可行性。关键词:智能机器人;AT89C51单片机;红外遥感技术DesignprincipleandresearchofintelligentfamilycleaningrobotXUEHui-xin(SocialCreditOfficeofHeilongjiangProvince，Harbin150090，China)Abstract:Theworkingprincipleoffamilyintelligentcleaningrobotisresearchedandanalysed，someproblemsarefoundinthepracticeintheworkingprocess，suchascleaningthezoningsystemisnotcomplete，theirregularobjectscan’tbeavoidandlargeparticulatemattercan’tinhalecleaning．Aimingattheaboveproblems，newsoftcollisionplateandlargediametersuctionmoutharedesignedtosolvethoseproblemsbasedonAT89C51．Themarketresearchhasprovedthefeasibilityofthesesolutions．Keywords:intelligentrobot;AT89C51;infraredremotesensingtechnology0引言现今社会发展迅速，家用电器已逐渐改变为智能电器，最常见的如手机、电视等。其余家用电器在近年来也加入智能控制系统，比如现今很多家庭选择的扫地机器人，已经基本智能化，不但加入了语音控制，最新技术已实现通过摄像以及远程红外操控获得更加人性化的清扫体验。智能家庭扫地机器人是一种可对平整地面进行一定程度清扫的智能家用电器，本文就此机器人的设计原理进行研究与分析，对现今大多数扫地机器人在清洁过程中产生的问题，诸如清洁区域划定不全、对不规则物体有一定破坏程度、大颗粒物质无法清扫干净等进行研究比较，通过单片机控制器、GPS导航和新型电子技术等对上述问题提出解决方案，尽量使智能家庭扫地机器人在非高昂成本的情况下更加静音，清扫力度更大。1智能清洁机器人现状与设计原理智能家庭扫地机器人也可称为吸尘机器人，因其主要作用为清扫地面灰尘和垃圾，是一个小型的自主移动吸尘器。智能化的吸尘机器人拥有先进的GPS导航定位系统，能够自主通过类似于走路的方式来构建清洁地图，自动对房间进行清扫工作。这种机器人是一种无线机器，机身大多为圆形，一般来说通过遥控器或机身自主的控制面板来操控，大多数可定时打扫并自动归位完成充电，充电结束后自动转为充电休眠过程，清扫时可躲避障碍物和自动转弯，自动地完成清扫工作。随着现今人类工作性质的发展和转变，加之工作节奏的加速化，使得这种操作相对简单、功能便利性大的智能清洁机器人受到推崇，已经在普通家庭中逐渐普及，成为现代家庭常用家用电器的一种。智能扫地机器人起源于国外，近几年引入国内并得到普及与推广。这种智能机器人大多数采用红外线传感原理来收稿日期:2014－01－13作者简介:薛慧心(1989－)，女，本科，研究方向为电子工程。控制，也有少数采用了尖端的科技成果如超声波仿生技术来控制。红外线传感原理成本低，但对环境要求高，如遇浅色物质表面无法返回，造成了机身与物体的碰撞，虽碰撞后机器人感知系统检测后会尽量避开，然而长期使用会对物体的表面造成破坏，如家具掉漆等。超声波仿生技术可以有效解决这些问题，可有效侦查方位且灵敏度高，然而该技术成本很高，导致机器人价格昂贵。智能清扫机器人由微电脑进行控制，底部一般配置3个左右清扫刷，配合吸尘区域的滚刷进行清扫。因机器人机身小巧，呈扁圆形，可清扫床下、柜底、沙发下等普通吸尘器无法清洁的地区。清扫机器人大多配置智能避障功能，可在首次碰撞后产生记忆，形成地图区域，这样机器人可在下次碰撞前提前缓冲，并通过红外扫射躲避悬崖地带，防止外翻等事故。2智能机器人清洁过程中产生的问题智能家庭清扫机器人发展至今已经基本普及，虽然智能扫地机器人体积小巧，清扫区域相对于其他吸尘机器来说更广，减轻人类操作的负担...