畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告
設(shè)計（論文）題目：
家用自動吸塵清潔器的設(shè)計
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學(xué)生姓名： 學(xué) 號：
專 業(yè)：
所在學(xué)院：
指導(dǎo)教師：
職 稱：
20xx年 2月 27日
開題報告填寫要求
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1．開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的框架成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。
5、開題報告（文獻(xiàn)綜述）字體請按宋體、小四號書寫，行間距1.5倍。
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畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫不少于1000字左右的文獻(xiàn)綜述：
一、選題依據(jù)： 1、課題研究的背景及意義：隨著衣、食、住、行、用基本豐足，在工作壓力越來越大的同時，人們對生活質(zhì)量的要求越來越多元。智能家居的概念已成了一種主流。有了健康的家居環(huán)境還不夠，倡導(dǎo)智能、科學(xué)的生活方式，才更能夠發(fā)揮家居在生活中的作用，因為家居環(huán)境的“智能化”，足以影響一家大小的生活方式。 智能化的家居生活方式，正在逐漸成為人們一種生活新主張。智能化的家居生活方式，不僅僅指的是生活在空間中的人的身體健康，更包括居住的環(huán)境帶給人們的心理滿足、寧靜、愉悅等人性化關(guān)懷。智能家居的一個重要概念，就是對生活的關(guān)注。 在家里，比如地面衛(wèi)生，如果經(jīng)常需要您在繁重的工作之余，花費大量的時間去搞衛(wèi)生，那么會讓您感到越來越疲累，但是如果您有購買一臺智慧型吸塵器的話，絕對能改變您對地面衛(wèi)生頭疼的問題。智能化的家電能顛覆所有人的生活概念，家人、親朋之間的更多互動交流，可以令家里變成一個愜意的聊天場所。給自己及家人留一個自由休閑的生活空間，其實并不能算是一種奢侈要求。即使在房間里留一個閱讀空間，呆在家里的心情也會與忙碌的過去完全不同。一個好的智慧型吸塵器，再加上一張好床，適度的床墊和合適的枕頭，健康的睡眠至少承包了你人生三分之一的時間。健康休閑的生活絕對不是少數(shù)人的專利，智能化的吸塵器，再加上你稍有情趣的想法，可以讓您在輕松愜意的泡澡時間，看著吸塵器跑進(jìn)跑出的打掃衛(wèi)生，是否會有種享受生活的感覺呢。 室內(nèi)因周邊環(huán)境及生活等所造成諸如頭發(fā)、寵物毛發(fā)所造成的污染，都被吸塵器一掃而空，您的煩惱是不是也隨之溜的干干凈凈呢，因此在不影響生活的前提下，盡量借用智能化家電，絕對能改善您的生活品質(zhì)，在您緊張繁忙的工作之余給您更多的生活空間。大多數(shù)城市家庭來講，吸塵器已經(jīng)成了清潔家庭的必備工具，我們可以通過對目前家用吸塵器的設(shè)計理念的研究來了解當(dāng)今小家電產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展潮流。家用吸塵器作為當(dāng)今家庭的主要的日常清潔工具，會與用戶形成頻繁的互動關(guān)系，產(chǎn)品和消費者產(chǎn)生一種直接的接觸與溝通。如果溝通不好，就會大大降低消費者的滿意度。 在人際關(guān)系卻越來越淡薄的社會里，所有產(chǎn)品的開發(fā)必須更加貼近人的感情心態(tài)，甚至需要將如何深入人的心靈深處作為產(chǎn)品的創(chuàng)意研發(fā)點。如今已沒有哪一種商品只考慮它的用途而不進(jìn)行選擇就購買的了。商品的基本功能性作用的重要性正逐步下降，而非基本功能性因素所起的作用正逐步上升。 2、論文的理論意義和應(yīng)用價值 本文將以當(dāng)前熱門的家用清潔機(jī)器人為研究對象，將電子技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合，利用PLC控制機(jī)器人，使其完成他的工作。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和人工智能的進(jìn)步，大大促進(jìn)了機(jī)器人的發(fā)展，研發(fā)人員根據(jù)用途與工作環(huán)境的不同，將機(jī)器人設(shè)計成不同的結(jié)構(gòu)與外觀，以便能夠在不同的條件下出色的完成任務(wù)，由此可以看出，機(jī)器人在生產(chǎn)建設(shè)與科研工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。 家用自動洗塵清潔器將移動機(jī)器人技術(shù)和吸塵器技術(shù)有效地融合起來，實現(xiàn)了室內(nèi)環(huán)境（地面）的半自動或全自動清潔，替代人們完成傳統(tǒng)繁重的人工清潔工作，近年來已受到國內(nèi)外研究人員的高度重視。作為智能移動機(jī)器人的一個特殊應(yīng)用，從技術(shù)方面上來說，家用自動洗塵清潔器比較具體地體現(xiàn)了移動機(jī)器人的多項關(guān)鍵技術(shù)，具有較強(qiáng)的代表性。從市場前景角度講，家用自動洗塵清潔器將大大降低勞動強(qiáng)度、提高勞動效率，適用于家庭和公共場館的室內(nèi)清潔。因此，開發(fā)自主智能吸塵器既具有科研上的挑戰(zhàn)性，又具有廣闊的市場前景。融合現(xiàn)代傳感器以及機(jī)器人領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，本課題旨在開發(fā)一款價格便宜，全區(qū)域覆蓋，能夠充分滿足家庭需求且方便適用的智能家用自動洗塵清潔器。使它可以替代傳統(tǒng)的家庭人工拖地方式，使家庭生活電氣化、智能化，使科技更好地為人類服務(wù)。 3、課題研究進(jìn)展或突破及可能達(dá)到的水平的方面 隨著現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的提高，機(jī)器人設(shè)計生產(chǎn)能力將得到進(jìn)一步的加強(qiáng)，因此，當(dāng)前家用自動洗塵清潔器應(yīng)當(dāng)發(fā)展的方面有： 1）提高運動速度及精度，減小機(jī)身的重量即占用空間，使家用自動洗塵清潔器的機(jī)身功能部件實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化以及模塊化，即可以將機(jī)器人的各個功能部件進(jìn)行拆分進(jìn)行更換，甚至可以組裝成具有不同功能機(jī)器人。 2）想法設(shè)法解決雜物收集后應(yīng)該如何處理的問題，隨著雜物收集得越多，反而會為家用自動洗塵清潔器增重負(fù)擔(dān)，從而增大它的工作功耗。 3）增設(shè)空氣凈化功能，在PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)的情況下，能夠吸附空氣中的固體顆粒并對空氣進(jìn)行加濕或祛濕功能顯得尤為重要。 4）研發(fā)更多種類的傳感器以及檢測元器件，利用傳感器獲得工作對象周圍的環(huán)境位置信息，以便對運動方式實現(xiàn)自動控制，做到真正的解放雙手。 5）盡可能的減小家用自動洗塵清潔器的工作噪音，以便實現(xiàn)家用自動洗塵清潔器的人工智能化。 6）解決家用自動洗塵清潔器的續(xù)航問題，盡可能的尋找到更好的能量來源。二、參考文獻(xiàn)： [1]董愛華.可編程控制器原理及應(yīng)用（第二版）[M].北京：中國電力出版社,2014.12. [2]張鶴鳴.可編程控制器原理及應(yīng)用教程[M].北京:北京大學(xué)出版社,2011. [3]羅偉，陶艷.PLC與電氣控制[M].北京：中國電力出版社,2012. [4]陳蘇波等.三菱PLC快速入門與實例提高[M].北京:人民郵電出版社,2008. [5]廖常初.FX系列PLC編程及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013. [6]趙淼，趙群飛，楊汝清等.基于PLC的防爆機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J].機(jī)械，2004,31（01）：37-39. [7]周大威，高學(xué)山，王炎等.全方位移動清掃機(jī)器人控制技術(shù)的研究[J].高技術(shù)通訊，2010,10（06）：65-67. [8]RenSheng-le.DevelopmentofPLC-basedTensionControlSystem[J].ChineseJournalofAeronautics20，2007：266-271. [9]宋章軍，陳懇，楊向東.基于紅外測距傳感器信息的通風(fēng)管道清掃機(jī)器人控制算法研究[J]，制造業(yè)自動化，2006,28(05)：44-47. [10]鄧韶斌，欒迪.基于ARM單片機(jī)的清掃機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J]，佳木斯大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009,27(05)：657-660. [11]符秀輝，韋建輝，歐陽淑麗.一類家用機(jī)器人的研究[C]，全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議，2012. [12]張利霞，楊志成，張景勝等.高層建筑外墻清掃機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計[J]，現(xiàn)代制造工程，2015(03)：39-43. [13]漆漢宏 電氣控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2002.6 [14]趙德永 Pro/ENGINEER機(jī)械加工 清華大學(xué)出版社2001.3 [15]丁淑輝 Pro/E4.0基礎(chǔ)設(shè)計與實踐 清華大學(xué)出版社2001.8 [16]楊克沖 機(jī)械工程控制基礎(chǔ) 華中科技大學(xué)出版社 2000.11.2
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2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
研究內(nèi)容： 1、學(xué)術(shù)構(gòu)想與思路；主要研究內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題： （1)重點解決的問題： ①清潔機(jī)器人路徑規(guī)劃問題； ②進(jìn)行程序流程圖的建立； ③單片機(jī)的組成、工作原理及其端口的應(yīng)用。 （2）擬開展研究的幾個主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計思路）： ①距離傳感器捕捉到信號的處理； ②單片機(jī)外圍電路設(shè)計及端口應(yīng)用； ③清潔機(jī)器人到達(dá)房間邊界問題的處理； ④內(nèi)置多種清潔程序，保證在遇到不同污漬的地面時徹底清除污漬； ⑤能夠走遍房間的大部分空間，可以檢測出電池的電量并且能夠自主返回充電，同時要具有人性化的接口，便于操作和控制。 2、本論文（設(shè)計）預(yù)期取得的成果：（1）繪制相關(guān)零件圖、總裝圖及單片機(jī)外圍電路原理圖；（2）按控制要求，以三菱PLC為控制核心，給出該控制系統(tǒng)詳細(xì)的軟、硬件設(shè)計方法；（3）利用軟件進(jìn)行仿真。 3、擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實施方案及可行性分析： （1）研究方法： 研究方法是利用創(chuàng)意之星模塊化機(jī)器人套件，在搭建一個家用清潔機(jī)器人的基礎(chǔ)上，先根據(jù)實際情況進(jìn)行各個舵機(jī)的ID和屬性，再通過軟件進(jìn)行前進(jìn)、轉(zhuǎn)向步態(tài)編程，并將這些獨立的方程塊組合完成程序流程圖的建立，最后對程序進(jìn)行編譯并下載到控制器中，根據(jù)距離傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的前進(jìn)或轉(zhuǎn)向，并完成房間的清潔工作，這里主要研究機(jī)器人的運動，對機(jī)器人如何清潔雜物不做詳細(xì)研究。 （2）技術(shù)路線、實施方案： ①規(guī)劃清潔機(jī)器人的運行路徑，并利用PROTUES進(jìn)行仿真。②設(shè)計清潔機(jī)器人內(nèi)部清潔雜物結(jié)構(gòu)，并仿真。 （3）可行性分析：根據(jù)PLC編程相關(guān)知識對清潔機(jī)器人的路徑進(jìn)行規(guī)劃，以及對避讓障礙物問題進(jìn)行分析，并且能利用軟件對各構(gòu)件進(jìn)行仿真。
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指導(dǎo)教師意見：
1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語：
文獻(xiàn)綜述比較全面，能全面的了解機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，并能學(xué)習(xí)和分析清潔機(jī)器人的原理，對做本課題有很大幫助。
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2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：
本課題有一定的深度和廣度，工作量也比較適合本科畢業(yè)生的要求。通過認(rèn)真努力會設(shè)計出理想的產(chǎn)品的。
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3.是否同意開題：√ 同意 □ 不同意
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???????????????????????????????????????? 20xx 年?? 03 月?? 05 日
所在專業(yè)審查意見：
同意
???????????????????????????????????????? 負(fù)責(zé)人：??????????????
?????????????????????????????????????????? 20xx年??? 03 月?? 08 日