马国帅--开题报告

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1、西安科技大学毕业设计(论文)开题报告题目：自动感光的窗帘控制系统设计院（系、部)：机电信息学院专业及班级：测控技术与仪器1101姓名：丁夏颖指导教师：李红岩日期：2014.10.20西安科技大学毕业设计(论文)开题报告题目自动感光的窗帘控制系统设计选题类型一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况,说明选题目的、意义，列出主要参考文献)：1、国内外研究现状：随着社会的进步和发展，人们的学习、工作越来越繁忙，于是怎样更大程度地将人们从烦琐的日常事物中解脱出来，就成了新一代家电所追求的目标，而智能化正是这一目标的集中体现。

2、在日本，东日本铁路公司、shinko电器公司和Howa工业有限公司联合研制了车站地面清扫机器人。机器人可沿墙壁从任何一个位置自动启动，利用不断旋转的刷子将废弃物扫入白带容器中。日本静甲株式会社的清水工厂开发出一种自动清扫机器人，可用于各种工厂的清扫工作。在国内，对清洁机器人相关技术如机器感知、机器人导航和定位与路径规划机器人控制、电源与电源管理、动力驱动等技术的研究. 哈尔滨工业大学、华南理工大学、上海交通大学等高校，也对清洁机器人进行了大量的研究，并取得了一些成果，这些都为清洁机器人的研究开发和推广奠定了物质和技术基础。

3、2、生产需求状况：近年来， 随着计算机技术与人工智能科学的飞速发展，智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。其中，服务机器人开辟了机器人应用的新领域。服务机器人的出现主 要有三大原因：一是劳动力成本的上升；二是人类想摆脱枯燥乏味的体力劳动，如清洁、家 务、照顾病人等；三是人口的老龄和社会福利制度的完善也为某些服务机器人提供了广泛的 市场应用前景。 服务机器人区别于工业机器人的一个主要特征就是服务机器人是一种适用于 具体的方式、 环境及任务过程的机器人系统， 其活动空间大， 具有在非结构环境下的移动性， 因此服务机器

4、人大多数是移动机器人，且占据越来越大的市场。3、选题意义、目的：智能清洁机器人实现家庭、办公室及旅馆等室内的半自动或全自动清洁工作，具有广泛的市场前景，虽然从国内外研究现状来看，己经取得了不少成效，但是还是存在需要问题需要去解决，如提高清洁机器人的人工智能化技术，提高清洁器人清扫房间的覆盖率及降低成本等难点。因此，我们还有很多工作可以做，去完善智能清洁机器人的系统，使其产品化、智能化、民用化，更容易被人们接受和使用，这需要坚持不懈的努力和持之永恒的钻研。参考文献：[1]周立功．ARM嵌入式系统基础教程．北京航空航天大学出版

5、社，2007.[2]郁有文，常键，程继红．传感器原理及工程应用．西安电子科技大学出版社，2008.[3]孙浩.智能小车设计指导.人民邮电出版社,2010.[4]吴兴惠，王彩君.传感器与信号处理.电子工业出版社，1998.[5]李金钟.电机与电气控制.中国劳动社会保障出版社，2007.[6]羌予践.电机与电力拖动基础教程[M].电子工业出版社，2005.[7]张友汉．电子线路设计应用手册.福建科学出版社，2002.二、主要研究(设计)内容、研究（设计）思路及工作方法或工作流程1、设计内容本课题设计的智能清洁机器人采用ARM微

6、处理器技术，设计开发清洁机器人的控制系统，把移动机器人技术和清洁技术有机地融合起来，以达到无人情况下的自主工作。主要设计内容如下：①.围绕ARM核心控制器的硬件开发平台，根据智能清洁机器人功能需要，设计开发机器人的控制系统。②.以LPC2132为核心芯片，阐述控制系统各个模块的原理和功能，实现对清洁机器人的电路设计和PCB板子的制作，完成红外遥控、电机驱动等底层软件的编写工作。③.运用PWM驱动电机技术，实现基于ARM的清洁机器人调速系统。同时设计了数字滤波，有效抑制扰动，保证了系统的稳定性。④.针对清洁区域的覆盖，设计了

7、碰撞模块和避障模糊控制器，实现对清洁机器人智能控制，能快速适应周围的环境，具有较好的鲁棒性和抗干扰能力。2、总体设计思路根据实际的需要，一个完善的智能清洁机器人系统至少需要具备以下功能:①.具备一个安全实用的电源系统，实现对蓄电池的充电，并提供直流电机和各种芯片所需要的电压;②.设计机器人电机的基本驱动系统，能产生对直流电机的控制信号，为实现PID控制算法调节直流电机转速做基础;③.通过无线遥控器来实现对机器人行驶和功能选择的远程控制;④.能对障碍物进行正确的处理，实现符合实际的路径行走策略，包括智能化处理碰撞、提高清扫地

8、面的覆盖率等问题;⑤.防跌落设计，避免从桌子或者楼梯等高空下落;⑥.虚拟墙设计，可以指定打扫区域的范围;⑦.清洁模块，控制外接电路对房间的清洁工作⑧.能准确反应机器人工作状态的显示模块。3.系统硬件设计本作品硬件系统主要包括控制器（LPC2131），电源模块，电机驱动模块，行走策略模块，无线遥控模块，显