通过调研，目前市场在售的清洁机器人主要用于地面清洁和窗户清洁，如扫地机器人、拖地机器人、擦窗机器人等，对于桌面杂物清洁主要是针对粉尘状或细碎状杂物，采用吸尘器将杂物吸入，达到清洁效果。本课题针对常见桌面杂物如塑料袋、卫生纸、果壳果皮等块状杂物以及液体污渍设计一款桌面清洁机器人，实现桌面多种杂物的综合清洁。
慧鱼创意组合模型(Fischertechnik Model)是技术含量高的工程技术类拼装模型，包含机械构件、电气构件、气动构件、传感器、控制器及软件等，广泛用于教学改革[1,2]及工程研究中，提高学生的创新意识及解决工程问题的能力[3]。基于慧鱼模型设计拼搭机器人，模拟各种场合应用，已受到了广泛的关注，例如智能清洁机器人[4]、室内高尔夫捡球机器人[5]、节能焊接机器人[6]、小型侦查机器人[7]、水果包装机[8]等;此外对于楼道清洁机器人[9]及城市高空攀爬机器人[10]也有了初步探索发展。本课题以慧鱼创意组合模型为平台，利用标准化结构件，辅以传感器、控制器、执行器及软件，设计一款桌面杂物清洁机器人，为大型食堂、公共餐饮区、家庭等场所的桌面清洁自动化装备提供一种工业模型。
1 结构设计
2 控制系统程序设计
3 结语
基于慧鱼模型，本文设计的清洁机器人顺利完成对桌面各种类型杂物的清洁过程的模拟，自动化程度较高，功能较完善，可用于实验教学和企业示范展示，其设计方案和理念对实际工业桌面清洁机器人的设计制造具有一定的借鉴指导意义。
此外，通过此款慧鱼模型清洁机器人的设计，学生完成了从理论到实践的跨越，将二者紧密结合，同时也培养了学生自主创新意识和解决问题的工程能力。
参考文献
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[8] 刘静,黄声德,张义猛,等.基于慧鱼模型的水果包装系统设计与搭建[J].包装工程,2018,39(5):136-140.
[9] 姚兴田,马永林,张磊,等.升降伸缩式楼道清洁机器人结构及控制系统设计[J].机械设计与制造,2014(4):262-264.
[10] 王扬,张子健,郑远成.一种轮式攀爬机器人的研究与设计[J].机械设计与制造,2017(10):240-243.
张改萍 贺辛亥 白锦旗 贺小茸 徐纪宽 侯武成 西安工程大学 |
