智能清潔機(jī)器人的研發(fā)和推廣應(yīng)用.doc

智能清潔機(jī)器人的研發(fā)和推廣應(yīng)用 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 班級：機(jī)自097（車輛） 姓名：韓濤 學(xué)號：0908030161摘要：清潔機(jī)器人又稱智能吸塵機(jī)器人或自動吸塵器，它涉及到機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)等知識，是將移動機(jī)器人技術(shù)和清潔技術(shù)融為一體、仿人體清潔動作的高新技術(shù)產(chǎn)品。它不僅節(jié)省了勞動力資源，而且還解決了人類在復(fù)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(jìn)步和發(fā)展，已受到國內(nèi)外的重視，成為服務(wù)性機(jī)器人一個新的研究方向，也成為目前家用電器領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的熱門研發(fā)課題。 關(guān)鍵詞：智能化、自動化、清潔機(jī)器人、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展前景。引言:二十一世紀(jì)是清潔環(huán)保的時代，中國新興的清洗產(chǎn)業(yè)必將迅猛發(fā)展。當(dāng)今，各種綠色、環(huán)保的清洗技術(shù)不斷地推出，新型產(chǎn)品和機(jī)械設(shè)備不斷涌現(xiàn)，清洗產(chǎn)業(yè)也幾乎滲透到所有的工業(yè)領(lǐng)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(jìn)步已經(jīng)并正在成為市場經(jīng)濟(jì)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(xiàn)。1、清潔機(jī)器人的工作原理和特點(diǎn)原理：該產(chǎn)品由微電腦控制，可實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)航并對地面進(jìn)行清掃和吸塵，通過碰撞頭實(shí)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(shè)計(jì)，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(zhuǎn)，更使得垃圾不會從機(jī)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(jìn)入垃圾收集盒內(nèi)，并且通過在前輪和清掃輪動力箱內(nèi)上安裝光電傳感器，可以使該機(jī)器人擁有自動防機(jī)體卡死和掃輪卡死的功能，當(dāng)被卡住使其自動后退或關(guān)機(jī)，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(diǎn)：（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(fù)擔(dān)，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(nèi)置活性碳、吸附空氣中有害物質(zhì)。（4）輕便小巧：輕松打掃普通吸塵器清理不到的死角。2、國內(nèi)外清潔機(jī)器人的發(fā)展過程及現(xiàn)狀 目前在歐美日等發(fā)達(dá)國家,吸塵機(jī)器人開發(fā)較早,應(yīng)用范圍也較廣,近些年,已經(jīng)開發(fā)出多種面向市場的智能吸塵機(jī)器人。如日本產(chǎn)吸塵器、澳大利亞的V4 吸塵機(jī)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(nèi)全力推出KV8智能清潔機(jī)器人，各款清潔機(jī)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(jià)格上卻占了很大的優(yōu)勢，性價(jià)比是最高的的。符合我們中國國情，是我們的大眾產(chǎn)品，也是受國內(nèi)眾多消費(fèi)者青睞的最重要的原因。同時，很多高等院校也對清潔機(jī)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(shù)仍舊落后于歐美國家。3、清潔機(jī)器人存在的問題(1) 目前,價(jià)格過高是嚴(yán)重影響清潔機(jī)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(yùn)動控制的數(shù)字處理芯片; 其次, 應(yīng)該看到藍(lán)牙技術(shù)在家電行業(yè)的應(yīng)用前景,通過采用藍(lán)牙技術(shù)將過高的數(shù)字處理器成本轉(zhuǎn)移到用戶的個人電腦上,則有望在短期內(nèi)將吸塵機(jī)器人的成本降低在千元左右。(2) 未來的清潔機(jī)器人將向自主式和人工智能化發(fā)展, 因此必須結(jié)合現(xiàn)有的基于自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等移動機(jī)器人運(yùn)動規(guī)劃和控制技術(shù),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(yùn)動規(guī)劃與控制器及高效的傳感器融合算法,是在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)具有良好的自適應(yīng)性行為的機(jī)器人的關(guān)鍵。(3) 電源技術(shù)是吸塵機(jī)器人研究工作的核心問題之一, 除了為機(jī)器人運(yùn)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(jī)器人能及時進(jìn)行充電,能夠自動完成對指定環(huán)境的吸塵任務(wù)。在研究提高化學(xué)電池使用壽命、縮小體積的同時, 一種新興的質(zhì)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(diǎn), 為移動電源提供了一種合適的電源 。4、清潔機(jī)器人的應(yīng)用前景和研究意義清潔機(jī)器人作為服務(wù)性機(jī)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(yīng)用前景。作為令人滿意的智能清潔機(jī)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(nèi)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(shè)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(nèi)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(xiǎn)、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(yuǎn)而消失得無影無蹤?；谏鲜龅膬?yōu)點(diǎn)，清潔機(jī)器人必然會廣泛應(yīng)用于家庭和工作環(huán)境以及公共場合，實(shí)現(xiàn)其很高的應(yīng)用價(jià)值。結(jié)論：隨著清潔機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)和性能價(jià)格比的不斷提高或改進(jìn), 相信在現(xiàn)有的軟硬件條件的基礎(chǔ)上,未來幾年內(nèi)就會推出價(jià)格適中的全自動清潔機(jī)器人產(chǎn)品,進(jìn)而使清潔器人能像普通家電產(chǎn)品一樣走進(jìn)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(shù)產(chǎn)品帶來可觀的市場和經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)【1】胡躍明，丁維中，吳忻生吸塵機(jī)器人的研究現(xiàn)狀與展望J 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2002 5(1) 【2】石為人，周學(xué)益室內(nèi)清潔機(jī)器人避障路徑規(guī)劃