室外清扫移动机器人系统设计.docx

摘要: 针对校园或者小区落叶纸屑等的垃圾清理，设计出移动清扫机器人。该设计系统主要有单片机控制两个电动机构成的移动结构；电动机与清扫毛辊相连接构成的清扫结构；软件和硬件构成的控制结构。通过单片机内控制软件和硬件结构来控制两个直流电动机使机器人移动，同时控制清扫结构驱动电动机和联轴器带动清扫毛辊来实现清扫垃圾，将垃圾扫进自带的垃圾箱内，从而实现机器人的自动移动和自动清扫功能。同时利用超声波传感器，实现自主避障。实践结果表明，设计机器人实现学校、小区内的地面落叶清扫，使环境整洁干净，达到减少人力、减轻负担的目的。

关键词 自动清扫；移动机器人；电动机驱动；单片机控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.1.1 国外产品研究现状-1

1.1.2 国内产品研究现状-2

1.2 本次设计的总体思路-3

1.3 本次设计的章节安排-4

2 移动结构-5

2.1 移动结构的总体设计-5

2.2 直流减速电动机简介-5

2.3 电动机的驱动-6

2.4 稳压电源模块-7

3 清扫结构-9

3.1 清扫结构的原理-9

3.2 清扫结构的机械结构-9

3.2.1 清扫电机参数介绍-10

3.2.2 清扫毛辊-10

4 控制结构-12

4.1 控制结构简介-12

4.2 硬件控制结构-12

4.2.1 STC89C52单片机的最小系统-12

4.2.3 HR-SR04型超声波测距模块-13

4.2.4 1602LCD显示模块-16

4.2.5 l298N驱动模块-16

4.2.1硬件控制电路图-18

4.3软件控制结构-19

4.3.1 电机调速原理-19

4.3.2 电机调速程序模块-20

4.3.2 测距程序模块-23

4.3.3 显示程序模块-24

4.3.4 避障程序模块-25

4.3.5主程序-26

5实验效果-28

5.1调速模块调试-28

5.2测距模块和显示模块调试-29

5.3避障模块调试-29

5.4联合调试-29

结论-30

致谢-31

参考文献-32

附录-32