两用式“清洁护卫”说明书

两用式“清洁护卫”说明书

李志勇 常兴国 刘志鹏

临沂大学机械与车辆工程学院 山东临沂 276000

摘要：现在居民区、公众场合楼梯打扫依然采用人力，大多数人都是退休或者年龄比较高的人群，而且打扫效率低，不仅浪费人力，长时间打扫楼梯对人的脊柱颈椎都有一定的伤害，并存在一些安全隐患。

关键词：两用；爬楼打扫；平地打扫；控制

1. 选题的依据和意义

随着社会发展，智能化、服务以及解放人力成为主要解决问题，打扫和智能相结合的机器符合当今社会发展主流。而且现如今的楼层特别高，虽然有电梯，楼梯还是要定时打扫，体力不支容易带来安全隐患，而且效率低。2015年合肥出现大妈打扫楼梯不慎摔倒，造成脑出血，昏迷不醒的意外事故，这对家庭和社会都有一些不良的影响。而且这只是众多案例当中的一个比较经典的案例。

本品的产生既可以高效的清洁也能解放人力，避免一些安全遗患，在维护公共卫生及公共安全具有重大的意义和前景。

2. 生活中的现状及其发展的情况

市场上还没有出现打扫楼梯或者类似于打扫楼梯的机器，前景广阔，低成本高效率是普及的重要指标。而且现在市场上仅有的只是家用打扫机器，打扫范围限制较大及其费用比较昂贵，普及度不高。市场较多的是单一的平地打扫或者单一的爬楼助力并没有出现。针对这一现象，市场急需低成本，爬楼打扫能力可行的机器。

通过此次大学生创新创业实验项目，我们收获了许多在日常课堂上学习不到的知识。

在项目研究初期，小组成员在指导老师的带领下认真讨论分析并制定出相应的研究设计大纲。首先，我们对当下所了解的楼梯清扫机械进行了理论分析，并对从事楼梯清扫的保洁工人进行实地调研，寻找阻碍自动化机器代替人工的问题根源，并把问题转变成动力，努力去寻找解决办法。在寻找解决办法期间我们通过查阅国内外相关文献资料，仔细分析现阶段已经研究出来的机械产品，从中找出优势和不足。在进行这些工作的过程中，我们也深刻理解了自主性、探索性、实践性和协作性在项目中的重要性。在设计调研期间我们要善于发现细节，细节是一个项目成功的关键，并且要及时的将调研成果进行汇总分析。然后根据已有的知识储备去验证方案的可行性。

在方案确定后，要制定详细的项目方案和进程，做好人员的分工，以保证项目可以如期顺利的完成。将项目工作进行合理的分工后，每位成员都将是项目的重要环节，在进行整个实验的过程中，我们每位成员不仅学到了许多自己感兴趣的、觉得有用的东西,更为重要的是自己的思维能力、团队协作能力、实践能力都得到了锻炼, 而且也学到了坚持不懈、善于思考、积极总结的可贵精神。

在设计制作过程中，我们共同设计制作图纸及模拟运行状态。最终决定使用三角轮来作为清扫装置上的动力移动轮，来实现装置的爬楼功能。在设计制作过程中给我们最深刻的体会就是要多思考、勤动手，多想多试才能发现问题解决问题。可能在这个过程中，会遇到很多自己不了解的知识或解决不了的困难，这时候就要虚心地向身边的老师同学去求助。但更重要的是要培养自己独立解决问题的能力，在遇到问题时，我们可以先通过查找文献资料来寻求解决方法和思路，确实解决不了的再去求助老师和同学。在独立处理问题的过程中，也逐渐培养了我的逻辑思维和独立思考能力。

回想一年来自己参加创新实验的经历,从开始对实验项目内容的理解认识到项目计划的讨论和确定,从对项目的整体把握到实验创新点的寻找,并制定详细的项目方案和进程,以及项目当中重要的实践环节,整个实验过程中我不仅学到了许多我所感兴趣的、觉得有用的东西,更重要的是自己的思维能力、团队协作能力、实践能力都得到了锻炼,而且也学到了坚持不懈、善于思考、积极总结的可贵精神。

虽然项目进展过程中我们也遇到了很多困难,但本小组成员都以积极向上的心态去应对,正是因为一次次努力越过难关的经历，才给我们带来了一段段难忘的回忆,也让我们体会到，世界上任何一个突破性、创新性的成就都是经过这样平凡且枯燥的过程后一步步得出来的。在这次创新性实验当中,我们学会了理论联系实际,既加深了对自己专业知识的理解,也学会了如何在实践当中运用自己的专业知识解决遇到的问题,同时还有敢于迎接挑战的创新精神和坚持不懈的务实态度,以及小组成员团队协作的工作方法。通过实验也让我进一步认识到自己的不足之处,明白了自己今后的努力方向。这样一个的创新实验同时也成为了我们成长过程中的宝贵经验和财富。

在制作过程中，我们要树立一个正确的目标和方向。有了正确的方向在探索过程中才不会迷失自我、偏离主题；有了明确的目标才会有前进的动力，才会在遇到困难时拥有战胜困难的勇气和信心。

虽然项目进展过程中我们也遇到了很多困难,但本小组成员都以积极向上的心态去应对。在这次创新性实验当中,我们学会了理论联系实际,既加深了对自己专业知识的理解,也学会了如何在实践当中运用自己的专业知识解决遇到的问题,同时还有敢于迎接挑战的创新精神和坚持不懈的务实态度,以及小组成员团队协作的工作方法。通过实验也让我进一步认识到自己的不足之处,明白了自己今后的努力方向。

2. 主要功能和性能指标

1、主要功能两用式“清洁护卫”系统分为控制系统、动力系统、清扫系统。控制系统采用了WFR07S和MCU双向控制，其中利用WFR07S接收机实现自由航行，而MCU则控制清扫；动力系统利用550直流电机和370直流电机；370直流电机则是清扫系统动力来源。天地飞控制器控制本品的前进后退，370直流电机控制轮轴带，带动清扫头部可来回无死角清扫；本品后部添加水泵喷头与清扫头配合，实现清扫与洒水。前轮使用不锈钢板三轮固定式轮，后轮则是普通橡胶轮，三角轮与后轮有效配合，可以爬楼梯并打扫楼梯，通过天地飞控制还能在平地上高效清扫，以此实现两用。

2. 主要性能指标：

WFR07S:灵 敏 度 -97dBm 、快速恢复信号、失控保护功能、地面直线距离大于700米、解码方式 PPM/PCMS 1024/PCMS 4096、电源4.8-6V、尺 寸 34.85×21×11.3mm、重量5.8g。

WFR07S采用WFLY 2.4GHz2.4GHz系统可跳频的DSSS技术。DSSS是直接序列扩频，是现代数字通信中抗干扰能力较强的一种。 DSSS在应用到WFLY 2.4GHz系统的时候，还设计了跳频功能。目前的系统在3个信道上跳，每个信道为1Mhz宽度。一旦某个信道被干扰，将在另外的信道上进行通信。提升抗干扰和可靠性。 每一台设备有独立的识别码，不会因为同时有多台设备工作而导致异常，提升了抗干扰性。自动信道扫描。每台WFLY 2.4GHz发射设备开机的时候自动扫描可用信道，保了设备较可靠的工作。 通信数据根据识别码进行CRC校验，大量的2.4GHz设备同时工作时不会互相干扰，提升抗干扰和可靠性。

MCU:·外部数据存储器寻址空间为64kB，外部程序存储器寻址空间为64kB，单一+5V电源供电，RAM用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；ROM用以存放程序、一些原始数据和表格；

动力：370直流电机6-12V 550直流电机6-12V 42系列步进电机 6-12V

创新点、应用前景以及发展方向

创新点：

两用式：能在楼梯和平地自由打扫，两功能可以自由转换。

智能化：采用WFR07S和MCU实现双向控制，行走打扫两不误。

高效性：直流电机有效配合清扫速度比传统人力快的多。

安全性：本品采用了天地飞控制器，在一些比较陡滑的地方可以改为人为手动控制操作机器。

应用前景：

1、现在公众场合楼梯打扫依然采用人力，而且效率低，本品为服务类型的机器，既可以爬楼打扫也可以平地打扫，相对于人力来说更加高效灵活。爬楼打扫是本品的一大特色，而且智能化更加贴近如今的现实生活。在民用市场具有广阔的应用前景。

2、发展方向：民用打扫，公共场合清洁。