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基于ARM处理器的吸尘机器人硬件设计
资料介绍
文档为基于ARM处理器的吸尘机器人硬件设计总结文档，是一份不错的参考资料，感兴趣的可以下载看看，，，，，，，，，，，，，
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（完整内容请下载后查看）2013 年 6 月 15 日
第 36 卷第 12 期
Jun. 2013
现代电子技术
Modern Electronics Technique
Vol.36 No.12
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基于 ARM 处理器的吸尘机器人硬件设计
李宗学 1，范文学 1，2，贾翠玲 1，王利利 1
（1.内蒙古工业大学 工程训练中心，内蒙古 呼和浩特 010051；2.内蒙古工业大学 矿业学院，内蒙古 呼和浩特 010051）
摘
要：设计一款具有自主吸尘功能并且结构简单、成本低的小型家用吸尘机器人，实现了室内半自动或者全自动的
清洁工作，从一定程度上代替人们做繁杂的家务。在硬件选型上，以 ARM Cortex™⁃M3 处理器为核心，设计了专门的电机驱
动板，通过光电编码反馈电路实现行走模块的闭环控制。主要对传感器模块进行开发，通过合理布置传感器，采用多种传感
器融合，使超声波和红外光电传感器协调工作实现对远近距离障碍物的精确检测，提高了对障碍物的准确识别，能够实现自
主避障吸尘。
关键词：吸尘机器人；硬件策略；ARM 处理器；超声传感器；红外测障传感器
中图分类号：TN911⁃34；TP242.3
文献标识码：A
文章编号：1004⁃373X（2013）12⁃0103⁃03
Hardware design of dust absorption robot based on ARM processor
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LI Zong⁃xue ，FAN Wen⁃xue1，2，JIA Cui⁃ling ，WANG Li⁃li
（1. Engineering Training Center，Inner Mongolia University of Technology，Hohhot 010051，China；
2. Institute of Mines，Inner Mongolia University of Technology，Hohhot 010051，China）
Abstract：A household autonomous dust⁃absorption robot with simple structure and low cost was designed. It cleans a house
with semi⁃automatic or fully automatic function instead of people to a certain extent. The ARM Cortex™⁃M3 is taken as a core
processor. The special motor driver board was designed to realize the closed loop control of walk module through the photoelec⁃
tric coding feedback circuit. It can detect and avoid the obstacles accurately through the variety of sensor fusion of reasonable
layout ultrasonic and infrared sensors.
Keywords：dust absorption robot；hardware strategy；ARM processor；ultrasonic sensor；infrared obstacle sensor
随着人们生活水平的日益提高，我国人口的老龄化
也越来越明显，吸尘机器人作为服务机器人的一种，能
够代替人进行清扫房间、车间、墙壁等一些简单劳动。
使服务机器人有了广阔的市场，已成为一些企业和科研
院所研究的焦点。目前市场上的吸尘机器人虽然也具
有智能性，但大多由于结构不尽合理、通用性差、集成度
高而导致成本高，不利于普及。在研究总结市场上相对
成熟产品的基础上，基于 ARM Cortex™⁃M3 处理器设计
一款具备自我导航功能的室内吸尘机器人。外形紧凑、
结构简单、运行平稳、噪音小，并且成本低，操作方便，还
具有可扩展接口，用户能够根据实际需要对其功能做进
一步开发。
因此应该具备以下功能：
（1）能正确判断机器人所处的房间和在房间中所处
的方位；
（2）能正确检测出房间内的墙壁、家具等障碍物；
（3）在游历完所有房间完成清扫任务后能自主回到
出发点，关机。
为了防止机器人在工作时出现堵转现象，并且能自
由进入一些家具比如沙发、桌子等的底下，吸尘机器人
不能太高，外形采用半圆柱形。底盘由四个轮子共同支
撑，其中左右两侧为驱动轮，分别由两个微型直流电机
直接驱动，前后两个万向轮起到支撑和导向的作用。采
用碰撞、红外传感器、超声波等组成多传感器系统。在
机器人的上方装有红外接收传感器，底盘边缘均匀分布
装有接近传感器，用来检测障碍物；在机器人的前方装
有碰撞传感器；前方和左右装有超声波测距传感器，用
来检测周围环境。
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吸尘机器人总体构成
利用 ARM Cortex™⁃M3 处理器设计一款应用于室
内的移动清洁机器人，主要任务是能够自主清扫房间，
总体框架设计如图 1 所示。
收稿日期：2013⁃02⁃26
基金项目：内蒙古工业大学科研项目（X201240）
全部评论(2)
2019-12-25 08:55:24gggtoday
谢谢分享
2019-11-14 19:10:27baoaboa
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