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一、选题依据
1.国内外现状
随着计算机与人工智能的发展，清洁机器人技术逐渐成为现代机器人研究的热点，在国外有许多国家对家用清扫机器人进行了研究。世界上第一台可以自主清扫地面的家用扫地机器人是由德国的Kaercher公司生产的RC3000，这台机器在工作中遇到障碍物时，它会随机的旋转一个角度继续工作，这款机器人运用了内置光敏传感器，当遇到台阶时它能够通过光敏传感器感应到使其自动避让，防止摔落，同时还设置了四种不同的清洁方式，它可以根据地板的状况来选择合适的清洁方式。RC3000具有自动返回充电站充电的功能，充电站会一直发射红外定位和导航信号来引导机器人回到充电站进行充电和处理垃圾的任务，还可以根据用户所设定的任务来控制机器人完成相应的操作。
20世纪90年代，美国研究出地面清洁机器人RoboScrub，这款机器人配有激光导航系统，采用超声波测距和避障，用光码条实现定位。2002年9月美国推出清洁机器人Roomba，这款机器人运用人工智能运转与导航侦测技术，搭配独有的真空吸孔与旋转刷，清洁效果特别好，它具有高度自主能力，可以游走于房间各家具缝隙间，灵巧地完成清扫工作，只要按下开关，Roomba就会全自动在指定的区域吸尘打扫，碰到障碍物会自动躲避，遇到楼梯或台阶也会自动检测出来而不会掉下去。同时，Roomba会自主规划路线对家庭地面进行清洁。由于能够在完成任务后自动切断电源，所以在外出期间可以让Roomba在家进行清扫。
我国的清扫机器人相比其他国家发展起步较晚，我国第一个具有智能自主清扫的机器人是由浙江大学机械电子研究所在2001年设计出来的，这款机器人在工作时利用了超声波传感器测距离，行走时与墙保持一定的距离，在清洁角落的过程中会获得所清扫房间的大小，从而决定需要清扫的时间，在清扫路径上利用了随机与局部规划相结合的设计提高效率，在清扫完毕后，自己回到充电的地方进行充电。
目前国内的福玛特、海尔等公司已经相继推出家用清洁机器人产品。在市场上功能比较全的是海尔公司推出的SWE-C1清洁机器人。这款机器人可以实现定时预约清扫，智能远程操控，虚拟墙分区清扫，智能防跌撞，智能回归充电等功能。在设定时间对清扫区域进行清扫的同时可以通过配置的红外线虚拟器阻止机器人进行无需清扫区域，从而达到清扫的目的。
2.发展趋势
随着生活、工作节奏的加速，信息的高速发展需要人们从复杂的家庭劳动中解脱出来，另一方面随着中国老龄化越来越严重，多数年轻人在外工作，老年人在家，打扫卫生不方便，便会产生家用清扫机器人的市场。
目前，家用的清扫机器人大多数都是采用的红外传感器、接触式传感器、超声波传感器等，少部分采用了线扫描激光雷达传感器。现在的这些传感器对于清扫机器人的室内定位和复杂的路径规划的需求而言，还有很大的发展空间。在实现扫地机器人基本的清扫功能的基础上，模块化集成，可以设计空气净化、加湿等，实现智能化扫地机器人的一专多用。扫地机器人本体可以平台化，即实现室内智能移动平台的功能，具备基本的避障、路径规划、软硬件交互接口等功能，而其他功能均以模块化的形式进行加载，给用户更多的自主选择余地，实现细分市场的拓展。
家用清扫机器人正处于不断发展的时期，为不断提升社会的需求，家用清扫机器人会不断进化和提升，将在融合型传感系统、功能定位、智能化程度、网络服务，以及多机协作和自我学习等方面不断发展，实现扫地机器人真正意义的智能化，使扫地机器人发展成为人们的家用高科技伙伴。
3.应用价值
如今，越来越多的消费者正在使用家用清扫机器人产品。清洁机器人作为家庭服务机器人的一员，结合了传感器、移动机器人技术等多个领域的关键技术，实现地面的半自动或全自动清洁，替代人类完成繁重的清洁工作。
家庭卫生状况的好与坏，直接影响到家人的身体健康及心情的好坏，一个清新整洁的居住环境不仅能给家人带来身体健康和一个好的心情，还能促进家庭成员关系的融洽性，而地面卫生会直接反映出家中的卫生状况好与坏，所以本次设计以家用的清洁机器人为研究对象，把信息技术和电子技术结合起来，利用单片机控制机器人，使它完成相应的工作。家庭清洁机器人将行走机器人技术和吸尘器技术有效地融合起来，实现了室内环境全自动清洁，替代人们完成传统繁杂的人工清洁工作，在家中清洁过程中不需要人操作，省时，省力， 近年来已受到国内外研究人员的高度重视。作为智能移动机器人的一个特殊应用，从技术方面讲，家用清扫机器人比较具体地体现了移动机器人的多项关键技术，具有较强的代表性。从市场前景角度来讲，家用清扫机器人可以降低人们的劳动强度，提高劳动效率。结合现代发展的需要本次设计一个家用清扫机器人使它可以替代人工清扫，使家庭生活电气化、智能化，使科技更好地为人类服务。
舒适的家居环境越来越被更多的人所关注。买房、装修成为人们茶余饭后谈论的热点话题，但装修后又脏又累的卫生清扫工作，成为困扰家庭主妇的又一大难题。对不少家庭而言，清洁机器人已成为清洁家庭的必备小家电。此次，从网上和市场两方面着手进行调研，既了解工作原理，也了解到了它的市场行情。“绿色、健康”的设计产品的市场化脚步在逐渐取代旧产品。针对现代人的生活习惯及周围环境进行调研（网络、市场），符合市场经济的增长和社会的发展趋势，智能化的产品将是健康绿色生活的主导，才能更符合当代社会的需求，从而将“绿色、健康”的能化的产品将是健康绿色生活的主导，才能更符合当代社会的需求，从而将“绿色、健康”的含义真正的实现。研究智能清洁机器人的缺陷及不足，从而将其完善，主要针对消费者做出进一步的改进和创新，将改进的重点放在轻巧便用，智能化，带有乐趣性上面。将本次设计定位为改进型创新绿色环保设计。
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