刘 海,郭小勤

摘 要:介绍一种基于ARM7微控制器的清洁机器人控制系统。该系统实时性高,功能完备,包括控制器、传感器部分、电机控制部分和人机接口部分。由碰撞传感器、超声波传感器和接近传感器来探测周围的环境,由直流电机带动两个驱动轮旋转,结合旋转编码器的反馈信息进行路径规划。经过实验证明了设计的可靠性,实现了清洁机器人的自动清洁行走功能。

关键词:吸尘机器人;ARM7;传感器;运动控制

中图分类号:TP242.6文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2009)12-127-04

Control System Design of Cleaning Robot

LIU Hai,GUO Xiaoqin

(College of Mechatronics and Control Engineering,Shenzhen University,Shenzhen,518060,China)

Abstract: This paper presents the system integration and overview of autonomous cleaning robot based on ARM7 microcontroller.The real-time characteristic and function of the system are in good condition.The system consists four segments:controller,sensors,motor control system and man-machine interface.Several sensors of the approaching in order to detect the surrounding obstacles while cleaning,two driven wheels are driven by two DC motors,combining with the feedback information of rotating encoder,the cleaning robot can complete the path planning.Experiments show that the control system run well and the robot have the ability to clean the floor automatically.

Keywords:cleaning robot;ARM7;sensor;motion control

0 引 言

随着人口的老龄化和社会福利制度的完善,导致劳动力成本的急剧上升,一些简单的重复性的体力劳动为服务机器人提供了广阔的市场。清洁机器人是服务机器人的一种,可以代替人进行清扫房间、车间、墙壁等。提出一种应用于室内的移动清洁机器人的设计方案,其具有实用价值。

室内清洁机器人的主要任务是能够代替人进行清扫工作,因此需要有一定的智能。清洁机器人应该具备以下能力:能够自我导航,检测出墙壁,房间内的障碍物并且能够避开;能够走遍房间的大部分空间,可以检测出电池的电量并且能够自主返回充电,同时要求外形比较紧凑,运行稳定,噪音小;要具有人性化的接口,便于操作和控制。结合清洁机器人主要功能探讨其控制系统的硬件设计。

1 测控系统及功能

为了使吸尘机器人运动更加流畅,防止出现卡死的现象,把吸尘机器人外观设计成扁圆柱形的,扁圆形的设计可以使其自由进入沙发、床和家具底下,把一些边角都能够清扫干净。……