基于STM32的扫地机器人控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。

一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。

一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。

2. 国内外研究现状分析

国外在研究扫地机器人上起步较早，国外最早推出商业化扫地机器人产品的公司是Ｅｌｅｘｔｒｏｌｕｘ，其于２００１年即推出了世界上第一款量产智能扫地机器人三叶虫（Ｔｒｉｌｏｂｉｔｅ），三叶虫采用超声波来检测并躲避障碍物，并拥有自动充电、防跌落等功能。

由于是早期产品，Ｔｒｉｌｏｂｉｔｅ存在不少缺点，比如超声波传感器的探测范围、对小障碍物的检测能力等问题，此外，三叶虫扫地机并没有特定的路径规划能力，而是随机地对房间进行清扫，这导致清扫效率很低。

尽管存在这些问题，三叶虫的外形设计、基本功能设定都为后来的扫地机器人发展指明了方向。

3. 研究的基本内容与计划

本设计采用stm32f103zet6为主控芯片，设计一个扫地机器人控制系统。

通过传感器模块检测距离实现扫地机器人的避障与防跌落功能，以单片机输出pwm信号由电机驱动电路驱动行动电机，籍以mpu6050传感器、pid调速技术和差速转向使扫地机器人能够保持直行、停止和转弯功能，再辅以全遍历路径规划实现扫地机器人的自动清扫与自动避障以提高清扫效率，通过wifi模块实现远程操控。

此设计的硬件部分包括stm32主控模块、电源模块、充电模块、驱动模块、清扫模块、检测模块与wifi模块等。

4. 研究创新点

本系统实现的扫地机器人的自动清扫与自动避障功能，采用相对简单可靠的路径规划清扫模式，提高了清洁效率。

同时通过WIFI联网实现远程控制。