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室内清扫机器人设计开题报告

时间:2019-08-03 17:30来源:毕业论文
一、课题综述及研究意义近年来,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,服务型机器人成为了机器人应用的新领域。

一、课题综述研究意义近年来,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,服务型机器人成为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,人们希望能由低成本的服务型机器人来替代人工,从而进行长时间高效率地工作;二是人们的生活、工作节奏不断加快,产生了个性的生活价值观,想摆脱枯燥乏味的体力劳动,如清沽、家务、照顾病人等;三是人口的老龄化和社会福利制度的完善。正是由于这些原因,从而加快了服务型机器人的发展。37887
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,因此服务型机器人大多数是移动机器人。
本课题所研究的室内清扫机器人作为服务型机器人的一种,有效地将机械学、人工智能和移动机器人技术等诸多学科集为一体,应用在对室内地面环境的自动清扫方面。作为智能移动机器人的一个特殊应用,从技术方面讲,智能化室内清扫机器人能够具体地体现出移动机器人的多项关键技术,具有较强的代表性。从市场前景角度讲,室内清扫机器人将大大降低劳动强度、提高劳动效率,适用于家庭和公共场所的室内清洁。因此,开发室内清扫机器人既具有科研上的挑战性,又具有广阔的市场前景。论文网
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1、室内清扫机器人的国外研究现状
室内清扫机器人作为智能移动机器人实用化发展的先行者,国外的其研究始于20世纪70年代,到目前为止,已经产生了许多概念样机和产品。吸尘机器人的发展,带动了服务型机器人行业的发展,也促进了移动机器人技术、 图像和语音识别、 传感器等相关技术的发展。
国际上,目前在美国、日本、韩国、欧洲等地的许多公司如伊莱克斯、松下、三星等世界著名公司都已开发出室内清扫机器人。如美国麻省理工学院人工智能实验室和马萨诸塞州电子机器人公司联合开发的全自动智能清扫机器人Roomba;伊莱克斯公司的三叶虫清扫机器人;德国凯驰公司的RC3000室内清扫机器人等。
2、室内清扫机器人的国内研究现状:
相对于国外,国内对室内清扫机器人方面的研究较晚,始于上世纪80年代。在国内的一些大学如哈尔滨工业大学、华南理工大学、上海交通大学等单位也对清扫机器人进行了大量的研究并取得了一定成果。如哈尔滨工业大学与香港中文大学合作,联合研制开发出一种全方位移动的室内清扫机器人VC‐RP30W;浙江大学在浙江大学机械电子研究所进行智能清扫机器人的研究,并且成功设计出国内第一个智能自主式清扫机器人KV8。此外,国内对清扫机器人相关技术的研究也有很多,如机器感知、机器人导航和定位、路径规划、动力驱动等技术,这些都为清洁机器人的研究开发和推广奠定了物质基础和技术基础。
本课题所设计的室内清扫机器人能够自行完成家庭中所有地面的清洁工作,具有如下特点:
(1) 室内清扫机器人自带电源,体积小巧、操作简单、自主性强。即能够独立完成家庭清洁的任务,并自动返回充电站充电,其扁平的设计使其能够清洁床、沙发、茶几等家具的下部位置。

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(2) 室内清扫机器人的任务是清扫地面,工作的对象是地面的灰尘、纸屑以及其他一些小尺寸物体,而大尺寸物体不作为吸尘机器人的处理对象。
(3) 室内清扫机器人的移动是随机的,启动室内清扫机器人后,便可自动开始工作。超声波传感器会探测出距离最近的墙壁,先顺着墙壁把地板四周的灰尘及异物清扫干净;然后再根据路径规划算法来回于房间的其它位置,并且能在接近障碍物之前迅速转向。即当遇到障碍时,自动改变一个角度,然后继续直走,直到遇到新的障碍物;此外,还设有防跌落传感器,在遇到楼梯与台阶时,能够自动后退,不会跌落。 室内清扫机器人设计开题报告:http://www.lwfree.cn/kaiti/20190803/36753.html
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