無死角清潔器設計

江 輝 王 宇 程易楠 江 濤

(安徽新華學院智能制造學院，安徽 合肥 230088)

1 研發意義

為尋求一種高效、自動、適應性強、功能豐富的裝置，從而實現大量減少人力消耗，有效解決日常生活中由塵污所帶來的環境衛生及安全問題，降低保潔人員的工作強度，有效殺菌，遏制病菌通過空氣灰塵傳播，降低裝置制造成本以及保潔費用，本作品的研究思路是基于市場上的除塵工具的不足進行的改進，以及天花板的積塵現狀，結合自動化基礎，自主設計了一種解決方案。

2 方案構想

2.1 基于STM32的基礎設計

裝置結合吸塵清掃裝置、太陽光電裝置、紅外感應裝置、移動伸縮裝置、太陽光電裝置構成。其中最小系統主要有電源、復位電路組成。電源電路，系統采用5V穩壓源供電，控制器電源電路由LDO(Low Dropout Regulator)低壓差線性穩壓器將5 V轉換為3.3 V。復位電路 控制器復位信號為低電平有效，復位電路給控制器提供復位信號。系統上電時，電容C7使NRST引腳為低電平，完成上電復位；正常工作時，按下SW按鍵，NRST引腳被拉低，產生外部復位。具體構成見圖1。

圖1 基本構成圖

2.2 裝置頭部設計相關原理

該裝置分為兩部分：清潔區和控制區。對扇葉進行清潔時，直接將開關1打開，清潔器將被展開，成三角架的形狀。這種狀態可以對掛扇進行高度的清洗，過程為先將清潔頭對準扇葉，打開開關2，清潔頭上部分會進行360°的旋轉，將扇葉進行包裹，三角架在通過電動合并或展開，使清潔頭向扇葉外緣移動進行清除灰塵，同時打開小型吸塵器開關3，將除下的灰塵進行二次處理，清潔完成后，關閉開關2，通過紅外傳導裝置，將上部分清潔器收回，在關閉開關1并且小型吸塵器同時被關閉。在對墻角進行清潔時，打開開關1、3，調節清潔頭使其聚合，借用清潔頭上部分的小型刷頭進行墻角和天花板的有效清理。在對玻璃的清潔時，打開開關1控制的聚合頭，將三角架聚合形成規則柱體，同時打開輔助清潔裝置小型吸塵器。本裝置采用太陽光電技術，無需外部充電裝置?；具\行流程圖如圖2所示。

圖2 基本運行流程圖

2.3 運行原理步驟如下

首先STM32通過藍牙模塊來進行相關信號的傳輸，給機器開啟信號，然后5V電機開始進行轉動，機械臂開始運行，接著紅外傳感器開啟，感應探頭開始進行掃描，對相關灰塵、污漬、蜘蛛網等進行鎖定，緊接著STM32給予海綿刷相關信號，使海綿刷開始進行轉動，同時吸塵器也開始啟動，對相關污漬進行清除吸附。最后，對液壓推桿和底部的裝輪進行開啟，使清潔器進行移動伸縮處理，STM32電路圖如圖3所示。

圖3 關于STM32電路圖

3 結語

該裝置能夠實現智能清掃、智能吸塵和手機終端控制等功能，除了人們在打掃時常常需要爬到高處從而容易引發安全問題外，在一些有大量人員流動的場所，也存在清潔人員任務繁重，且清潔效果甚微等問題。該裝置通過stm32單片機與機械裝置的結合，極大的提高了產品的可塑性，適應開發和應用，由于特殊的結構設計，實現了適用于大部分環境，因而具有智能化、高效性、輕便等特點，也是當今的主要發展方向。所以，該設計有很高的應用價值，能很好地解決這些問題。