基于ARM處理器的吸塵機器人硬件設計

摘 要： 設計一款具有自主吸塵功能并且結構簡單、成本低的小型家用吸塵機器人，實現了室內半自動或者全自動的清潔工作，從一定程度上代替人們做繁雜的家務。在硬件選型上，以ARM Cortex??M3處理器為核心，設計了專門的電機驅動板，通過光電編碼反饋電路實現行走模塊的閉環控制。主要對傳感器模塊進行開發，通過合理布置傳感器，采用多種傳感器融合，使超聲波和紅外光電傳感器協調工作實現對遠近距離障礙物的精確檢測，提高了對障礙物的準確識別，能夠實現自主避障吸塵。

關鍵詞： 吸塵機器人； 硬件策略； ARM處理器； 超聲傳感器； 紅外測障傳感器

中圖分類號： TN911?34； TP242.3 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）12?0103?03

隨著人們生活水平的日益提高，我國人口的老齡化也越來越明顯，吸塵機器人作為服務機器人的一種，能夠代替人進行清掃房間、車間、墻壁等一些簡單勞動。使服務機器人有了廣闊的市場，已成為一些企業和科研院所研究的焦點。目前市場上的吸塵機器人雖然也具有智能性，但大多由于結構不盡合理、通用性差、集成度高而導致成本高，不利于普及。在研究總結市場上相對成熟產品的基礎上，基于ARM Cortex??M3處理器設計一款具備自我導航功能的室內吸塵機器人。外形緊湊、結構簡單、運行平穩、噪音小，并且成本低，操作方便，還具有可擴展接口，用戶能夠根據實際需要對其功能做進一步開發。

1 吸塵機器人總體構成

利用ARM Cortex??M3處理器設計一款應用于室內的移動清潔機器人，主要任務是能夠自主清掃房間，因此應該具備以下功能：