风管清洁机器人机器人创
新设计
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中央空调通风管清洁机器人
机器人创新设计
随着我国国民经济和城市建设的快速发展，中央空调已成为改善人们工作与生活环境的必备设施目前全国共有上百万台中央空调亟待清洁保养，其中相当一部分中央空调的通风系统从未进行过彻底的清洁，清洁面积大且纵横交错的中央空调通风管道已经成为长期的卫生死角，由此造成的室内空气污染问题严重影响着人们的身体健康尤其在非典、禽流感、H1N1等疫情发生之后，人们对这一问题更加关注，政府也陆续出台了相关的清洁规范，费时费力且清洁效果不佳的传统人工清洁方式已不能满足现实的需要，利用机器人进行清洁的空调清洁业正在悄然兴起，但就目前而言，中央空调风道清洁机器人市场却基本上被价格昂贵的外国产品占据，这些外国产品动辄几十万，多则上百万，使一般的企业难于承受。因此自主研发高性价比的中央空调风道清洁机器人对促进我国中央空调风道清洗行业的发展，改善室内空气质量提高人民生活和健康水平等具有积极的意义。
在西方一些发达国家，中央空调清洁业已发展了几十年，形成了一个巨大的产业，有着比较成熟的清洁机器人技术。尽管国外清洗机器人技术先进性能优良，但由于不是针对国内风道状况而设计，在清洁国内的风道时往往效果不甚理想。国内一些单位提出了自己的中央空调风道清洁机器人设计及方案，但面对国内尺寸规格变化万千的风道，在适应性和清洁的彻底性方面还显欠缺针对上述实际问题，文中提出了一种新型的清洁机器人系统。
1 机器人总体方案
1.1 系统清洁方案设计
为节约建筑面积，国内建筑物的中央空调风道绝大部分设计成扁平矩形截面，且尺寸规格属非标产品，给风道清洁带来困难。在进行风道清洁作业时，目前的清洁机器人需要经常更换不同尺寸的毛刷，操作繁琐，而且在两种不同尺寸风道的过渡处遇到毛刷与风道宽度不同的情况时必然会存在清洗死角，影响清洁效果文中设计的清洁方案采用横向俯仰二维运动拟合矩形清洁轨迹清洁风道，改变了现有清洁机器人只能作毛刷一维俯仰运动的现状，其工作原理如图1所示，该方案在毛刷旋转清洁风道时，如图1a中step1和step3所示，可以实现清洁臂的俯仰运动，同时还可以实现横向运动，如图1a中step2和step4所示。因而如图1b所示，机器人可根据风道大小对清洁臂俯仰和横向两个运动进行轨迹拟合，形成矩形清洁轨迹这样就使得清洁机器人在不更换毛刷的情况下，实现对不同尺寸风道的无死角清洁在保证风道内部4个面上的每一个点均能被清洁毛刷清洁至少一次的前提下，将矩形清洁轨迹与机器人行进驱动电机的运动再进行拟合，如图1 所示，在横向俯仰二维运动拟合矩形清洁轨迹的一个周期内，保证机器人行走距离s小于毛刷清洁宽度d，形成渐进式矩形螺旋清洁轨迹，实现对风道的无死角清洁。
1.2系统组成
中央空调风道清洁机器人由清洁机器人本体电控系统和控制软件3部分组成，如图2所示，电控系统又包括工控机和电控箱。
1.2.1清洁机器人本体
清洁机器人本体用于对风道实施清洁，并收集清洁下来的污物，同时将清洁的过程和效果通过实时视频监控向用户进行反馈清洁机器人本体包括移动机构清洁机构检测和消毒装置，实现了对风道进行清洁检测和消毒的一体化作业，具有功能齐全运动灵活操作简便的特点。
1.2.2电控系统
电控系统结构如图3所示，由工控机与电控箱组成，其中工控机部分由工业PC，PCI总线运动控制卡和视频采集卡组成，电控箱部分由开关电源和各电机驱动器组成在工作过程中，电控系统根据控制指令控制机器人行进驱动电机二维运动平台驱动电机清洁毛刷驱动电机和摄像头驱动电机进行相应的运动，同时计数除清洁毛刷驱动电机外各电机上编码器的脉冲信号，将数值存储在相应的寄存器中，并将摄像头视频信号和二维运动平台位置传感器信号反馈给控制软件，从而实现清洁机器人各种预定的运动。
1.2.3控制软件
控制软件采用编程，界面友好，操作方便，实现了对清洁机器人的实时控制软件界面能将摄像头反馈的视频信号进行实时显示，通过观察视频图像，操作人员可以对清洁机器人所处状态进行判断，从而控制清洁机器人进行前进、后退、差速转向、二维运动平台横向俯仰单步运动，自动拟合矩形螺旋清洁轨迹，自动导向，摄像头旋转和摆动搜索等运动。
2 清洁机器人本体设计
清洁机器人本体，其采用模块化设计，主要包括: 移动机构、清洁机构、检测装置和消毒装置。
2.1 移动机构设计
国内的中央空调风道内部底面绝大部分为坚硬平坦且较为粗糙的水泥表面，仅在不同尺寸规格风道间的过渡处会有斜坡面出现，所以清洁机器人的移动机构采用简便易行的四轮结构，前轮为主动轮，采用独立驱动，即由两个步进电机分别驱动左右两个前轮，使得清洁机器人能够灵活地实现前进和两轮差速转弯，控制简单；后轮采用万向轮式结构，使得清洁机器人能够在风道内灵活地实现后退车轮采用防滑橡胶轮，可以达到清洁机器人在风道内自由移动而不至于打滑的要求。
2.2 清洁机构设计
清洁机构是清洁机器人的核心部分，包括矩形螺旋清扫装置。程控往复式吸尘清障装置和清洁毛刷，能够实现对不同尺寸的矩形风道进行无死角清洁，并能收集清洁下来的污物和灰尘，以便进行统一处理。
2.2.1 矩形螺旋清扫装置设计
矩形螺旋式清扫装置用于拟合矩形清洁轨迹，如图6 所示，由横向运动平台和俯仰运动平台组成横向运动平台由齿轮、齿条、横向驱动电机、滚动导轨组成，其中滚动导轨和齿条固定在清洁机器人机架上，直齿轮与齿条啮合，并通过D形孔与横向驱动电机输出轴相连，横向驱动电机安装在横向移动平台架上，通过带动齿轮旋转，实现了移动平台横向运动清洁臂俯仰运动平台由滑轮、绕线轮、柔性拉索俯仰驱动电机、清洁臂和清洁臂转轴组成。其中俯仰驱动电机通过D形孔与绕线轮相连，绕线轮通过滑轮缠绕柔性拉索，使清洁臂绕清洁臂转动轴做俯仰运动，实现了清洁毛刷俯仰运动。
2.2.2 程控往复式吸尘清障装置设计
往复式吸尘清障装置，主要包括撮箕和吸尘器两部分，其中撮箕与二维运动机构中的横向运动平台架通过螺钉固联，在清洁机器人拟合矩形螺旋清洁轨迹清洁风道时，撮箕随清洁毛刷同步左右往复运动。
通过毛刷驱动电机带动毛刷旋转可将风道内清洁下来的污物扫入撮箕中，如果中途遇到较大的污物，如老鼠尸体等，清洁机器人可以像推土机一样，用撮箕将污物由风道出风口推出，克服了现有清洁机器人难于清理风道内较大污物的弊端清洁机器人后部装有吸尘器，撮箕后方设有随撮箕同步运动的吸尘口，可以与清洁毛刷同步运动，将清洁下来的灰尘吸入，实现吸尘功能基于以上功能，清洁机器人实现了对风道内不同种类污物的收集
2.2.3 清洁毛刷设计
清洁毛刷如图8 所示，其安装在清洁臂前端，采用圆柱形设计，端面采用碗状曲面，以提高毛刷的清洁效果，毛刷采用220 V 双轴交流电机直接驱动，毛刷与电机输出轴间采用 D 形孔连接，并安装有3根调整螺钉，以调整毛刷与电机轴的同轴度该设计保证了清洁毛刷在清洁风道壁时转速与输出力矩间有较大的刚度，使得毛刷能在不同清洁阻力的作用下转速变化不大，即在风道内管壁积灰程度不同的情况下依然能保证毛刷良好的清洁效果，同时去掉了毛刷与驱动电机间的动力传动装置，简化了设计，考虑到清洁臂的平衡问题，清洁臂后端应加适当配重。
3 矩形螺旋轨迹自动拟合和自动导向
为了增强清洁机器人的适应能力和通用性，必须使其能够对不同尺寸风道自适应，由于清洁机器人采用了矩形螺旋清洁方式清洁风道，因此必须要解决矩形螺旋的自动拟合问题和机器人在风道内部的自动导向问题。
自动导向功能的实现
清洁机器人自动导向功能分为微调整和粗调整两个部分。
1微调整
微调整主要用于直道情况，由控制软件定时查询计数移动机构两驱动电机编码器脉冲的寄存器的数值，如两数值偏差大于一阈值n时，则控制软件向数值较小的寄存器对应的电机多发送n 个脉冲，从而保证两驱动轮行走距离相同。
2粗调整
粗调整由控制软件采集清洁机器人撮箕两侧碰撞开关信号和计数编码器脉冲的寄存器的数值，进而对清洁机器人进行乒乓控制如图10 所示，当清洁机器人处于弯道时，二维运动机构拟合矩形清洁轨迹，则行进一段距离后撮箕上的碰撞开关势必与风道壁碰撞，从而向控制软件发出到位信号，控制软件立即使二维运动机构的横向驱动电机反向运动并记录下此时计数横向驱动电机和移动机构驱动电机编码器脉冲的寄存器的数值n1和n2，其中n1为横向移动平台距离中点位置的脉冲数，n2为碰撞开关前后两次碰撞之间移动机构所行走的脉冲数
清洁机器人处于直道时与弯道的情况类似，
由以上分析可知，通过碰撞开关的碰撞信号和寄存器中的数值能够计算出清洁机器人偏离风道中心线的角度信息，从而根据该角度信息控制清洁机器人两驱动轮差速转向，使得清洁机器人中心线始终跟踪风道中心线，实现自动导向。
基于清洁机器人矩形螺旋轨迹的自动拟合和自动导向功能，清洁机器人就可以在风道中实现自动清洁。
4小结
提出了一种新型的矩形螺旋清洁方式和往复式污物收集方式对中央空调风道进行清洁，解决了风道清洁作业中易遗留死角的问题在此基础上，对清洁机器人的移动机构清洁机构检测装置和消毒装置进行了设计，并对清洁机器人矩形螺旋轨迹自动拟合和风道内自动导向问题提出了解决方案，实现了机器人在。
风道内的自动清洁通过实验测试证明该设计方案符合对中央空调风道进行清洁作业的性能要求，且机器人结构简单，自动化程度高，适用范围广，成本不到外国同类产品的30%，达到了预期的设计效果。
参考文献
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智能四足机器人结构设计 摘要 对于我们的未来生活，每个人有不同的构想，但大多数人都相信，在将来的社会，机器人将作为家庭的一员进入我们的生活，与我们每天朝夕相处。可现在普遍存在人们心中的疑问是：将来机器人将以何种身份进入我们的生活，是玩伴还是佣人，智能步行机器人的设计就是为了将来机器人能进入我们中国人的家庭生活，为我们的家庭生活带来欢乐。 本设计采用关节型结构，成功地设计了智能步行机器人的本体结构。本机器人具有前后行、平地侧行等基本行走功能。另外机器人头部还装有CD摄影机，胸腔内部可装备内置电源和智能设备。本设计参考了狗的结构组成，使得机器人结构尽量与狗的本体结构相似，尤其在长度配比方面。本设计的结构比较复杂，关节数目众多，为了力求优化设计，设计者兼顾了关键部件的互换性和结构紧凑的原则。所有的关节都用了2036型的直流伺服电机作为驱动源，充分利用伺服电机的特性。伺服电机的驱动都采用了谐波减速器机构，该减速方案减速比大、效率高，是比较理想的减速方案。 关键词：智能四足机器人；结构设计；谐波传动
Intelligent Four-Foot Robot Frame Design Abstract For our future life，everyone had different ideas，but most people believe that，in future society，the robot as a family into our lives，and we can now daily overnight with the common people's hearts Question is: what will be the future status of robot into our lives，playmates or servants，the design of intelligent walking robot is to the future robot can enter our Chinese people's family lives，for our happy family life. The design of a joint structure，the successful design of intelligent walking robot，the body structure. The robot has before and after the trip，the ground adjacent to the basic operating functions. Another robot is also equipped with CD camera head，chest internal equipment can be built-in power supply，and intelligent. The reference design of the structure of the robot，making the structure as the robot dog，the dog's body similar to the structure，particularly in the area ratio of length. The design of the structure is more complicated，the large number of joints，in an effort to optimize the design，designers take into account the interchangeability of key components of the compact structure and principles. All joints are composed of a 2036-type of DC servo motor as a driver and make full use of servo motor characteristics. Servo motor drives are used harmonic reducer，the slowdown in the programme reduction ratio，high efficiency，The ideal slowdown is a good programme. Keywords：intelligent four-foot robot ; structural design; harmonic drive
编号： 本科毕业设计（论文） 题目：家用扫地机设计 Design of household cleaning machine 下属学院理工学院 专业机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名 指导教师 完成日期2014 年 4 月9 日
摘要 【摘要】随着人们生活水平的提高，越来越多的人由于生活压力的增加而不愿过多的做一些家中的清洁工作，所以本设计是为了帮着人们从一些繁杂的家务事中解脱出来，去做相对更重要的事情。本次设计的是一款在一般家庭中能帮着清扫地面卫生的家用扫地机。本文主要是对家用扫地机的内部结构的设计，具体有行走机构、清扫机构、吸尘机构、垃圾存储机构的设计，通过对各种结构中的各种方案进行对比分析，从中选取一种最适合本次设计的结构，再对各个结构中的一些零件进行选择和校核，同时也对各部分机构进行了材料的选择，最终完成了本次设计。 【关键词】家用扫地机；清扫机构；吸尘机构
Abstract 【ABSTRACT】Enter since twenty-first Century, with the rapid development of science and technology gradually, intelligent robot has become a research topic. Among them, the intelligent robot service type is a hot topic in the research project. Therefore, summarizes several reasons of service robots appear: one is the rise in labor costs, many enterprises are unable to find suitable workers, therefore appeared different degree of labor shortage; two is the people's living standard improves, more and more people are willing to spend money to buy intelligent robot to help with housework at home; three is now more and more young people to live in the hard, have no time to care for the elderly, and the old man's demand for service robots and young people to take better care of them, which will give service robot very good market prospects. This design is to design a small, convenient. Intelligent household sweeper. 【KEYWORDS】Household sweeper; sweeping mechanism; suction mechanism
本科毕业设计（论文）清洁机器人系统设计 学院信息工程学院 专业测控技术与仪器 （光机电一体化方向）年级班别 2011级（1）班 学号 学生姓名 指导教师 2015 年 5 月
摘要 清洁机器人结合了传感器、移动机器人技术等多个领域的关键技术，实现对室内环境的半自动或全自动清洁，替代了传统的人工清洁工作，具有十分广阔的市场前景。 本文首先综述了清洁机器人的国内外研究现状，在综合比较了国内外多种典型产品的基础上，提出适合中低端用户使用的清洁机器人整体设计方案。 清洁机器人系统由清洁机器人和充电站组成。清洁机器人是实现智能清扫的主体部分，本文介绍了清洁机器人的组成部分，并完成了硬件电路的实现。考虑到存储、接口资源及可靠性能等，主控器选择了STC89C52单片机，所构成的单片机应用系统功能强、性价比高，完全满足控制功能的要求。然后，详细设计了红外传感器，碰撞检测，电源模块、充电模块、键盘、液晶显示以及各种电机控制等电路。在软件设计方面，采用C51语言编制了控制系统各部分的软件，包括主控程序以及中断服务、红外、碰撞传感器检测等子程序。 最后，综合设计结果制作了实验样机，进行实验研究。结果表明，所制作的清洁机器人能够完成房间清扫工作，达到了预期的设计效果。 关键词：清洁机器人，智能清扫，单片机系统 注：本设计（论文）题目来源于自选。
Abstract Cleaning robot is a combination of sensors, the key technology of mobile robot technology, and other fields, the implementation of the indoor environment of semi-automatic or fully automatic cleaning, replacing the traditional manual cleaning, has the very broad market prospect. This article first summarizes the domestic and foreign research present situation of cleaning robot, on the basis of comprehensive comparison of the various typical products at home and abroad, puts forward overall design scheme suitable for low-end users use cleaning robot. Cleaning robot system consists of a cleaning robot and charging station. Cleaning is the main part of the intelligent cleaning robot, this paper introduces the part of the cleaning robot, and the realization of the hardware circuit are completed. Considering storage, interface resources and the reliable performance, and the host controller chose STC89C52 single-chip computer, made up of single chip microcomputer application system function is strong and high cost performance, fully meet the requirements of control function. Are designed in detail, and the infrared sensors, collision detection, power supply module, the charging module, keyboard, LCD display and a variety of motor control circuit and so on. In the aspect of software design, the use of C51 language to compile the various parts of the control system software, including the main program and interrupt service, infrared and collision sensors DengZi program. Finally, the comprehensive design results made experimental prototype, experiment research. Results show that the production of the cleaning robot can complete the room cleaning work, achieved the desired design effect. Key words:cleaning robot, intelligent cleaning, MCU system
扫地机器人结构及控制系统设计 自动清扫机器人是当今服务机器人领域一个热门的研究方向。从理论和技术上讲，自动清扫机器人比较具体地体现了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，自动清扫机器人将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于宾馆、酒店、图书馆、办公场所和大众家庭。因此开发自动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。 家用智能清扫机，包括计算机、传感器、电机与动力传动机构、电源、吸尘器、电源开关、操作电位计等，在清扫机的顶部共设有三个超声波距离传感器；清扫机底部前方边沿安装有5个接近开关，接近开关与超声波距离传感器一起，构成清扫机测距系统；清扫机装有两台直流电机；在清扫机的底部安装有吸尘器机构。自动清扫机器人的功能是自动完成房间空旷地面尤其是家居空旷地面的清扫除尘任务，打扫前，要把房间里的物体紧靠四周墙壁，腾出空旷地面。清扫机完成的主要功能：能自动走遍所以可进入的房间，可以自动清扫吸尘，可在遥控和手控状态下清扫吸尘。 本文所介绍的自动清扫机器人的总体布局方案如图1所示，前后两轮为万向轮，左右两轮为驱动轮。驱动轮设计采用两轮独立且各由两台步进电动机驱动的转向方式，通过控制左右两轮的速度差来实现转向。考虑到机器人实际应用的实用性，本驱动系统设计成一个独立的可方便替换的模块，当机器人驱动系统发生故障时，只需简单步骤就可以对驱动部分进行替换。同时为了机器人能够灵活的运动，从动轮选用万向轮。 下图为自动清扫机的三维立体图：
自动清扫机器人车箱体采用框架式结构。从下至上分隔成三个空间：第一层装配各运动部件的驱动电机、传动机构；第二层为垃圾存储空间；第三层装配机器人控制系统、接线板、
扫地机器人设计报告
一、功能综述 1、清扫模式：随机清扫、螺旋式清扫、交叉清扫、沿边清扫、定点清扫、预约清扫等相结合，实现全方位立体清扫； 2、智能导航系统：实现对房间地形的重构，自动规划清扫路线； 3、智能安全监控：防撞，防跌落，防缠绕，电池电量监测； 4、创新功能：灰尘量识别，实现床底清扫，手机遥控模式，尖端气流滤尘技术，室内空气质量监测与提醒； 5、其他基础功能：自动返回并充电，灰尘盒安装检查，灰尘盒容量探测。 二、机械及系统设计 扫地机器人机械设计如图1所示。 前 图1 扫地机器人机械设计图 清扫机构，行走机构，吸尘机构是本次设计的重点，也是难点所在。由于机器人运动部件多，运动状态经常改变，必然产生冲击和振动。因此，增加机器人运动平稳性，提高机器人动力学特性尤为重要。为此，在设计时应注意在满足强度和刚度的前提下，尽量减小运动部件的质量，并注意运动部件对转轴的质心装
配。 (1)行走驱动轮及驱动电机 该部分主要保证机器人能够在平面内移动。为了保证小车良好的直线性，可采用双电机驱动左右两轮的方式，且在车体的后端装有一个不锈钢万向滚珠，这样可以使小车获取较好的机动性和灵活性及灵活性。前轮驱动的好处是：转向性能得到改善。前轮是转向轮，使得转向时的行驶方向容易控制，不容易出现过度转向的现象，转向安全性也得到提高。 (2)清扫机构 用电机带动两个清扫刷，使左面清扫刷顺时针转动，右面逆时针转动，这样就可以在清扫灰尘时将灰尘集中于吸风口处，为吸尘机构的工作做准备；清扫刷设计成可更换型的，可选择棉质纺织品或尼龙等化纤材料的，以适应不同的工作环境。 (3)吸尘机构 旨在强大的吸力、将灰尘吸入灰尘储存箱中；这里我们采用尖端气流滤尘技术，全方位，多层次将灰尘一网打尽。 (4)擦地机构 在清扫、吸尘之后，利用安装在壳体下面的清洁布擦出残留在地面上的细小灰尘，同时也能够擦除地面上的顽固污渍，从而保证清洁工作的质量。 扫地机器人功能框图如图2所示。
中央空调风管清洗方法 来源：舒适100网https://www.doczj.com/doc/841054370.html, 如果说中央空调是人体经络，那中央空调风管就像人体流动的血液，四通八达的中央空调风管系统中积累大量灰尘杂质就会威胁我们的健康，加强中央空调风管清洗是预防疾病的重要措施之一。 中央空调风管是长期积累下来的卫生死角，其面积远远大于我们平时能够清洗到的机组面积。长期得不到清洁的风管为有害物质提供了安稳的环境，它们会不断滋生并随着四通八达的风管在室内广泛传播，在空调内部造成空气二次污染，建筑物空调通风系统所造成的人体健康危害和疾病可达几十种。 中央空调风管清洗方法一：直接吸尘法（适合大、中型矩形风管） 拆除各种风口、专业单位测定风管内积尘情况、放入检查机器人观察风管内部情况、确定清洗方案（可制作光盘）、放入清扫机器人打松积尘、放入吸尘机器人吸走灰尘、放入喷雾消毒机器人喷洒消毒剂、放入检查机器人观察风管清洗后情况（可制作光盘）、专业单位测定风管清洗后情况、安装各种风口、出具清洗完工报告。 中央空调风管清洗方法二：软轴清洗法（适合任何规格矩形、方、圆形风管） 拆除各种风口、专业单位测定风管内积尘情况、放入检查机器人、观察风管内部情况、确定清洗方案（可制作光盘）、在需清洗的风管二头放置二个气囊并于其中一边开一个圆形工艺孔、并把该孔与捕集器的吸入口用软管联接、再在另一边放入清扫软轴机边推边打松灰尘由捕集器同时把灰尘吸走即“杨尘吸尘法”（或通过和专用高压吸尘器同时工作可实现对上述风管的清洗与吸尘同步完成“直接吸尘法”）、放入喷雾消毒软轴机喷洒消毒剂、放入检查机器人观察风管清洗后情况（可制作光盘）、专业单位测定风管清洗后情况安装各种风口、出具清
浙江大学“海特杯”第十届大学生机械设计竞赛“四足机器人”设计方案书
“四足机器人”设计理论方案 自从人类发明机器人以来，各种各样的机器人日渐走入我们的生活。仿照生物的各种功能而发明的各种机器人越来越多。作为移动机器平台，步行机器人与轮式机器人相比较最大的优点就是步行机器人对行走路面的要求很低，它可以跨越障碍物，走过沙地、沼泽等特殊路面，用于工程探险勘测或军事侦察等人类无法完成的或危险的工作；也可开发成娱乐机器人玩具或家用服务机器人。四足机器人在整个步行机器中占有很大大比重，因此对仿生四足步行机器人的研究具有很重要的意义。 所以，我们在选择设计题目时，我们选择了“四足机器人”，作为我们这次比赛的参赛作品。 一.装置的原理方案构思和拟定： 随着社会的发展，现代的机器人趋于自动化、高效化、和人性化发展，具有高性能的机器人已经被人们运用在多种领域里。特别是它可以替代人类完成在一些危险领域里完成工作。 科技来源于生活，生活可以为科技注入强大的生命力，基于此，我们在构思机器人的时候想到了动物，在仔细观察了猫.狗等之后我们找到了制作我们机器人的灵感，为什么我们不可以学习小动物的走路呢，于是我们有了我们机器人行走原理的灵感。 为了使我们所设计的机器人在运动过程中体现出特种机器人的性能及其运动机构的全面性，我们在构思机器人的同时也为它设计了一些任务： 1. 自动寻找地上的目标物。 2. 用机械手拾起地上的目标物。 3．把目标物放入回收箱中。 4. 能爬斜坡。 图一 如图一中虚线所示的机器人的行走路线，机器人爬过斜坡后就开始搜寻目
标物体，当它发现目标出现在它的感应范围时，它将自动走向目标，同时由于相关的感应器帮助，它将自动走进障碍物中取出物体。 二.原理方案的实现和传动方案的设计： 机器人初步整体构思如上的图二和图三，四只腿分别各有一个电机控制它的转动，用一个电机驱动两条腿的抬伸。根据每只腿的迈步先后实现机器人的前进，后退，左转和右转，在机器人腿迈出的同时，它也会相应地进行抬伸，具体实现情况会在下文详细说明。 图二 图三 机器人初步整体构思如上的图二和图三，四只腿分别各有一个电机控制它的转动，用一个电机驱动两条腿的抬伸。根据每只腿的迈步先后实现机器人的前进，后退，左转和右转，在机器人腿迈出的同时，它也会相应地进行抬伸，具体实现情况会在下文详细说明。 任务的实现主要是利用单片机来控制机器人的四条腿以及几个传感器的共同工作，并通过它们的协调工作来完成的。如图一中所示，让机器人爬过了斜坡之后，就先进行扫描，如果发现有目标出现在它的视野之内，它就会寻着目标前进。如果没有发现目标，机器人会原地转弯并搜寻在它视野之外的目标。由于目标物有可能正好被障碍物遮住，此时我们会设计相应的程序告诉机器人现在先向右行走一定的距离再进行扫描。又由于尽管已经扫描到了目标物，当机器人走向
家庭清洁机器人”设计 方案 学院：电气与电子工程学院专业班级：电信1101 申报 人：万威组内成员：彭超峰、姚钟方、仝鹏、仲红玉 引言 家庭卫生状况的好与坏，直接影响到家人的身体健康及心情的好坏，一个清新整洁的居住环境不仅能给家人带来身心的健康，还能促进家庭成员关系的融洽性，而地面卫生会直接反映出家中的卫生状况好与坏，你还为每天扫地而发愁吗？没关系，家用清洁机器人来帮你。本设计就是针对上面所出现的问题而设计的，可以对室内卫生进行
智能清洁，可以把室内的尘土，碎屑，果皮等统统清洁干净，无缝隙、无死角、无残留，还你一个干净的地面，实现生活的便捷化和智能化。 1. 总体方案设计及功能描述 利用 STC89C52单片机对小车及吸尘装置遥控控制和自动控制，实现人工清洁模式和自动清洁模式，并利用按键及 LCD12864液晶显示屏进行切换和显示两种模式。在自动清洁模式下，利用 DS1302提供时间，可以对智能吸尘小车设定时间，利用按键及 LCD12864液晶屏设定和显示设定清洁时间，可以设定每半天、每天或每两天的指定时间进行卫生清洁，做到定时自动清洁，也可以在发现室内卫生状况比较差的情况下，通过按动按键，人为即时开启家用清洁机器人进行卫生清洁工作；在人工清洁模式下，通过遥控器遥控控制小车，进行来清洁指定地方的垃圾，做到定点快速清洁。在小车自动清洁模式下，通过超声波测距模块来感知障碍物的存在，得到数据后传回 STC89C52单片机中，利用程序算法，实现小车的自动 转弯、后退，避免小车与障碍物发生碰撞及进入死角后出不来，转弯后通过调节小车车轮转 速使小车改变一定角度行驶大约30cm后，在调整一定角度，实现与原来行驶方向反向，并 与原来行驶轨迹中线相隔大约 20cm，实现小车新旧运行轨迹间紧密结合，做到无缝隙，无死角的清洁工作，做到传统吸尘机器人不易做到的功能。
中央空调通风管清洁机器人 机器人创新设计 随着我国国民经济和城市建设的快速发展，中央空调已成为改善人们工作与生活环境的必备设施目前全国共有上百万台中央空调亟待清洁保养，其中相当一部分中央空调的通风系统从未进行过彻底的清洁，清洁面积大且纵横交错的中央空调通风管道已经成为长期的卫生死角，由此造成的室内空气污染问题严重影响着人们的身体健康尤其在非典、禽流感、H1N1等疫情发生之后，人们对这一问题更加关注，政府也陆续出台了相关的清洁规范，费时费力且清洁效果不佳的传统人工清洁方式已不能满足现实的需要，利用机器人进行清洁的空调清洁业正在悄然兴起，但就目前而言，中央空调风道清洁机器人市场却基本上被价格昂贵的外国产品占据，这些外国产品动辄几十万，多则上百万，使一般的企业难于承受。因此自主研发高性价比的中央空调风道清洁机器人对促进我国中央空调风道清洗行业的发展，改善室内空气质量提高人民生活和健康水平等具有积极的意义。 在西方一些发达国家，中央空调清洁业已发展了几十年，形成了一个巨大的产业，有着比较成熟的清洁机器人技术。尽管国外清洗机器人技术先进性能优良，但由于不是针对国内风道状况而设计，在清洁国内的风道时往往效果不甚理想。国内一些单位提出了自己的中央空调风道清洁机器人设计及方案，但面对国内尺寸规格变化万千的风道，在适应性和清洁的彻底性方面还显欠缺针对上述实际问题，文中提出了一种新型的清洁机器人系统。 1 机器人总体方案 1.1 系统清洁方案设计 为节约建筑面积，国内建筑物的中央空调风道绝大部分设计成扁平矩形截面，且尺寸规格属非标产品，给风道清洁带来困难。在进行风道清洁作业时，目前的清洁机器人需要经常更换不同尺寸的毛刷，操作繁琐，而且在两种不同尺寸风道的过渡处遇到毛刷与风道宽度不同的情况时必然会存在清洗死角，影响清洁效果文中设计的清洁方案采用横向俯仰
附件 B： 毕业设计（论文）开题报告 1、课题的目的及意义 1.1课题研究背景目前，机器人的移动主要是轮式、履带式、步行、爬行、蠕动等。然而，地球上大多数的地面都是崎岖的，不能为传统的轮式或履带式到达，而自然界的很多动物却可以在这些地面行走自如、跨越障碍。它们经历了自然界数百万年间的选择，已经进化出适应各种环境的生理特征，给了研究人员很大的启发。步行是大多哺乳动物的移动方式，对环境有很强的适应性，可以灵活的进入相对狭小的空间，可以自由跨越障碍、上下台阶等等。以此，研究步行机器人有着较强的实际意义。现在的步行机器人的足数分别为单足、二足、四足、六足等等。足的数目多时，机器人比较适合重载和慢速运动；二足或者四足机构的机构相对简单，更加灵活。与二足相比，四足机器人的承载能力强、稳定性能更好，在抢险救灾、探险、娱乐及军事等多个领域有很好的应用前景，其研究工作也备受重视[1]。 2005 年，Boston Dynamics 公司首次公开了其历经十余载研究而成的仿生四足机器人Big Dog[2]，在互联网上引起了全球公众的热议。Big Dog 灵活的机动性、强大的抗干扰能力以及优异的环境适应能力成为当今各国四足机器人研究的典型代表。尽管如此，从生物进化的角度来说，四足动物的体型结构和运动方式产生了以载重-适应性和高速-灵活性两大功能异化的分支[3]。Big Dog 则是环境适应能力和运动稳定性方面世界最高水平，然而，对高速运动方面的四足机器人却鲜见研究。高速运动的哺乳动物（尤其是猎豹）以独特的骨骼结构、步态特征、高效的能量转化效率成了仿生四足机器人高速灵活性研究的新方向。在DARPA 的M3 计划支持下4，Boston Dynamics 公司和MIT 仿生机器人实验室均进行了仿猎豹式机器人的研究，并推出了两款样机。尤其Boston Dynamics 公司的机器人还一举打破了足式机器人奔跑的纪录，达46km/h，使仿猎豹机器人成为新的研究热点。 1.2四足机器人研究现状 1.2.1国外研究现状 早在1899 年，Muybridge 最早借助影像设备，进行了有关家猫、狗、骆驼和马等动物的高速运动研究。然而之后的一个世纪人们对四足机器人的研究都仅仅停留在静稳定步态行走的水平上。从早期的GE 四足电控步行车[5]（图1.1）到具有脊柱环节的BISAM 机器人[6]（图1.2），这些机器人在任
毕业设计说明书 作者：学号： 学院：机械工程学院 系(专业)：机械设计制造及其自动化 题目：家用擦玻璃清洁机器人结构设计指导者：讲师 (姓名) (专业技术职务) 评阅者： (姓名) (专业技术职务) 2015 年 5 月 31 日
毕业设计中文摘要
毕业设计（论文）外文摘要
目录 第一章引言 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 国内外擦玻璃机器人的研究概况 (1) 1.3 本课题的主要工作 (3) 第二章家用擦玻璃清洁机器人总体方案设计 (3) 2.1 家用擦玻璃清洁机器人的设计原则 (4) 2.2 家用擦玻璃清洁机器人的总体方案的确定 (4) 2.2.1 家用擦玻璃清洁机器人的总体方案 (4) 2.2.2 总体方案的对比与选择 (12) 第三章家用擦玻璃清洁机器人详细结构设计 (14) 3.1 关键部件的选型 (14) 3.1.1 电机的选型 (14) 3.1.2 微动开关的选型 (15) 3.1.3 电池的选择 (15) 3.1.4 磁铁的选择 (16) 3.2 微动开关缓冲机构的设计 (16) 3.3 磁铁升降机构的设计 (17) 3.3.1 磁铁升降机构的ANSYS分析 (18) 第四章家用擦玻璃清洁机器人控制系统设计 (21) 4.1 单片机控制系统电路的设计 (21) 4.1.1 单片机系统元器件的选型 (21) 4.1.2 单片机系统的硬件电路及I/O口分配 (25) 4.2 单片机系统编程框图 (25) 第五章家用擦玻璃清洁机器人样机研制与调试 (27) 5.1控制电路板的设计与调试 (27)
5.1.1 PCB设计 (27) 5.1.2 电路板的调试 (28) 5.2 家用擦玻璃清洁机器人样机的制作 (31) 5.3 家用擦玻璃清洁机器人样机的测试 (31) 第六章总结与展望 (33) 参考文献 (34) 致谢 (35) 附录 (37)
设计题目：基于索驱动的康复训练仿人机械臂 1 项目的背景和意义 近年来，由于各种原因导致肢体残障的人士越来越多。目前造成残障的主要原因有三。其一，由于灾害事故造成肢体残障。由中国康复研究中心完成的北京市脊髓损伤流行病学调查结果显示，我国每年有近十万新增肢体残疾病人，我国残疾人口总数为8296 万，占总人口的 6.34%，涉及 2.6 亿家庭人口。其二，由于人口老龄化导致瘫痪。据第六次人口普查报告可知，截止2010 年我国60 岁以上的老年人已超过 1.78 亿，占总人口的13.26%，比第五次人口普查上升2.93 个百分点；65 岁以上的老年人达到1.19 亿，占总人口的8.87%，比第五次人口普查上升1.91 个百分点。有关部门预计，从2011年到2015 年，全国60 岁以上老年人将由 1.78 亿增加到2.21 亿，平均每年增加老年人860 万；老年人口比重将由13.3%增加到16%，平均每年递增0.54 个百分点，到2030 年全国老年人口规模将会翻一番。并且我国老年人中，长期卧床、生活不能自理的约有2700 万人，半身不遂的约有70 万人，82 万老年性痴呆病人中约有24万人长期卧床。其三，由于中风、脊髓损伤等疾病引起的肢体残障。中风的世界平均发病率为200/10万，且根据世界卫生组织统计，中国的中风发病率排名世界第一；对于脊髓损伤，国外报道其年发病率为每百万人口15~40例，我国上海市1991年统计的脊髓损伤发生率为34.3人/百万人，北京市2002年脊髓损伤发病率为60人/百万人。 由于以上三点的形势比较严峻，导致残障人士越来越多。而残障人士由于生活不能自理，不仅给其自身造成了痛苦，而且对于其家庭和社会而言都带来了极大的负担，因此，残障人士的康复治疗越来越受社会关注。 早期的康复治疗方式主要是通过理疗师一对一指导进行指导，不仅需要大量的康复治疗中心和理疗师，需要很高的成本，同时由于康复治疗中心离患者有一段距离，而这些残障人士一般又难以独立出行，如此会给患者及其家属造成很大的不便。因此，早期康复治疗的发展一直受到了很大的限制。 而随着机器人的发展和康复机器人这一理念的提出，这一限制得到的缓解。由于康复机器人体积小，不需要单独的理疗师辅助治疗，可以方便患者自主在家庭使用，可以降低治疗的费用并且相对方便。这在缓解残障人士给社会带来的压力方面和缓解残障人士的痛苦方面，有着重大的意义。 2 国内外研究发展现状 2.1 康复机器人发展现状 康复机器人涉及机械、电子、控制、生物、传感等多个方面，起步于20世纪80年代，美国、英国和加拿大在康复机器人方面的研究处于世界的领先地位。1990 年以前全球的56 个研究中心分布在5 个工业区内：北美、英联邦、加拿大、欧洲大陆和斯堪的纳维亚半岛及日本。1990年以后康复机器人的研究进入到全面发展时期。目前康复机器人的研究主要集中在康复机械手、医院机器人系统、智能轮椅、假肢和康复治疗机器人等几个方面。 国内康复机器人由于存在技术含量低、产学研脱节、机械加工水平低等原因，使得目前国内的康复机器人主要还处于研究阶段。虽然在“十二五”
“家庭清洁机器人”设计 方案 学院：电气与电子工程学院 专业班级：电信 1101 申报人：万威 组内成员：彭超峰、姚钟方、 仝鹏、仲红玉
引言 家庭卫生状况的好与坏，直接影响到家人的身体健康及心情的好坏，一个清新整洁的居住环境不仅能给家人带来身心的健康，还能促进家庭成员关系的融洽性，而地面卫生会直接反映出家中的卫生状况好与坏，你还为每天扫地而发愁吗没关系，家用清洁机器人来帮你。本设计就是针对上面所出现的问题而设计的，可以对室内卫生进行智能清洁，可以把室内的尘土，碎屑，果皮等统统清洁干净，无缝隙、无死角、无残留，还你一个干净的地面，实现生活的便捷化和智能化。 1.总体方案设计及功能描述 利用STC89C52单片机对小车及吸尘装置遥控控制和自动控制，实现人工清洁模式和自动清洁模式，并利用按键及LCD12864液晶显示屏进行切换和显示两种模式。在自动清洁模式下，利用DS1302提供时间，可以对智能吸尘小车设定时间，利用按键及LCD12864液晶屏设定和显示设定清洁时间，可以设定每半天、每天或每两天的指定时间进行卫生清洁，做到定时自动清洁，也可以在发现室内卫生状况比较差的情况下，通过按动按键，人为即时开启家用清洁机器人进行卫生清洁工作；在人工清洁模式下，通过遥控器遥控控制小车，进行来清洁指定地方的垃圾，做到定点快速清洁。在小车自动清洁模式下，通过超声波测距模块来感知障碍物的存在，得到数据后传回STC89C52单片机中，利用程序算法，实现小车的自动转弯、后退，避免小车与障碍物发生碰撞及进入死角后出不来，转弯后通过调节小车车轮转速使小车改变一定角度行驶大约30cm后，在调整一定角度，实现与原来行驶方向反向，并与原来行驶轨迹中线相隔大约20cm，实现小车新旧运行轨迹间紧密结合，做到无缝隙，无死角的清洁工作，做到传统吸尘机器人不易做到的功能。 2.创新与特点
现在天气越来越热了，我很多小伙伴家里都安装了中央风管空调，使用时间久了之后，我们最好还是需要定期进行清洗，下面就一起来看看常见的风管清洗方法吧？ 直接吸尘法（适合大、中型矩形风管） 拆除各种风口、专业单位测定风管内积尘情况、放入检查机器人观察风管内部情况、确定清洗方案（可制作光盘）、放入清扫机器人打松积尘、放入吸尘机器人吸走灰尘、放入喷雾消毒机器人喷洒消毒剂、放入检查机器人观察风管清洗后情况（可制作光盘）、专业单位测定风管清洗后情况、安装各种风口、出具清洗完工报告。 软轴清洗法（适合任何规格矩形、方、圆形风管） 拆除各种风口、专业单位测定风管内积尘情况、放入检查机器人、观察风管内部情况、确定清洗方案（可制作光盘）、在需清洗的风管二头放置二个气囊并于其中一边开一个圆形工艺孔、并把该孔与捕集器的吸入口用软管联接、再在另一边放入清扫软轴机边推边打松灰尘由捕集器同时把灰尘吸走即“杨尘吸尘法”（或通过和专用高压吸尘器同时工作可实现对上述风管的清洗与吸尘同步完成“直接吸尘法”）、放入喷雾消毒软轴机喷洒消毒剂、放入检查机器人观察风管清洗后情况（可制作光盘）、专业单位测定风管清洗后情况安装各种风口、出具清洗完工报告。 扬尘吸尘法（适合中、小型矩形风管） 拆除各种风口、专业单位测定风管内积尘情况、放入检查机器人、观察风管内部情况、确定清洗方案（可制作光盘）、在需清洗的风管二头放置二个气囊并于其中一边开一个圆形工艺孔、并把该孔与捕集器的吸入口用软管联接、
再在另一边放入清扫机器人边走边打松灰尘由捕集器同时把灰尘吸走、放入喷雾消毒机器人喷洒消毒剂、放入检查机器人观察风管清洗后情况（可制作光盘）、专业单位测定风管清洗后情况、安装各种风口、出具清洗完工报告。 快益修以家电、家居生活为主营业务方向，提供小家电、热水器、空调、燃气灶、油烟机、冰箱、洗衣机、电视、开锁换锁、管道疏通、化粪池清理、家具维修、房屋维修、水电维修、家电拆装等保养维修服务。
大学“海特杯”第十届大学生机械设计竞赛“四足机器人”设计方案书
“四足机器人”设计理论方案 自从人类发明机器人以来，各种各样的机器人日渐走入我们的生活。仿照生物的各种功能而发明的各种机器人越来越多。作为移动机器平台，步行机器人与轮式机器人相比较最大的优点就是步行机器人对行走路面的要求很低，它可以跨越障碍物，走过沙地、沼泽等特殊路面，用于工程探险勘测或军事侦察等人类无法完成的或危险的工作；也可开发成娱乐机器人玩具或家用服务机器人。四足机器人在整个步行机器中占有很大大比重，因此对仿生四足步行机器人的研究具有很重要的意义。 所以，我们在选择设计题目时，我们选择了“四足机器人”，作为我们这次比赛的参赛作品。 一.装置的原理方案构思和拟定： 随着社会的发展，现代的机器人趋于自动化、高效化、和人性化发展，具有高性能的机器人已经被人们运用在多种领域里。特别是它可以替代人类完成在一些危险领域里完成工作。 科技来源于生活，生活可以为科技注入强大的生命力，基于此，我们在构思机器人的时候想到了动物，在仔细观察了猫.狗等之后我们找到了制作我们机器人的灵感，为什么我们不可以学习小动物的走路呢，于是我们有了我们机器人行走原理的灵感。 为了使我们所设计的机器人在运动过程中体现出特种机器人的性能及其运动机构的全面性，我们在构思机器人的同时也为它设计了一些任务： 1. 自动寻找地上的目标物。 2. 用机械手拾起地上的目标物。 3．把目标物放入回收箱中。 4. 能爬斜坡。 图一 如图一中虚线所示的机器人的行走路线，机器人爬过斜坡后就开始搜寻目
标物体，当它发现目标出现在它的感应围时，它将自动走向目标，同时由于相关的感应器帮助，它将自动走进障碍物中取出物体。 二.原理方案的实现和传动方案的设计： 机器人初步整体构思如上的图二和图三，四只腿分别各有一个电机控制它的转动，用一个电机驱动两条腿的抬伸。根据每只腿的迈步先后实现机器人的前进，后退，左转和右转，在机器人腿迈出的同时，它也会相应地进行抬伸，具体实现情况会在下文详细说明。 图二 图三 机器人初步整体构思如上的图二和图三，四只腿分别各有一个电机控制它的转动，用一个电机驱动两条腿的抬伸。根据每只腿的迈步先后实现机器人的前进，后退，左转和右转，在机器人腿迈出的同时，它也会相应地进行抬伸，具体实现情况会在下文详细说明。 任务的实现主要是利用单片机来控制机器人的四条腿以及几个传感器的共同工作，并通过它们的协调工作来完成的。如图一中所示，让机器人爬过了斜坡之后，就先进行扫描，如果发现有目标出现在它的视野之，它就会寻着目标前进。如果没有发现目标，机器人会原地转弯并搜寻在它视野之外的目标。由于目标物
第1章绪论 1.1 概述 据报道，我国60岁以上的老年人已有1.43亿，占全国人口的11％，到2050年将达到4.37亿。在老龄人群众中有大量的脑血管疾病或神经系统疾病患者，这类患者多数伴有偏瘫症状[1]。近年由于患心脑血管疾病使中老年患者出现偏瘫的人数不断增多，而且在年龄上呈现年轻化趋势。同时，由于交通运输工具的迅速增长，因交通事故而造成神经心痛损伤或者肢体损伤的人数也越来越多。在美国数以百万计的有神经科疾病病史和受到过意外伤害的患者需要进行康复治疗，仅以中风为例，每年大约有600，000中风幸存者，其中的二百万病人在中风后存在长期的运动障碍。随着国民经济的发展，这个特殊群体已得到了更多人的关注，为了提高他们的生活质量，治疗、康复和服务于他们的产品的技术和质量也在相应地提高。随着机器人技术和康复医学的发展，在欧洲、美国和日本等国家，医疗康复机器人的市场占有率呈逐年上升的趋势，仅预测日本未来机器人市场，2005年医疗、护理、康复机器人的市场份额约为250，000美元，而到2010年将上升到1，050，000美元，其增长率在机器人的所有应用领域中占据首位。因此，服务于四肢的康复设备的研究和应用有着广阔的发展前景[2]。
康复机器人是康复设备的一种类型。康复机器人技术早已广受世界各国科研工作者和医疗机构的普遍重视，其中以欧美和日本的成果最为显著。在我国康复医学工程虽然得到了普遍的重视，而康复机器人研究仍处于起步阶段，一些简单康复器械远远不能满足市场对智能化、人机工程化的康复机器人的需求，有待进一步的研究和发展。 由于康复训练机器人要与人体直接相连，来带动肢体进行康复训练，所以对驱动器的安全性、柔性的要求较高。近年来，以气动元件柔性驱动器逐渐引起人们的重视，在医疗康复器械领域中得到越来越多的应用。 本课题的研究目的是设计一种用于脑损伤、中风等病人的步态康复训练系统，帮助病人更好地进行康复训练，减轻他人的帮助，挺高效果。 1.2康复机器人的国内外研究现状 在对有运动障碍的老人或残疾人进行治疗和康复的过程中，使用康复机器人可以解决好多问题：机器人的使用可以解决专业护理人员缺乏和医疗费用昂贵的问题，可以避免由于训练方法不科学和专业护理人员个人疏忽等主观原因引起的对病人的伤害，可供病人在家或工作场所使用，使病人获得更多的独立生活能力，提高了病人的生活质量等。康复机器人是一种自动化医疗康复设备，它以医学理论为依据，帮助患者进行科学而有效的康复训练，使患者的运动机能得到更快更好的恢复。目
风管清洁机器人机器人 创新设计 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
中央空调通风管清洁机器人 机器人创新设计 机制083沈鑫 随着我国国民经济和城市建设的快速发展，中央空调已成为改善人们工作与生活环境的必备设施目前全国共有上百万台中央空调亟待清洁保养，其中相当一部分中央空调的通风系统从未进行过彻底的清洁，清洁面积大且纵横交错的中央空调通风管道已经成为长期的卫生死角，由此造成的室内空气污染问题严重影响着人们的身体健康尤其在非典、禽流感、H1N1等疫情发生之后，人们对这一问题更加关注，政府也陆续出台了相关的清洁规范，费时费力且清洁效果不佳的传统人工清洁方式已不能满足现实的需要，利用机器人进行清洁的空调清洁业正在悄然兴起，但就目前而言，中央空调风道清洁机器人市场却基本上被价格昂贵的外国产品占据，这些外国产品动辄几十万，多则上百万，使一般的企业难于承受。因此自主研发高性价比的中央空调风道清洁机器人对促进我国中央空调风道清洗行业的发展，改善室内空气质量提高人民生活和健康水平等具有积极的意义。 在西方一些发达国家，中央空调清洁业已发展了几十年，形成了一个巨大的产业，有着比较成熟的清洁机器人技术。尽管国外清洗机器人技术先进性能优良，但由于不是针对国内风道状况而设计，在清洁国内的风道时往往效果不甚理想。国内一些单位提出了自己的中央空调风道清洁机器人设计及方案，但面对国内尺寸规格变化万千的风道，在适应性和清洁的彻底性方面还显欠缺针对上述实际问题，文中提出了一种新型的清洁机器人系统。 1机器人总体方案 1.1系统清洁方案设计 为节约建筑面积，国内建筑物的中央空调风道绝大部分设计成扁平矩形截面，且尺寸规格属非标产品，给风道清洁带来困难。在进行风道清洁作业时，目前的清洁机器人需要经常更换不同尺寸的毛刷，操作繁琐，而且在两种不同尺寸风道的过渡处遇到毛刷与风道宽度不同的情况时必然会存在清洗死角，影响清洁效果文中设计的清洁方案采用横向俯仰二维运动拟合矩形清洁轨迹清洁风道，改变了现有清洁机器人只能作毛刷一维俯仰运动的现状，其工作原理如图1所示，该方案在毛刷旋转清洁风道时，如图1a中step1和step3所示，可以实现清洁臂的俯仰运动，同时还可以实现横向运动，如图1a 中step2和step4所示。因而如图1b所示，机器人可根据风道大小对清洁臂俯仰和横向两个运动进行轨迹拟合，形成矩形清洁轨迹这样就使得清洁机器人在不更换毛刷的情况下，实现对不同尺寸风道的无死角清洁在保证风道内部4个面上的每一个点均能被清洁毛刷清洁至少一次的前提下，将矩形清洁轨迹与机器人行进驱动电机的运动再进行拟合，如图1所示，在横向俯仰二维运动拟合矩形清洁轨迹的一个周期内，保证机器人行走距离s小于毛刷清洁宽度d，形成渐进式矩形螺旋清洁轨迹，实现对风道的无死角清洁。 1.2系统组成 中央空调风道清洁机器人由清洁机器人本体电控系统和控制软件3部分组成，如图2所示，电控系统又包括工控机和电控箱。 1.2.1清洁机器人本体