家用自动吸尘清洁器的设计-开题报告.docx

1、毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告设计（论文）题目：家用自动吸尘清洁器的设计 学生姓名： 学 号： 专 业： 所在学院： 指导教师： 职 称： 20xx年 2月 27日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的框架成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内

2、，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。5、开题报告（文献综述）字体请按宋体、小四号书写，行间距1.5倍。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： 一、选题依据： 1、课题研究的背景及意义：随着衣、食、住、行、用基本丰足，在工作压力越来越大的同时，人们对生活质量的要求越来越多元。智能家居的概

3、念已成了一种主流。有了健康的家居环境还不够，倡导智能、科学的生活方式，才更能够发挥家居在生活中的作用，因为家居环境的“智能化”，足以影响一家大小的生活方式。 智能化的家居生活方式，正在逐渐成为人们一种生活新主张。智能化的家居生活方式，不仅仅指的是生活在空间中的人的身体健康，更包括居住的环境带给人们的心理满足、宁静、愉悦等人性化关怀。智能家居的一个重要概念，就是对生活的关注。 在家里，比如地面卫生，如果经常需要您在繁重的工作之余，花费大量的时间去搞卫生，那么会让您感到越来越疲累，但是如果您有购买一台智慧型吸尘器的话，绝对能改变您对地面卫生头疼的问题。智能化的家电能颠覆所有人的生活概念，家人、亲朋

4、之间的更多互动交流，可以令家里变成一个惬意的聊天场所。给自己及家人留一个自由休闲的生活空间，其实并不能算是一种奢侈要求。即使在房间里留一个阅读空间，呆在家里的心情也会与忙碌的过去完全不同。一个好的智慧型吸尘器，再加上一张好床，适度的床垫和合适的枕头，健康的睡眠至少承包了你人生三分之一的时间。健康休闲的生活绝对不是少数人的专利，智能化的吸尘器，再加上你稍有情趣的想法，可以让您在轻松惬意的泡澡时间，看着吸尘器跑进跑出的打扫卫生，是否会有种享受生活的感觉呢。 室内因周边环境及生活等所造成诸如头发、宠物毛发所造成的污染，都被吸尘器一扫而空，您的烦恼是不是也随之溜的干干净净呢，因此在不影响生活的前提下，

5、尽量借用智能化家电，绝对能改善您的生活品质，在您紧张繁忙的工作之余给您更多的生活空间。大多数城市家庭来讲，吸尘器已经成了清洁家庭的必备工具，我们可以通过对目前家用吸尘器的设计理念的研究来了解当今小家电产品设计的发展潮流。家用吸尘器作为当今家庭的主要的日常清洁工具，会与用户形成频繁的互动关系，产品和消费者产生一种直接的接触与沟通。如果沟通不好，就会大大降低消费者的满意度。 在人际关系却越来越淡薄的社会里，所有产品的开发必须更加贴近人的感情心态，甚至需要将如何深入人的心灵深处作为产品的创意研发点。如今已没有哪一种商品只考虑它的用途而不进行选择就购买的了。商品的基本功能性作用的重要性正逐步下降，而非

6、基本功能性因素所起的作用正逐步上升。 2、论文的理论意义和应用价值 本文将以当前热门的家用清洁机器人为研究对象，将电子技术与信息技术相结合，利用PLC控制机器人，使其完成他的工作。随着计算机技术的发展和人工智能的进步，大大促进了机器人的发展，研发人员根据用途与工作环境的不同，将机器人设计成不同的结构与外观，以便能够在不同的条件下出色的完成任务，由此可以看出，机器人在生产建设与科研工作中发挥着至关重要的作用。 家用自动洗尘清洁器将移动机器人技术和吸尘器技术有效地融合起来，实现了室内环境（地面）的半自动或全自动清洁，替代人们完成传统繁重的人工清洁工作，近年来已受到国内外研究人员的高度重视。作为智能

7、移动机器人的一个特殊应用，从技术方面上来说，家用自动洗尘清洁器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，家用自动洗尘清洁器将大大降低劳动强度、提高劳动效率，适用于家庭和公共场馆的室内清洁。因此，开发自主智能吸尘器既具有科研上的挑战性，又具有广阔的市场前景。融合现代传感器以及机器人领域的关键技术，本课题旨在开发一款价格便宜，全区域覆盖，能够充分满足家庭需求且方便适用的智能家用自动洗尘清洁器。使它可以替代传统的家庭人工拖地方式，使家庭生活电气化、智能化，使科技更好地为人类服务。 3、课题研究进展或突破及可能达到的水平的方面 随着现代生产技术的提高，机器人设计生产

8、能力将得到进一步的加强，因此，当前家用自动洗尘清洁器应当发展的方面有： 1）提高运动速度及精度，减小机身的重量即占用空间，使家用自动洗尘清洁器的机身功能部件实现标准化以及模块化，即可以将机器人的各个功能部件进行拆分进行更换，甚至可以组装成具有不同功能机器人。 2）想法设法解决杂物收集后应该如何处理的问题，随着杂物收集得越多，反而会为家用自动洗尘清洁器增重负担，从而增大它的工作功耗。 3）增设空气净化功能，在PM2.5严重超标的情况下，能够吸附空气中的固体颗粒并对空气进行加湿或祛湿功能显得尤为重要。 4）研发更多种类的传感器以及检测元器件，利用传感器获得工作对象周围的环境位置信息，以便对运动方式

9、实现自动控制，做到真正的解放双手。 5）尽可能的减小家用自动洗尘清洁器的工作噪音，以便实现家用自动洗尘清洁器的人工智能化。 6）解决家用自动洗尘清洁器的续航问题，尽可能的寻找到更好的能量来源。二、参考文献： 1董爱华.可编程控制器原理及应用（第二版）M.北京：中国电力出版社,2014.12. 2张鹤鸣.可编程控制器原理及应用教程M.北京:北京大学出版社,2011. 3罗伟，陶艳.PLC与电气控制M.北京：中国电力出版社,2012. 4陈苏波等.三菱PLC快速入门与实例提高M.北京:人民邮电出版社,2008. 5廖常初.FX系列PLC编程及应用M.北京:机械工业出版社,2013. 6赵淼，赵群飞

10、，杨汝清等.基于PLC的防爆机器人控制系统设计J.机械，2004,31（01）：37-39. 7周大威，高学山，王炎等.全方位移动清扫机器人控制技术的研究J.高技术通讯，2010,10（06）：65-67. 8RenSheng-le.DevelopmentofPLC-basedTensionControlSystemJ.ChineseJournalofAeronautics20，2007：266-271. 9宋章军，陈恳，杨向东.基于红外测距传感器信息的通风管道清扫机器人控制算法研究J，制造业自动化，2006,28(05)：44-47. 10邓韶斌，栾迪.基于ARM单片机的清扫机器人控制系统设

11、计J，佳木斯大学学报：自然科学版，2009,27(05)：657-660. 11符秀辉，韦建辉，欧阳淑丽.一类家用机器人的研究C，全国信息获取与处理学术会议，2012. 12张利霞，杨志成，张景胜等.高层建筑外墙清扫机器人控制系统设计J，现代制造工程，2015(03)：39-43. 13漆汉宏 电气控制技术 机械工业出版社 2002.6 14赵德永 Pro/ENGINEER机械加工 清华大学出版社2001.3 15丁淑辉 Pro/E4.0基础设计与实践 清华大学出版社2001.8 16杨克冲 机械工程控制基础 华中科技大学出版社 2000.11.2 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本

12、课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 研究内容： 1、学术构想与思路；主要研究内容及拟解决的关键问题： （1)重点解决的问题： 清洁机器人路径规划问题； 进行程序流程图的建立； 单片机的组成、工作原理及其端口的应用。 （2）拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路）： 距离传感器捕捉到信号的处理； 单片机外围电路设计及端口应用； 清洁机器人到达房间边界问题的处理； 内置多种清洁程序，保证在遇到不同污渍的地面时彻底清除污渍； 能够走遍房间的大部分空间，可以检测出电池的电量并且能够自主返回充电，同时要具有人性化的接口，便于操作和控制。 2、本论文（设计）预期取得的成果：（1）

13、绘制相关零件图、总装图及单片机外围电路原理图；（2）按控制要求，以三菱PLC为控制核心，给出该控制系统详细的软、硬件设计方法；（3）利用软件进行仿真。 3、拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析： （1）研究方法： 研究方法是利用创意之星模块化机器人套件，在搭建一个家用清洁机器人的基础上，先根据实际情况进行各个舵机的ID和属性，再通过软件进行前进、转向步态编程，并将这些独立的方程块组合完成程序流程图的建立，最后对程序进行编译并下载到控制器中，根据距离传感器采集的数据进行相应的前进或转向，并完成房间的清洁工作，这里主要研究机器人的运动，对机器人如何清洁杂物不做详细研究。 （2）技术路线

14、、实施方案： 规划清洁机器人的运行路径，并利用PROTUES进行仿真。设计清洁机器人内部清洁杂物结构，并仿真。 （3）可行性分析：根据PLC编程相关知识对清洁机器人的路径进行规划，以及对避让障碍物问题进行分析，并且能利用软件对各构件进行仿真。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：文献综述比较全面，能全面的了解机器人行业的发展现状和前景，并能学习和分析清洁机器人的原理，对做本课题有很大帮助。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题有一定的深度和广度，工作量也比较适合本科毕业生的要求。通过认真努力会设计出理想的产品的。3.是否同意开题： 同意 不同意 指导教师： 20xx 年 03 月 05 日所在专业审查意见：同意 负责人： 20xx年 03 月 08 日