基于ARM处理器的吸尘机器人硬件设计
2020-01-31 15:34:55 点击：
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引言
随着人们生活水平的日益提高，我国人口的老龄化也越来越明显，吸尘机器人作为服务机器人的一种，能够代替人进行清扫房间、车间、墙壁等一些简单劳动。
使服务机器人有广阔的市场，已成为一些企业和科研院所研究的焦点。目前市场上的吸尘机器人虽然也具有智能性，但大多由于结构不尽合理、通用性差、集成度高而导致成本高，不利于普及。在研究总结市场上相对成熟产品的基础上，基于ARM Cortex-M3处理器设计一款具备自我导航功能的室内吸尘机器人。外形紧凑、结构简单、运行平稳、噪音小，并且成本低，操作方便，还具有可扩展接口，用户能够根据实际需要对其功能做进一步开发。
1 吸尘机器人总体构成
利用ARM Cortex-M3 处理器设计一款应用于室内的移动清洁机器人，主要任务是能够自主清扫房间，因此应该具备以下功能：
(1)能正确判断机器人所处的房间和在房间中所处的方位;
(2)能正确检测出房间内的墙壁、家具等障碍物;
(3)在游历完所有房间完成清扫任务后能自主回到出发点，关机。
为了防止机器人在工作时出现堵转现象，并且能自由进入一些家具比如沙发、桌子等的底下，吸尘机器人不能太高，外形采用半圆柱形。底盘由四个轮子共同支撑，其中左右两侧为驱动轮，分别由两个微型直流电机直接驱动，前后两个万向轮起到支撑和导向的作用。采用碰撞、红外传感器、超声波等组成多传感器系统。在机器人的上方装有红外接收传感器，底盘边缘均匀分布装有接近传感器，用来检测障碍物;在机器人的前方装有碰撞传感器;前方和左右装有超声波测距传感器，用来检测周围环境。