掃地機器人將激動機器人技術和吸塵器技術有機地融合起來，實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境（地面）的半自動或者全自動清潔，替代傳統(tǒng)繁重的共清潔工作，近年來已受到國內(nèi)外的研究人員重視。作為智能移動機器人的一個特殊應用，從技術方面講，智能化自王式吸塵器比較具體地體現(xiàn)了移動機器人的多項關鍵技術，具有較強的代表性。市場前景角度講，自主吸塵器將大大降低勞動強度、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)自主智能吸塵器既有科研上的挑戰(zhàn)性，有具有廣闊的市場前景。融合現(xiàn)代傳感器及機器人領域的關鍵技術。代替?zhèn)鹘y(tǒng)的家庭人工清掃方式，是家庭生活電器化、智能化、是科技更好的為人類服務。

怎樣實現(xiàn)掃地機器人自動避障呢？關鍵在于傳感器系統(tǒng)，掃地機傳感器系統(tǒng)的性能越好，自動避障和路徑規(guī)劃方案就越容易實現(xiàn)，控制系統(tǒng)的程序就更加容易。掃地機的整體性能也就越好。

測速裝置模塊

測速信號通過在電機的轉子上加裝黑白條紋的圓盤，在利用光電開關得到電機每轉一圈產(chǎn)生若干個脈沖信號，據(jù)此可以算出電機的實際轉速。這種簡易的光電開關測速發(fā)成本低，性能可靠，可以在電機轉速不高，精度沒有那么嚴格的要求的情況下使用，這種測試裝置可以構成里程計。根據(jù)里程計的返回脈沖數(shù)可以計算出電機行走的距離，并簡介得到行走速度。

碰撞測試

碰撞檢測采用霍爾元件，芯片的供電電壓范圍為4.5~18V,敏感度高，阻抗低，工作的最大輸出電流為15ma,當芯片的正上方有S極磁場時，霍爾元件輸出高電平，當元件偏離磁場后，元件輸出低電平。通過控制霍爾元件正上面的磁場極性，可以控制元件輸出信號的變化趨勢。當極性相反時，元件在偏離磁場時為高電平，正對磁場時為低電平。

驅動系統(tǒng)

驅動器就是驅動掃地機動力部件，最常用的就是電機。掃地機最主要的控制量為控制掃地機的移動，掃地機驅動器重的最根本的問題就是控制電機，控制電機轉的圈數(shù)就可以控制掃地機移動的距離和方向，掃地機械的完全程度或者移動距離等。所以，第一要解決的問題就是如何讓電機根據(jù)自己的意圖轉動。一般有賺的控制卡和控制芯片來警醒調(diào)控。有了這些控制卡和芯片，然后微控制器與其來凝結起來就可以用程序來控制電機。第二問題是控制電機的速度，在掃地機上的實際表現(xiàn)就是他的實際運動速度，掃地機走的快慢全靠電機的轉速，這樣要求控制卡對電機的速度控制。

機器人的工作電機分為行走、吸塵和毛刷電機。機械人行走結構中前面有一個從動轉向輪，兩側各有一個驅動輪，有無刷直流電機進行控制。清掃結構主要使用真空吸塵器和有電機帶動的旋轉毛刷。

無刷直流電機具有效率高、功率大、體積小、控制精度高等明顯特點在機械人的領域有著廣泛應用。直流無刷電機具有良好的調(diào)速性能，由它采用電子換向，脈寬調(diào)制脈沖調(diào)速，在進一步提高直流電機的性能同時，有克服直流電機傳統(tǒng)機械換向帶來的一系列問題，從而大大延長了電機的使用壽命

直流無刷電機控制的電路主要有控制電路微處理器、數(shù)據(jù)信號處理器和專用集成電機等方式。使用單片機輔以外圍處理電路的方法，其測頻，換相、控制調(diào)節(jié)等均由軟件實現(xiàn)。采用單片及軟件編程的方法控制直流無刷電機。吸塵器內(nèi)的風機和帶動毛刷的電機都使用直流電機，由于不需要調(diào)速，換向。因此控制方法比較簡單。

電機的運動系統(tǒng)結構決定機器人的運動空間，采用輪式結構，其中左右輪為主動輪，需要可調(diào)速的電機控制，前面的轉向輪為從動輪，便于機器人的轉向

直流電機具有良好的線性調(diào)速特性、簡單的控制性能、較高的效率、良好的動態(tài)特性，所以一直占據(jù)著調(diào)速控制的傳統(tǒng)地位。雖然近來不斷受到其他電動機如交流變頻電動機、步進電機的挑戰(zhàn)，但直流電動機仍然許多調(diào)速控制電動機的最優(yōu)選擇，在生產(chǎn)，生活中仍有著廣泛應用

直流無刷電機簡稱BLDC,學名為無換向電機或者無整流子電機，是一種新型的無極變速電機。它具有直流電機的良好調(diào)速特性，但由于沒有換向器，因而可做成無接觸式，具有結構簡單，制造方便，不需經(jīng)常維護等優(yōu)點，是一種理想的變速電機。

如何選擇一款直流無刷電機呢？看看以下的換算公式案例：

已知整個掃地機中零件的重量，我們?nèi)】傊亓繛?/span>10kg，范圍為50mm-200mm，動力輪轉速為1-2r/min.即：

G＝mg＝1010＝100N