扫地机直流无刷电机设计方案（扫地机无刷电机好还是有刷电机好）

扫地机器人将机器人技术与吸尘器技术有机结合，实现室内环境（地板）的半自动或全自动清洁，替代传统的繁重清洁工作。近年来，它们引起了国内外研究人员的关注。作为智能移动机器人的一种特殊应用，从技术角度看，智能自走式吸尘器更具体地体现了移动机器人的多项关键技术，具有很强的代表性。从市场前景来看，自主吸尘器将大大减轻劳动强度，提高劳动效率，适合家庭和公共场所的室内清洁。因此，开发自主智能吸尘器既是科研挑战，也是广阔的市场前景。集成现代传感器和机器人领域的关键技术。代替传统的手工家居清洁方式，家居生活变得更加电动化、智能化，科技更好地服务人类。

如何实现扫地机器人自动避障？关键在于传感器系统。扫地机传感器系统的性能越好，就越容易实现自动避障和路径规划解决方案，也越容易对控制系统进行编程。扫地机的整体性能也会更好。

测速装置模块

测速信号是在电机转子上安装一个黑白条纹圆盘，利用光电开关获取电机每转一圈产生的若干个脉冲信号，据此可得出电机的实际转速。计算出来的。这种简易光电开关速度测试仪成本低，性能可靠。当电机转速不高、精度要求不那么严格时可以使用。该测试装置可构成里程表。根据里程表的返回脉冲数，可以计算出电机行驶的距离，简单得到行走速度。

碰撞测试

碰撞检测使用霍尔元件。芯片的供电电压范围为4.5~18V。它具有高灵敏度和低阻抗。工作时最大输出电流为15ma。当芯片正上方有S极磁场时，霍尔元件输出高电平。当元件偏离磁场时，元件输出低电平。通过控制霍尔元件正上方磁场的极性，可以控制元件输出信号的变化趋势。当极性反转时，元件远离磁场时为高电平，面对磁场时为低电平。

驱动系统

驱动器是驱动扫地机的动力部件，最常用的是电机。扫地机最重要的控制量是控制扫地机的运动。扫地机驱动器最根本的问题是电机的控制。控制电机的匝数就可以控制扫地机运动的距离和方向。扫地机的完整性或者移动距离等。因此，首先要解决的问题就是如何让电机按照自己的意图转动。一般都有专门的控制卡和控制芯片来进行报警和控制。有了这些控制卡和芯片，微控制器就可以浓缩出程序来控制电机。第二个问题是控制电机的速度。扫地机的实际性能就是它的实际移动速度。扫地机的速度完全取决于电机的转速。这就需要控制卡来控制电机的转速。

机器人的工作电机分为行走电机、吸尘电机和有刷电机。机器人行走结构的前部有一个从动转向轮，两侧各有一个驱动轮，由无刷直流电机控制。清洁结构主要采用吸尘器和电机驱动的旋转刷。

无刷直流电机具有高效率、大功率、体积小、控制精度高等明显特点，广泛应用于机器人领域。直流无刷电机具有良好的调速性能。它采用电子换向和脉宽调制脉冲调速，可以进一步提高直流电机的性能，同时克服了直流电机传统机械换向带来的一系列问题。大大延长电机的使用寿命

无刷直流电机控制的电路主要包括控制电路微处理器、数据信号处理器和专用集成电机。采用单片机辅以外围处理电路，其频率测量、换相、控制和调整等均由软件实现。无刷直流电机采用单片机和软件编程方法进行控制。吸尘器中的风扇和驱动刷子的电机都使用直流电机，因为它们不需要速度调节或方向反转。因此，控制方法比较简单。

电机运动系统的结构决定了机器人的运动空间。采用轮式结构，左右轮为驱动轮，需要调速电机控制。前方向盘为从动轮，方便机器人转向。

直流电机具有良好的线性调速特性、控制性能简单、效率高、动态特性好等特点，因此一直占据传统调速的地位。尽管最近受到交流变频电机、步进电机等其他电机的挑战，但直流电机仍然是许多调速电机的最佳选择，仍然广泛应用于生产和生活中。

无刷直流电机，简称BLDC，科学上称为无换向电机或无换向器电机，是一种新型无级变速电机。它具有直流电机良好的调速特性，但由于没有换向器，因此可以做成无接触式。它具有结构简单、制造方便、不需要经常维护的优点。是一种理想的变速电机。

如何选择直流无刷电机？看看下面的换算公式：

已知整个扫地机各部件的重量，我们取总重量为10kg，范围为50mm-200mm，动力轮转速为1-2r/min。那是：

Gmg10X10100N

V等于IIDn=3.14X0.01X40=1.75mm/s

扫地机直流无刷电机具体设计计算如下：

NG*W/0.18（KW）

G——扫地机无刷直流电机负载

——传输效率，取0.75

因此，根据N=0.10kw，n=1500r/min，可得到扫地机无刷直流电机的结构。

扫地机无刷直流齿轮设计计算：

1. 初步计算

(1)材料选择

由于传动尺寸不受严格限制且批量较小，因此小齿轮采用40CR（调质）材质，硬度为241HB-286HB，平均为280HB。大齿轮采用45钢（调质），硬度229B-286HB，平均240HB。选档精度为7级。

(2)节锥角的计算：

=cot1

1arccotarccot1.66=222206

2=90-222206=676754

扫地机器人直流无刷电机的选型：

扫地机器人的运动结构采用差速转向式。为了实现差动运行，需要具有调度功能的扫频无刷直流电机。如果知道扫地无刷直流电机所需的输出功率，则可以使用BLDC86+G扫地直流无刷电机。无刷电机，我们知道扫地机的运行需要电机的输出功率，而所选电机的输出功率要大于我们需要满足需要的功率。这种扫地机无刷直流电机的转速为每分钟3000~15000转。它是可调节的。当我们将扫地机直流无刷电机的转速调至10000转/分时，扫地机直流无刷电机的扭矩为6N.m。它还满足扫地机的扭矩要求。综上所述，选择BLDC86电机比较合适。

扫地机器人直流无刷电机调速：

扫地机器人的无刷直流电机的转速采用PWM控制。脉宽调制固定输出信号的基本周期，通过调节基本周期内工作周期的大小来控制输出功率、电机的转速以及施加在电机两端的电压。有一定的关系。施加到电机上的电压越大，电机旋转得越快。由于施加到电机上的电压与占空比成正比，占空比的值越大，施加到电机两端的电压越强，电机旋转得越快。

以上让您初步了解了如何选择扫地机器人电机。至于如何选择更合适的直流无刷电机，您可以找一家拥有33年专业定制和生产电机的厂家——东莞市东宏机电有限公司来为您设计一款更合适的。发动机。