1. 研究目的与意义

在生活节奏高速化的现代社会，我们的时间越来越不够用，不少朋友都不愿意在繁忙的工作之余面对家里的一大堆家务。随着科学技术的大力发展，我们需要各种自动化的机械，来帮助我们完成家庭生活中的各种杂乱的家务。就像洗衣机让我们告别洗衣服，洗碗机让我们告别洗碗一样，清洁机器人的出现也让我们能够轻松摆脱扫地吸尘的繁重工作。在这种情况下，智能清洁机器人的出现获得了众多家庭的喜爱，它不仅能够避免人工打扫的麻烦，还可以预约时间定时打扫，不会像人工打扫一样只能趁着家中人少的时候进行，一不小心就会搞得家中鸡飞狗跳。同时，它还具有小巧的身形，能够适应各种清扫环境，方便人们清扫一些死角。智能清洁机器人的出现不仅能够解放我们的双手，更重要的是能够给家庭成员带来轻松惬意的高品质生活享受。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题1：清扫功能：智能清洁机器人的基础功能是实现对地面的清扫，需要尽量提高清扫效果。

关键问题2：检测功能：智能清洁机器人需要在没有人参与的情况下完成清扫任务，因此需要其自主地对清扫空间进行检测，避免其撞到家具、墙壁或跌落，造成不必要的损伤。

关键问题3：路线规划功能：智能清洁机器人在不同的场景中，需要通过不同的设定程序按照程序中的规划路线进行清扫，如随机清扫、沿边清扫、定点清扫、预约清扫等功能。

3. 国内外研究现状（文献综述）

近几年智能清洁机器人在生活家电中异军突起，成为仅次于空气净化器的市场热点之一。智能清洁机器人在智能程序控制下，可以代替相当部分的清洁家务，对于老人来说可以提升晚年生活品质。而对于忙碌的白领来说，智能清洁机器人不仅是孝敬父母的佳品，也可自用，以节省出更多的个人自由时间。由此种种，清洁机器人确实有理由得到大家的厚爱。

目前，在美国、日本、韩国、欧洲等地的许多公司如伊莱克斯、irobot、日立、松下、三星等世界著名公司都已开发出智能吸尘机器人。如irobot公司的roomba、伊莱克斯公司的三叶虫清洁机器人；rc3000清洁机器人等。

rc3000是世界上第一台能够自行完成所有家庭地面清洁工作的清洁机器人。它只有50厘米长，能够自动清扫地面，自动返回充电站充电，可以在主人外出时独立完成家庭的清洁任务，其扁平的设计使其能够清洁床、沙发、茶几等家具下部位置。它有光电传感器和芯片控制，当遇到障碍时随机改变一个角度，然后继续直走，直到遇到新的障碍物；它内置4种清洁程序，可以根据清扫面积，自主选择合适程序；内置光敏传感器，会自动避让楼梯或台阶，不会跌落。

4. 研究方案

本设计将运用单片机作为核心，对智能清洁机器人进行控制，实现各系统功能：

1.检测系统：需要完成对各种障碍及危险的检测。初步计划在机器人前部安装红外线传感器，实现对清扫空间前方障碍物的检测。在前侧底部安装距离传感器，防止机器人发生跌落。

2.路线规划系统:计划通过软件编程设计好清扫模式，如随机清扫、沿边清扫、定点清扫、预约清扫等。

5. 工作计划

第1周：理解课题含义，查阅相关资料，掌握单片机的工作原理；

第2周：继续查阅相关资料，并翻译不少于3000字的外文文献，论证设计的可行性，研究设计方案和设计思路,撰写毕业设计开题报告；

第3周：确定设计方案和关键技术，拟定采取的解决措施，指导教师审阅开题报告，提出修改意见，学生整改并完成毕业设计开题报告；