导图社区 自动垃圾清扫分类机器人
从六板块介绍机器人,详细的制作过程,包含作品简介、创意来源、创新点、设计需求、材料准备、设计方案等。
这是一篇关于书本内容详解的思维导图,主要内容包括:书籍基本信息介绍,主要章节内容概览,核心观点与论点解析,作者背景与写作动机,关键人物与事件分析,专业术语与概念阐释,文章结构与逻辑流程,读者反馈与评论摘要,应用实践与案例研究。
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自动垃圾清扫分类机器人
作品简介
清扫小垃圾
识别分类大垃圾
指定区域清扫
一体化设计
镂空设计
轻便美观
传感器技术
机器人自动化技术
提高分类效率
创意来源
学校教育和社会媒体
学校教育和社会媒体上经常强调垃圾分类的重要 性。这种普遍的关注引发了我对垃圾分类问题的 关注,也激发了我创作一个与垃圾分类相关的科 创项目的想法
新闻报道
听闻一些关于垃圾分类实施难,垃圾分类好处多 的新闻报道
自动化和智能化趋势
随着社会的发展,自动化和智能化成为了一个重 要的趋势。机器人设计符合这个趋势,可以自动 进行垃圾清扫和分类
现代技术
随着机器人技术的发展,启发我能够通过技术手 段实现对垃圾实施分类功能
设计方案
整体构成
机器人结构件
采用激光切割的方法
设计软件为犀牛
亚克力板
美观,坚固
椴木板
不够美观,坚硬度也不够,而且没必要
手工画图切割
不精确,且不容易切割
机器人行走方式
步行或仿生足式移动
技术复杂
实现繁琐
成本过高
履带
更适合泥泞复杂地表
轮式移动
最常见
更适合平躺硬质地面
易于转向
组成
普通橡胶轮
驱动
高速马达
速度快
扭距小
减速电机
转速低
扭矩大
机器人清扫方式
滚刷
边刷
如何与滚刷边刷连接
采用3D打印,定制出一个可以连接电机轴和滚刷 轴的零件
清扫区域限定
边界选择
黑色胶带圈
识别传感器选择
灰度传感器
受环境光影响较小
设计边界成本低,更容易识别黑胶带圈
结构
光敏电阻
光强度越强,阻值越小
高亮LED灯
原理
通过将物体表面颜色的明度值转换为 电信号,以此来判断边界
红外传感器
受环境光影响较大
设计边界成本高
看到垃圾
激光雷达
成本高
红外避障传感器
容易被光影响
超声波传感器
成本合适
可检测透明物体
不受光照影响
利用超声波在空气中的传播和反射特性测量距离
颜色识别传感器
与超声波传感器结合使用,识别更加精确
识别垃圾
垃圾种类
不同颜色的策略物
垃圾识别
颜色传感器
成本低
操作简单
适合本次垃圾策略物的识别
光源
白光LED
光敏原件
接收到反射光信号会经过光敏元件的感光区域 ,光敏元件会将光信号转化为相应的电信号
对物体反射或发射的光的颜色进行分析
图像识别
需要案例多
抓取垃圾
二自由度机械手
要两个舵机驱动
成本较高
乐高机械爪
结构简单
只需要一个电机驱动
通过驱动装置带动齿轮咬合,实现夹爪抓取物品 的目的
收集垃圾
机械爪放置
对机械爪的结构和功能要求较高
滑坡挡板控制路径
结构简单,易于实现
斜坡
挡板
舵机
作品三视图
材料准备
结构件
亚克力激光切割板
3D打印件
多型号积木零件
PVC薄软板
连接件
多型号螺丝
角码
波形垫片
螺母
多型号铜柱
塑料铆钉
传感器
执行器
策略物
红色泡沫柱
蓝色泡沫柱
其他
黑色胶带
双面胶
纸板
螺丝刀
L型套筒
设计需求
自主导航
机器人需要在特定的区域内进行打扫。为了实现 这个目标,我们使用了灰度传感器来识别黑色的 边界线,并配合减速电机的驱动车轮,使机器人 能够在指定区域内自由移动。
垃圾清扫
机器人需要能够清扫小垃圾。为此我在机器人 的底部安装了滚刷侧边安装了两个边刷辅助, 可以有效清扫地面上的小垃圾。
垃圾分类
机器人需要能够对大垃圾模型进行分类。我利用 颜色传感器和机械爪来实现这一功能。机器人可 以抓取不同颜色的大垃圾模型,并将其放置在车 身的斜坡上。
垃圾收集
为了使垃圾能够滑向不同的垃圾桶内,我设计了 一个由舵机控制的挡板,这样,不同种类的垃圾 可以被有效的分开,并收集到机器人内部的垃圾 桶中。
创新点
自动导航与清扫
机器人可识别特定区域,并通过减速电机驱动车 轮,实现在特定区域内完成清扫任务,这种自动 化设计,使得机器人能够在无人监管下完成清扫 ,提高效率。
灵活的垃圾分类
机器人不仅可以清扫垃圾,还可以对垃圾进行初 步分类,这是一种创新的垃圾处理方式。
精准的垃圾分流
机器人在进行垃圾分类的同时,还能将垃圾进行 精准聚集,进一步提高了垃圾处理的效率。
集成式垃圾处理
集成式的设计,使得机器人在清扫和分类垃圾的 同时,还能对垃圾进行存储,大大简化了垃圾处 理流程。