南昌航空大学飞行器工程学院 刘 科

1.引言

在生活节奏日益加快，工作压力逐渐增强的今天，研究智能清洁机器人把人们从繁琐的家务劳动中解脱出来对改善生活品质、提高生活质量具有重要意义。清洁机器人将成为家居和各大公共场所肩负清洁工作不可或缺的工具。目前市场上各公司生产的清洁机器人大多数没有地面污渍检测功能，针对污渍不同的地面只能做同样的清洁处理，而我们研究的清洁机器人是基于色差分析法，它可以检测出地面上色差较大的污渍，在正常清洁的基础上进行重点清洁直到去除污渍，同时机器人自带清洁水，清洁刷，污渍明显的地方直接喷洒清洁水再用清洁刷强力擦出，去污效果明显，抗光线干扰能力强。机器人根据规划路径清洁整个房间，遇到桌椅等障碍自动避开，可以轻松清除地板上的污渍。

2.清洁机器人

清洁机器人由颜色识别模块，红外避障模块，清洁模块和人机交互模块组成。颜色识别模块通过TCS230颜色传感器将采集的色差信号送给主控器，清洁模块立即响应主控器的命令完成清洁任务。红外避障模块通过远距离红外传感器将采集是否有障碍的数字信号送给主控器，电机驱动将立即响应决定是否避障。主控制器选用STC增强型51单片机STC12C5A60S2，具有高速、高可靠性、低功耗、超强抗干扰能力且价格低廉。电机采用额定电压6V的直流减速电机，通过L298N电机驱动控制简单高效。

与现在网上所卖的成品清洁机器人如“地宝”相比自动色差分析机器人明显的优势在于：(1)它可以对地面的有色污渍进行识别而不是所有的地方都清理。……