摘要：本文以扫地机器人设计作为主要研究课题，通过对国内外有关扫地机器人研究的成果及全遍历路径规划理论进行概述，详细设计了扫地机器人，通过对扫地机器人进行总体结构及机械结构设计，从主控芯片、传感器模块、电源模块、显示模块、电机驱动模块以及摄像头模块对其硬件进行了详尽的设计，在此基础上，对扫地机器人进行了软件设计，并进行了扫地机器人路径规划实验，扫地机器人首先沿边学习建立栅格地图，然后通过神经元激励算法遍历整个环境可达区域，有效地解决了清扫过程中的盲区清扫问题。全遍历清扫模式覆盖率高和重复率低，符合指标要求。

关键词：扫地机器人；传感器；电机驱动；全遍历路径规划

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状-1

1.2.1国外研究现状-1

1.2.2国内研究现状-2

2扫地机器人总体与硬件设计-4

2.1扫地机器人的总体设计-4

2.2扫地机器人机械结构设计-5

2.2.1.驱动机构设计-5

2.2.2驱动电机的选择-5

2.2.3.清洁和收集垃圾装置设计-6

2.2.4吸尘风机的设计-6

2.2.5机身设计-7

2.3扫地机器人硬件电路设计-8

2.3.1主控芯片选型-8

2.3.2超声波测距传感器电路设计-10

2.3.3红外传感器电路设计-11

2.3.4碰撞开关电路设计-12

2.3.5电源电路设计-12

2.3.6显示电路设计-13

2.3.7电机驱动电路设计-14

2.3.8 MPU6050传感器电路设计-16

3扫地机器人软件设计-17

3.1软件系统总体设计-17

3.2软件开发环境-17

3.2.1开发环境-17

3.2.2系统初始化-18

3.3编码器程序设计-18

3.4 MPU6050程序设计-19

3.5超声波传感器程序算法设计-20

3.6电机驱动软件设计-21

3.7全遍历路径规划软件设计-22

3.7.1未知环境遍历路径规划-23

3.7.2已知环境遍历路径规划-25

结论-31

致谢-32

参考文献-33