中央空调清洁机器人控制系统研究与实现

《中央空调清洁机器人控制系统研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中央空调清添机器人控制系统的研究与实现蚕DCR-I采用两缀控制，管外远程控制端的上位机采雳馒携式笔记本电脑，机器人上的下位机采用独立式运动控制卡。机器人驱动电机采用无刷直流电机，利惩光电编码器反馈的信号，实现速度和位置环}il环控制；舵轮采雳步遴电机控铡，利用电位计实现位置反馈；刷头的驱动电机采用步进电机；手臂升降的电机采用步进电机。运动控制卡直接通过驱动器控制这些电机。运动控制卡与管外远端控制计算机通过RS2232通讯，为了增加传输距离，在传输线上配置了RS2232通讯信号增强器。“邕主变位遥履带足机器入行走机构"是一项旨在获得优异越障性能的移动机

2、器人技术，其主要技术特点有：量、行走机构无复杂豹传动机构；2、行走机构采用低置式摆动支承四履带结构，这种结构形式的履带轮没有复杂的变位控制机构，越障时履带能自主变位攀爬比履带轮蛊径高数倍的台阶障碍；3、采用低置式多履带摆动支撑结构行走机构，使履带与地面能保持更多的接触面积，使载荷均布，能获得夏大的牵引力，在相闻机重条件下可采用较小的行走机构尺寸。为了实现机器人矩形管道和圆形管道的逶用性，管道清洗机器人采用4个独立驱动的低置摆轴式履带足行走机构，每只履带两侧装有管壁检测传感器，机器入可檄据管道截面形状囱动调节履带足横向摆开焦度，有利于增加履带与壁面的附

3、着力和越障能力。机器人自适应管径矧高度调节功能是通过前后履带摆腿的横向对称摆动实现的。两摆腿距离和摆腿长度要合理设计。机器入两腿相距太小，影响机体的平稳性，两腿相距大，机器人所能进入最小圆管直径增大；摆腿长度太小，摆腿时容易碰到机器入的外罩壳；摆腿长度太大，也会影响枫器入所能进入圆管的最小蛊径，而且也影响机体的平稳性。在保证机体满足管径范围条件下并满足履带摆动时与摹壳不发生干涉，选定机器人两摆腿关节距离和摆腿长度。为了避免警壁检测传感器失灵时，摆腿动作失控，导致驱动电机烧坏。在摆腿上关节设计安装了两个限位开关，限定摆腿收拢和张开的焦度。机器人移动机构

4、的自主水平姿态调整功能主要用于在圆管直行和弯道时的姿态控制。其原理是在机器入机体上装置水平姿态传感器，用于检测机器人的倾斜角度，控制系统根据检测出的倾角大小，发出两侧履带速度调节指令，通过改变两侧履带速度差，纠正机器人的姿态。为了避免机器人正常行走过程中水平姿态传感器的误动作，设定水平传感器延时～定时间才动{乍。中央空调清洁机器人控制系统的硎f歹一j实现图卜4自主变位四履带足机器人结合国内外中央空调清洁机器人先进的设计思想，本课题研究的清洁机器人采用两级控制，管外远程控制端的上位机采用控制箱实现远程控制，机器人机身装配微控制器实现智能控制。本文充分考

5、虑了矩形管道和圆形管道的清洗特点以及摄像头角度的配合调整，机器人具有毛刷升降功能，采用了垂直升降方式。机器人采用经过特殊设计的履带式运动方式，能顺利地爬到中央空调的各个角落，甚至到各种形状的通风管道中清扫垃圾，并且通过视频系统清除各个角落里的细菌、病毒，喷涂各种消毒液，圆满地完成清扫任务【7】。1．3论文的主要工作及研究内容本文首先对中央空调清洗的背景进行了分析，结合国内外中央空调清洁机器人的发展现状，阐明了中央空调清洁机器人研究的重要性。在上海欣成计算机科技有限公司中央空调清洁机器人硬件平台的基础上，研究了控制箱系统的操作控制硬件平台，以及机器人智

6、能避障和安全行走控制系统，并基于凌阳单片机集成开发环境编写了控制系统的相关程序。通过对中央空调清洁机器人各项功能的测试，验证了中央空调清洁机器人的控制系统，证明了方案的可行性和实用性。本文的主要内容包括以下几个部分：第l章分析了国内外中央空调清洁机器人的背景和现状，阐明了本课题的背景和主要研究内容。第2章结合电源模块、控制主板模块、取样控制模块和升降控制模块等结构，研究了中央空调清洁机器人远程控制系统控制箱的总体控制方案。第3章结合中央空调清洁机器人的智能控制系统，按照模块化的思路，重点研究了控制系统的微控制器模块、红外避障模块、超声波避障模块、电机

7、驱动模块、照明模块和调控模块等内容，最后研究了系统的可靠性问题。第4章总结与展望，对论文所做的工作进行了总结并对今后的研究方向进行了展望。中央空调清洁机器人控制系统的研究与实现2中央空调清洁机器人的操作控制硬件平台中央空调清洁机器人采用两级控制，管外远程控制端的上位机采用控制箱实现远程控制，机器人机身装配微控制器实现智能控制。清洁机器人带一个可以360度监控的彩色摄像头，通过摄像头远程控制系统可以有线遥控机器人的全部清洗过程。清洁机器人带同期录像功能，机械臂根据管道高度可以调整清洗高度，清洗方向为径向与纵向，带正反转，车体操作灵活。一套完善的中央空调

8、清洁设备主要由远程控制系统控制箱、探测机器人、清洁机器人、吸尘器、气囊等几部分组成。而清洁机器人的远程控制系