XX 学院学士学位论文（设计）
本 科 毕 业 设 计
题 目 扫地机器人的设计
学 院 工业制造学院
专 业 机械设计制造及其自动化
学生姓名
学 号 年级 11
指导教师 职称 讲师
2015 年 4 月 27 日
XX 学院学士学位论文（设计）
扫地机器人的设计
专 业： 学 号：
学 生： 指导教师：
摘要：机器人是一种能够模仿人类动作的机器，它可以完成许多对人类来说危险且单调的工
作，机器人让人类从繁重、单调的工作中解脱出来。它们从事固定而有规律的工作，例如工业生产
中的焊接、喷漆等等。
本文主要设计的是扫地机器人的设计，该机器人采用统一动作、协调控制的原则，通过电机带
动动力轮实现扫地机器人的运动，通过中控系统的控制来实现扫地机器人的动作，由于是中控系统
控制，所以控制灵活，多样。通过控制器来控制机器人的动作，实现该机器人清扫、除尘的功能。
关键词： 扫地机器人；控制；结构；清扫
XX 学院学士学位论文（设计）
The design of sweeping robot
Specialty： Student Number：
Student： Supervisor：
Abstract ： The overall scheme of this paper to the electric push rod as the main component to design
manned three degree of freedom triangular robot. The mechanism adopts the unified action, the coordinated
control principle, by opening the travel of the push rod to realize the robot foot movement, to achieve a
manned with three degrees of freedom robot motion control in the triangle by control system, the control
system to control, so the control of flexible, multi sample. People can sit on the robot, the controller is
adopted to control the robot's movement, the realization of some people rely on their own to complete the
function of the leg muscles.
Must regard as the machine design is the machine design personnel carries on using creative ability
the product design, the system analysis and a formulation product manufacture technology good
opportunity.
Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture;
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目 录
绪论 .......................................................................1
1. 机器人简史 ..............................................................3
2. 应用机器人的意义 ........................................................6
3. 本课题研究的内容 ........................................................9
4. 扫地机器人总体方案结构的设计 ...........................................12
4.1 扫地机器人的总体方案图 .............................................12
4.2 扫地机器人的工作原理 ...............................................12
5. 机械结构的设计 .........................................................18
5.1 电机的选型计算 .....................................................20
5.2 齿轮传动的设计计算 ................................................20
5.3 扫地机器人的功能概述 ...............................................20
5.3.1 扫地机器人的清扫模式 .........................................20
5.3.2 智能导航系统 .................................................20
5.4 齿轮的强度校核 .....................................................20
5.5 扫地机器人的智能控制系统 ...........................................20
6. 扫地机器人的三维建模 ...................................................21
6.1 动力轮的三维建模 ...................................................21
6.2 万向轮的三维建模 ...................................................22
6.3 毛刷的三维建模 .....................................................23
6.4 扫地机器人的三维建模 ...............................................22
7. 三维软件设计总结 .......................................................22
结论 ......................................................................25
参考文献 ..................................................................26
致谢 ......................................................................27
XX 学院学士学位论文（设计）
I
绪论
机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消
费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，
机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效
益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科
学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的
战略重点之一。
研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械
产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实
现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；
确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行
有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、
加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、
大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会
经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特
别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。
机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、
修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中
的可靠性和经济性。
机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、
修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中
的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境
污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械工程的一
项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同
方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；
按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力
机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用
等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划
分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、
