城市居民住宅区室内外公共环境卫生打扫智能机器人设计开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器,它具备一些与人相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协调能力。

随着科技的发展,机器人以极快的速度融入我们的日常生活。自20世纪60年代初问世以来,经历40余年的发展已取得长足的进步。未来的机器人是一种能够代替人类在各种环境下完成各种工作,为人类提供便利以及服务,是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。它不仅包括运用在工业生产中的工业机器人,也将大量运用在生活中,为人们提供生活便利等。

特种服务机器人是能代替特种工作服务人员更高效、准确执行各种工作,依靠自身动力和控制能力来实现各种功能的机器。机器人可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。打扫机器人属于服务机器人的一种,能够自主的进行清扫工作,对于外界环境进行感应并做出相应的反应,完成一系列工作。

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2. 研究的基本内容与方案

本课题需要完成城市居民住宅区室内外公共环境卫生打扫智能机器人总体设计,以及多功能机械手部件的设计。

通过对机器人技术的研究与分析,完成机器人整体结构的设计,包括驱动装置、传动装置、执行机构、传感系统、控制系统、整体结构设计等。要求机器人能完成移动、扫地、拖地、擦扶手以及躲避障碍物、更换清洁工具等基本功能,同时可以记忆行动路线以及工作流程。对于同一个小区的清扫任务可以进行预设,经过一遍人工操作后可以记忆路线,在之后使用时可以调出,从而达到自动清扫的任务。

机器人整体结构图机器人整体结构如上图,主要包括移动机构、躯体、机械臂等部分组成。机器人主体1设有传感器9,主要分为内部传感器和外部传感器,内部传感器主要用来检测机器人本身状态,包括检测手臂的位置和角度等,外部传感器用来检测机器人所处的环境及状况,可以对物体进行识别,判断与物体的距离,抓取的物体状态等,具体包括光感传感器、距离传感器、力觉传感器等,可以完成障碍物识别、垃圾检测、状态检测等。

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3. 研究计划与安排

第1 - 3 周:查阅文献,了解毕业设计意义和内容,拟定居民住宅区室内外公共环境卫生打扫智能机器人总体技术方案,完成开题报告和相关英文翻译;

第4- 12周:完成方案细化、动态分析、理论计算、结构和控制设计,完成卫生打扫智能机器人总装图、多功能机械手部装图以及零件图绘制;

第13-14周:完成毕业设计论文及图纸修改;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]周骥平. 机械制造自动化技术[m]. 北京: 机械工业出版社,2011.

[2]关慧贞 冯辛安. 机械制造装备设计[m]. 北京: 机械工业出版社,2016.

[3]何发昌. 多功能机器人的原理及应用[m]. 北京: 高等教育出版社,1996.

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