自制扫地机器人

<p><span style="color: #e03e2d;"><strong>一、概述</strong></span></p> <p>本项目为我自制的一个蓝牙遥控扫地机器人，支持吸尘、扫地、拖地以及自动洗拖布等功能。</p> <p>整体分为<span style="color: #2dc26b;">遥控器</span>和<span style="color: #3598db;">机器人本体</span></p> <p><span style="color: #3598db;">本体最前面是边刷组件，包括两个500电机和两个边刷，用于将垃圾扒拉到机器人前方</span><br /><span style="color: #3598db;">然后是预吸尘组件，包括一个吸尘电机以及对应的尘盒及其过滤网</span><br /><span style="color: #3598db;">然后是滚刷扫地组件，包括滚刷及滚刷电机、两个吸尘电机及尘盒和过滤网</span><br /><span style="color: #3598db;">最后是拖地组件，主体为一个迷你拖布，上面安装丝杆电机用于拉动拖布拉环，挤尽拖布内的水。正常情况下，拖布在机器人最后面，需要洗拖布时，电机带动拖布提升，进入机器人上方的水箱中洗拖布。（后方有超声波传感器，防止拖布提升时创到杂物）</span><br /><span style="color: #3598db;">整机由4个550电机组成四驱系统驱动，差速转向。</span></p> <p><span style="color: #2dc26b;">遥控器为游戏手柄形状，上有摇杆按键实现各种功能（前后左右、除尘/拖地/除尘+拖地/收纳模式、自动洗拖布开关、手动控制洗拖布、反复拖地）</span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong>二、电路</strong></span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #3598db;">遥控器的电路相对简单，本项目使用ESP32经典蓝牙（蓝牙串口）实现遥控功能。</span></span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #3598db;">使用ESP32作为主控，Typec+CH340上传程序，TP4056充电&amp;18650电池供电，XC6206P332MR（可用SC662K平替）给ESP32降压供电，INA226读取摇杆电压、以及用于交互的摇杆、按键、LED等。</span></span></p> <p><span style="color: #2dc26b;">本体主要完成对各电机的控制功能。</span></p> <p><span style="color: #2dc26b;">同样使用ESP32主控+Typec+CH340的经典构型，使用XT60接口作为整机电源输入（12V左右），LM2596给ESP32&amp;传感器降压供电。</span></p> <p><span style="color: #2dc26b;">对于自带驱动的吸尘电机，使用光耦隔离后直接向吸尘电机的调速引脚输入PWM控制其启停和速度。</span></p> <p><span style="color: #2dc26b;">对于单向旋转的滚刷&amp;边刷电机，使用光耦+MOS控制其启停和速度。</span></p> <p><span style="color: #2dc26b;">对于需要双向旋转的电机（如驱动电机），使用光耦+MOS+继电器控制其启停、旋转方向和速度。</span></p> <p><span style="color: #169179;">此外，本项目还需要外接一些传感器，由于ESP32 GPIO数量有限，使用一片Arduino作为协处理器，后置超声波传感器连接到Arduino D9（TRIG）、D10（ECHO），拖布翻转位置传感器连接到Arduino A0。当超声波传感器检测到障碍时，Arduino D3（连接到ESP32 GPIO34）输出高电平，反之为低。当拖布翻转到拖地、拧干水洗位时，Arduino D4、D5（连接到ESP32 GPIO35、36）分别输出高电平。</span></p> <p><span style="color: #169179;">另：ESP32 GPIO25连接一个继电器用于控制水泵电机</span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong>三、结构</strong></span></p> <p><span style="color: #000000;"><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #000000;">此处着重介绍机器人本体，遥控器只有一个外壳和摇杆套，在此不过多赘述<span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #000000;">。</span></span></span></span></span></p> <p><span style="color: #000000;"><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #000000;"><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #000000;">总装图如下：</span></span></span></span></span></p> <p><span style="color: #000000;"><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #000000;"><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #000000;"><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/f16d287d22a64dcbaf51eb8010faedd8.png" /></span></span></span></span></span></p> <p><span style="color: #000000;"><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #000000;"><span style="color: #e03e2d;"><span style="color: #000000;">驱动部分（共有4个构成4驱）</span></span></span></span></span></p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/34362e03b8c64a8bb3122509d336d592.jpg" alt="" width="1824" height="1118" /></p> <p>边刷部分（对应总装图里两个圆）</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/bd952b3eee95451e8df5670c4a756bbd.png" /></p> <p>吸尘一体模块</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/d9e005aa54fe4811a52d55c1f6f7916b.jpg" alt="" width="1824" height="2693" /></p> <p>拖地</p> <p><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/788158c75bdc4864b2ec29388fd18105.jpg" alt="" width="1824" height="1119" /></p> <p>水箱没什么好说的，就是架在底盘上方的水箱，有一个水泵用来泵水洗拖布</p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong>四、代码</strong></span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong>见附件</strong></span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong>五、演示</strong></span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/93fd17fac2c5404786ae8619a1f8a42c.png" alt="" width="820" height="682" /></strong></span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/0f94911587454e74b70a0cff55c064b6.jpg" alt="" width="1434" height="1076" /></strong></span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/09893b73f80a40b8a8834aead0c805b3.jpg" alt="" /></strong></span></p> <p><span style="color: #e03e2d;"><strong><img src="//image.lceda.cn/oshwhub/16aa66b6f0aa4c39a3b6cd165788b5f0.jpg" alt="" width="1434" height="1076" /></strong></span></p>