篇一：室内地面清洁机毕业设计
届毕业设计
室内地面自动清洁机
学生姓名
学 号 所属学院
专 业 机械设计制造及其自动化
班 级 15-1
指导老师
日 期
前 言
随着人民生活水平的提高，现代家庭的住宅越来越宽敞，地面清洁工作量越来越大。为了节省清洁占用时间，减轻劳动量，提高清洁工作效率和清洁度。本文中设计了一台具有独特之处的家(本文来自：WWW.xiaocaoFanwEn.cOM 小草范文网:地面清洁装置机械毕业设计)用自动清洁机。目前市场上所拥有的清洁机构主要是依靠电动机带动抽风机的高速运转产生极强的吸力和压力，从而使清洁机内部产生瞬时真空吸力，与外界大气压形成压力差，从而将空气中的灰尘以及地面的污垢垃圾吸入清洁机内。与以往的清洁机构相比较本设计的独特之处在于：一是它采用了锂电池作为能量源，每次使用完以后可以直接将电池取下充电，这样可以重复的使用，而且从用的是直流电动机，电动机的功率较低，比普通清洁机的耗电量要低很多；二是本自动清洁机的体积小，结构简洁，使用方便，不仅能够清洁开阔地面，而且能够清洁沙发、家具等占用狭小空间的地面；三是本次设计机构的拖布和清洁机的集尘袋的清洗方便很多可以直接取出用水洗干净。
综上所述，本次设计的室内地面自动清洁机有着很高的市场研发价值以及实际使用价值。本次设计的圆满成功可以解决许多日常生活中清洁卫生的问题，大大的减轻劳动强度，提高清洁的效率，节约成本和花费。
关键词：家用清洁机；运动原理；清洁方式
目 录
1 绪论 .................................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1引言 ............................................................................................................................................. 1
1.2研究的目的和意义 ..................................................................................................................... 1
1.3国外产品研究状况 ..................................................................................................................... 1
1.4国内产品研究状况 ..................................................................................................................... 2 2 室内清洁机的关键部分 .................................................................................................... 2
2.1 传感技术 .................................................................................................................................... 3
2.2 路径规划技术 ............................................................................................................................ 3
2.3 吸尘技术 .................................................................................................................................... 3
2.4 电源选择 .................................................................................................................................... 3 3 室内清洁机的机械设计 .................................................................................................... 4
3.1 总体设计 .................................................................................................................................... 4
3.2行走机构设计 ............................................................................................................................. 5
3.3 吸尘机构的设计 ........................................................................................................................ 5
3.4 吸尘机构的设计 ........................................................................................................................ 5 4 机械结构的参数计算 ........................................................................................................ 6
4.1 驱动电机的选择 ........................................................................................................................ 6
4.2 蜗轮蜗杆的选择 ........................................................................................................................ 7
4.3 吸尘机构电机的选择 ................................................................................................................ 9
4.4 家用室内清洁机电池的选择 .................................................................................................... 9
4.5 驱动机构上蜗杆轴承的寿命的计算 ........................................................................................ 9
4.6 清扫机构中蜗轮轴的校核 ...................................................................................................... 10 总 结 ............................................................................................................................................... 12 致 谢 ............................................................................................................................................... 13 参考文献 ............................................................................................................................................... 13
1 绪论
1.1 引言
自第一台工业清洁机问世以来，清洁机有着突飞猛进的发展。清洁机在工业、国防和科学技术中日益广泛的应用，带来了巨大的经济和社会效益，也有力地推动了有关学科和技术领域的发展。家用清洁机是一个新的清洁机研究领域。作为正在发展新研究领域，家用清洁机有许多不同的定义，但它的最基本特征是提供服务。和工业清洁机一样，家用清洁机基本上包括清洁机的所有基本特性。它往往和人结合于同一工作环境中，这隐含着许多工业清洁机没有的特性，如安全问题、人机交互性、在非结构化环境中的高度自治等。目前家用清洁机成功应用的领域有雕刻，吸尘，清洗，医疗，等等。从长期来看，家用清洁机的应用数量将会超过工业清洁机。
1.2 研究的目的与意义
清洁机将移动机器技术和清洁技术有机地融合起来，实现室内环境（地面）的半自动或全自动清洁，替代传统繁重的人工清洁工作，近年来已受到国内外的研究人员重视。作为智能移动机器的一个特殊应用，从技术方面讲，智能化自主式清洁机比较具体地体现了移动机器的多项关键技术，具有较强的代表性。从市场前景角度讲，自主清洁机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，开发自主智能清洁机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领域的关键技术，本课题旨在开发一部价格便宜，全区域覆盖，能够充分满足家庭需求且方便适用的智能家庭清洁机器。使它可以替代传统的家庭人工清扫方式，使家庭生活电气化、智能化，使科技更好地为人类服务。
1.3 国外产品研究状况
RC3000 是世界上第一台能够自行完成所有家庭地面清洁工作的室内清洁机，它有光电传感器和芯片控制，当遇到障碍时，会随机改变一个角度，然后继续直走，直到遇到新的障碍物。内置了四种清洁程序，保证在遇到不同污渍的地面时，可以调整其清洁程序；通过传感器对于地板污渍的判断，选择合适的应用程序。内置光敏传感器，确保在遇到楼梯与台阶时，能够自动避让，不会掉落。扁平的设计使其能够清洁床，沙发，茶几等家具的下部位置。其相应的充电站有红外发射、工作时间设定、工作模式选择、充电、垃圾处理五个功能。充电站一直发射红外定位和导航信号来指引清洁机回到充电站完成充电和垃圾处理的任务；同时能够根据用户设定的信息来控制清洁机完成相应的操作。
松下电器产业公司在 2002 年上半年推出了家庭用室内清洁机的试制机。该清洁机可以根据房间的形状、地板状况、垃圾量进行自动清扫，还配备有避开墙壁、炉子等热源以及障碍的安全功能；该清洁机配备有50个传感器可一边自动行走一边进行清扫，工作时首先沿房间四周走一圈，记忆房间形状，然后在避开障碍物的同时开始纵横来回移动，清洁工作完成后会自动停止。该清洁机清扫一般的日本式房间约需要9min，相当于人打扫同样大房间所需时间的1-1.5倍，可清扫房间地板的92％－93％；清洁机利用光及超声波的测距传感器及感压传感器来避开障碍物，清洁机的内置回转传感器用来控制行走姿势以保持既定的行进方向，但在地毯上行走时如果不采取措施则会受到“地毯花纹”影响而弯曲前进，因此该公司在清洁机中安装了方向舵传感器，可以检测出由于地毯花纹影响而产生的行进方向偏差，因此即使在铺有地毯的地板上也能够直线前进，清洁机体内还安装有防止从台阶等高处滚下的落差传感器、感知暖炉等热源的热传感器、检测自身所受外力大小的重量传感器及防滑传感器、检测添加动力的负载传感器，清洁机同普通的障碍物最少保持10cm的距离，而在探测到热源时，将会同热源至少保持50cm的距离。
瑞典家电制造商伊莱克斯（EIectoIux)研制生产的室内清洁机小“三叶虫”高13mm，直径35mm，表面光滑,呈圆形，内置搜索雷达，可以迅速地探测到并避开桌腿、玻璃器皿、宠物或任何其它障碍物。一旦微处理器识别出这些障碍物，它可重新选择路线，并对整个房间做出重新判断与计算，以保证房间的各个角落都被清扫。在楼梯的台阶等一些没有天然障碍物的地方，只要有一条磁铁，小“三叶虫”便不会跨越。小“三叶虫”开始启动后，体内的搜索雷达会探测出距离最近的墙壁，先顺着墙壁把地板四周的灰尘及异物吸尽。这样它便能探测出整个房间的格局，计算出清扫整个房间所需的时间。只要一接近一件障碍物，它便会重新设定行进路线，不会漏掉每一个角落。电线或地毯的边缘不会被认作是障碍物。小“三叶虫”的吸刷装置中装有一只专利设计滑轮，可以越过电线或地毯边缘，不被绊住。电源不足时，小“三叶虫”会自动回到充电卡座自行充电。 如果此时
房间还没有清扫完毕，小“三叶虫”还有记忆功能，充好电后自己回到原处继续吸尘。
图1-1 三叶虫
2003年11月，三星公司推出一款代号为 VC-RP30W 的清洁机清洁机。VC-RP30W主要依靠3D地图技术来进行定位，并能灵巧地躲避障碍物，能够快速、高效地对房间每个角落进行吸尘。当遇到障碍物或者死角等情况，VC-RP30W 会自动转向继续工作。其强大的智能判断系统使得VC-RP30W能轻易地分辨出垃圾与其他日常生活用品，清洁机也允许用户定义它的工作时间及清扫区域等，从而实现主人不在家时清洁机也能进行自动清扫。事实上，用户除了可以对它本身进行设置以外，还能通过计算机查看安装在清洁机前部的摄像头进行远程遥控。整个器人的电池能维持它连续工作50分钟，而一旦电池处于即将耗尽的状态时它自动回到充电座补充能源，非常地智能化。它回充电站使用的是已经生成的3D地图，而不是像RC3000那样使用红外的导航信号。地面室内清洁机作为智能移动清洁机实用化发展的先行者，到目前为止，已经产生了一些概念样机和产品。吸尘清洁机的发展，带动了家庭服务清洁机行业的发展，也促进了移动清洁机技术、图像和语音识别、传感器等相关技术的发展。
1.4 国内产品研究状况
在国内的一些大学，如哈尔滨工业大学、华南理工大学、上海交通大学等单位也对室内清洁机进行了大量的研究并取得了一些成果，对室内清洁机相关技术如机器感知、清洁机导航和定位与路径规划、清洁机控制、电源与电源管理、动力驱动等技术的研究则更多，这些都为室内清洁机的研究开发和推广奠定了物质基础和技术基础。
哈尔滨工业大学于90年代开始致力于这方面的研究，与香港中文大学合作，联合研制开发出一种全方位移动清洁机。该清洁机具有如下特点：采用全方位移动技术，使清洁机可执行对狭窄区域等死区的清扫任务；采用开放式清洁机铰制结构，实现硬件可扩展，软件可移植、可继承，使清洁机作为服务载体具有更好的功能适应性；在拥挤环境下的实时避障功能，能更好地适应不断变化的清扫工作环境；遥控操作和自主运动两种运行方式；吸尘机构可实现吸尘腔路的自动转换，提高了吸尘效率。
浙江大学于1999年初在浙江大学机械电子研究所开始进行智能清洁机的研究，两年后设计成功国内第一个具有初步智能的自主清洁机。这种智能清洁机工作时，首先进行环境学习：利用超声波传感器测距，与墙保持一定距离行走，在清洁这些角落的同时获得房间的尺寸信息，从而决定清扫时间；之后，利用随机和局部遍历规划相结合的策略产生高效的清扫路径；清扫结束以后，自行回到充电座补充电力。吸尘清洁机在5.5×3.5m2的实际家庭环境中，工作10分钟可以达到90%以上的覆盖率。更大房间的清扫试验还没有进行。目前，系统正在引入机器视觉和全局定位功能，力图在多房间环境下，提高自定位能力、智能决策能力以及回归充电效率，最终提高清扫效率。如图1-4所示。KV8保洁清洁机是今年在市场以低价位卖得比较火的一款产品，也是国内首个产品化清洁机。它广泛用于家庭、办公和娱乐场所，以及其它一些人员不便进入的地方。KV8能够通过自身的碰撞传感器来实现随机的清扫和碰撞处理，需要人工对其电池进行充电，有三种工作模式可以选择，在启动时伴有音乐声。
2 室内清洁机的关键部分
室内地面自动清洁机通常可由5个主要部分组成：控制器部分、行走驱动部分、传感器部分、清洁部分和电源部分。行走驱动部分是清洁机的主体，决定了清洁机的运动空间，
一般采用轮式机
篇二：毕业设计汽车自动清洗装置
分类号：
无锡职业技术学院
毕业设计（论文）
题 目基于PLC的汽车自动清洗装置英文并列题目 The automatic cleaning device based on PLC bus
院 系 自控系 班 级 电气21101 学生姓名 肖晋 学 号 2010110127 所在团队
指导老师（1） 赵翱东 职 称讲师 指导老师（2） 黄堃 职 称讲师
答辩委员会主任 主答辩人
二 零 年月
毕业设计（论文）任务书
无锡职业技术学院
汽 车 自 动 清 洗 装 置 毕业设计（论文）说明书
汽车自动清洗装置PLC控制
摘要：本研究主要是针对汽车的自动清洗，现在人们生活的不断改善越来越多的人拥有了私家车，现在洗车对于我们的车主来说已经成为日常生活中不可缺少的部分了，考虑到洗车设备的各种优点以及洗车设备PLC控制的优缺点，所以就选择PLC作为控制系统的核心。现如今各国都在流行一种隧道式洗车的方式，在如今的各大城市已经取代了传统的人工洗车，这是与PLC技术的支持分不开的。节水和环保，提高技术含量，是提高服务质量将成为洗车行业的唯一途径。 关键词：汽车自动清洗；PLC控制系统；洗车业
The automatic cleaning device PLC control car
Abstract:This study focuses on self-cleaning vehicles, continuous improvement of people's lives more and more people now have a private car, and now the owners of the car wash for our daily lives, it has become an indispensable part of, taking into account the car wash equipment the advantages and disadvantages of various car wash equipment PLC control, so we chose PLC as the core control system. Today countries are a popular way of tunnel car wash, in today's major cities have replaced the traditional manual car wash, which is inseparable from the support of PLC technology. Water conservation and environmental protection, improve the technological content, is to improve the quality of service will be the only way to the car wash industry.
Keywords: automatic car washing car washing industry; PLC control system;The car wash industry
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篇三：机械毕业设计936家用清扫机器人设计
编号：
本科毕业设计（论文）
题目：家用扫地机设计
Design of household cleaning machine
下属学院 理工学院
专 业 机械设计制造及其自动化
班 级
学 号
姓名
指导教师
完成日期2014年 4月 9 日
I
摘 要
【摘要】随着人们生活水平的提高，越来越多的人由于生活压力的增加而不愿过多的做一些家中的清洁工作，所以本设计是为了帮着人们从一些繁杂的家务事中解脱出来，去做相对更重要的事情。本次设计的是一款在一般家庭中能帮着清扫地面卫生的家用扫地机。本文主要是对家用扫地机的内部结构的设计，具体有行走机构、清扫机构、吸尘机构、垃圾存储机构的设计，通过对各种结构中的各种方案进行对比分析，从中选取一种最适合本次设计的结构，再对各个结构中的一些零件进行选择和校核，同时也对各部分机构进行了材料的选择，最终完成了本次设计。
【关键词】家用扫地机；清扫机构；吸尘机构
- II -
Abstract
【ABSTRACT】Enter since twenty-first Century, with the rapid development of science and technology gradually, intelligent robot has become a research topic. Among them, the intelligent robot service type is a hot topic in the research project. Therefore, summarizes several reasons of service robots appear: one is the rise in labor costs, many enterprises are unable to find suitable workers, therefore appeared different degree of labor shortage; two is the people's living standard improves, more and more people are willing to spend money to buy intelligent robot to help with housework at home; three is now more and more young people to live in the hard, have no time to care for the elderly, and the old man's demand for service robots and young people to take better care of them, which will give service robot very good market prospects. This design is to design a small, convenient. Intelligent household sweeper.
【KEYWORDS】Household sweeper; sweeping mechanism; suction mechanism
III