张改萍 贺辛亥 白锦旗 贺小茸 徐纪宽 侯武成

1.西安工程大学机电工程学院 陕西西安 710048

2.西安工程大学电子信息学院 陕西西安 710048

通过调研，目前市场在售的清洁机器人主要用于地面清洁和窗户清洁，如扫地机器人、拖地机器人、擦窗机器人等，对于桌面杂物清洁主要是针对粉尘状或细碎状杂物，采用吸尘器将杂物吸入，达到清洁效果。本课题针对常见桌面杂物如塑料袋、卫生纸、果壳果皮等块状杂物以及液体污渍设计一款桌面清洁机器人，实现桌面多种杂物的综合清洁。

慧鱼创意组合模型(Fischertechnik Model)是技术含量高的工程技术类拼装模型，包含机械构件、电气构件、气动构件、传感器、控制器及软件等，广泛用于教学改革[1,2]及工程研究中，提高学生的创新意识及解决工程问题的能力[3]。基于慧鱼模型设计拼搭机器人，模拟各种场合应用，已受到了广泛的关注，例如智能清洁机器人[4]、室内高尔夫捡球机器人[5]、节能焊接机器人[6]、小型侦查机器人[7]、水果包装机[8]等；此外对于楼道清洁机器人[9]及城市高空攀爬机器人[10]也有了初步探索发展。本课题以慧鱼创意组合模型为平台，利用标准化结构件，辅以传感器、控制器、执行器及软件，设计一款桌面杂物清洁机器人，为大型食堂、公共餐饮区、家庭等场所的桌面清洁自动化装备提供一种工业模型。

1 结构设计

桌面清洁机器人主要在桌面完成工作，存在坠落风险，因此，设计超声波传感检测，运行前检测安全风险，判断工作区域安全之后，机器人开始清洁工作，依次按照大杂物、小杂物、液体污渍的清洁顺序完成桌面区域的清洁工作。……