一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景及概述
    清潔機(jī)器人是服務(wù)機(jī)器人的一種，所謂服務(wù)機(jī)器人是指自主或半自主的、從事非生產(chǎn)活動(dòng)、能完成有益于人類健康的服務(wù)工作的機(jī)器人。家庭清潔機(jī)器人集機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)、控制、機(jī)器入技術(shù)、人工智能等諸多學(xué)科為一體，能夠自動(dòng)進(jìn)行房間地面的家庭衛(wèi)生服務(wù)。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家的很多公共場(chǎng)合已經(jīng)開始使用清潔機(jī)器人，隨著清潔機(jī)器人性價(jià)比的提高，清潔機(jī)器人進(jìn)入家庭成為可能。
    家用吸塵器作為當(dāng)今家庭的主要的日常清潔工具，會(huì)與用戶形成頻繁的互動(dòng)關(guān)系，產(chǎn)品和消費(fèi)者產(chǎn)生一種直接的接觸與溝通。近些年，智能手機(jī)發(fā)展迅速并得到了廣泛的普及，成為許多人的生活與工作的必需品，如果能夠用手中的智能手機(jī)就完成對(duì)吸塵器的的有效控制，將會(huì)為人類的清潔工作帶來極大的便利。智能手機(jī)與清潔機(jī)器人結(jié)合，兼具智能手機(jī)良好的操作體驗(yàn)和清潔機(jī)器人便利又高效的清潔作用。
    此次深聯(lián)華單片機(jī)大賽提供的“三防”單片機(jī)給我們提供了一個(gè)很好的平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)我們的想法，融合智能手機(jī)以及機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，本課題旨在開發(fā)一種成本低能夠充分滿足家庭需求且方便適用的智能家庭清掃機(jī)器人。使它可以替代傳統(tǒng)的家庭人工清掃方式使家庭生活電氣化、智能化使科技更好地為人類服務(wù)。
    二、項(xiàng)目設(shè)計(jì)原理
    2.1、原理概述
    清潔機(jī)器人需要完成的任務(wù)是能夠在房間中自動(dòng)清潔地面。工作時(shí)，利用各種傳感器測(cè)得環(huán)境信息，并做出決策，實(shí)現(xiàn)邊行走邊打掃，完成預(yù)定的任務(wù)。典型的清潔機(jī)器人主要由以下幾個(gè)模塊組成：
    （1）信息采集模塊
    （2）決策模塊
    （3）運(yùn)動(dòng)控制模塊
    （4）清掃模塊
    這四個(gè)部分構(gòu)成了完整的清潔機(jī)器人系統(tǒng)，如圖2-1所示。信息采集模塊返回當(dāng)前清潔機(jī)器人的位置信息，如是否碰到障礙物、是否遇到樓梯等，然后把這些信息送給決策模塊進(jìn)行決策，控制運(yùn)動(dòng)控制模塊，使機(jī)器人轉(zhuǎn)彎或者后退等，在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的同時(shí)讓清掃模塊進(jìn)行清掃，完成打掃地面的任務(wù)。