清扫机器人控制算法和软件系统设计案例综述
1控制算法研究
清扫机器人的电机部分是主要控制前进后退功能的，这部分主要采用的是脉冲宽度调制进行调速，也就是通过在驱动电机上的定时器来输出不同占空比的PWM波来进行控制，PWM波就是通过STM32通用定时器的输出波形。通过调整函数可以实现调速[10]。
电机控制图
程序调整图
2软件程序控制
2.1软件程序设计
软件系统的设计师清扫机器人行动的关键，在主控前进，左，右转，时钟设定显示程序，液晶通讯接口程序设计，清扫机器人的编辑，执行是设计的主要部分，机器人要在使用前检查电池电压来判断是否有电，若没有电，则运行充电程序，使其电压变成工作时的最低电压，使其能够到充电站充电，如果有电，再选择其他工作方式，利用时钟来进行时间的校对，要完成清扫任务，还需要行走路线的规划。
2.2液晶通讯接口程序设计思路
液晶显示器采用的是串行通讯协议，指令0,1,2,3.0x29可以挨个发送，接着写入数据到LCDRAM指定的相应地址，液晶显示六位数字和五组字符分别与地址1-12挨个对应，每个地址对应相应数据，所显示的数字与其相应数据对应，地址映射表和指令图在下方：
指令图
映射表
程序图
8总结和展望
3清扫机器人的路径规划
因为这次的设计主要是在室内的环境，就会有障碍物，而这次的路线主要是想从一开始的地方到达目的地能够人绕开障碍物，路径技术就显得很重要，在这里主要又有几个方面，有局部，全部，和最底层的技术，其中局部的主要是通过传感器的对障碍物的感知，来进行避障，从而根据目前的位置来挑选出一条更优化的方案，全局则是通过环境的大范围规划，找到关键点，再将这些关键点传到局部[12]。
这次的机器人在路径规划上有几个特点，一、因为在室内，他的物品不是固定的，有的还是要移动的，所以有不确定性。二、因为机器人在清扫中还需要在时间，能耗方面都有良好的因素又受到多方面的约束限制包括形状，速度。
3.1犁式覆盖
犁是一种清洁机器人在制定了划界计划后，选择要清洁的区域的一个角落。这种清洗是清洗机器人全算法的重要过程，该算法包括直线行走和旋转。犁的行程如图所示:
示:
犁式覆盖行走路径
清扫机器人在开始清扫时从一开始的一端清扫，然后一直沿着墙壁清扫，之后向一边旋转180度，然后再直线行走，如果内部的传感器感觉到有障碍就会停止移动，如果障碍物清理机器人的宽度小于600毫米宽,程序停止,另开设机器人清扫时,180度转向另一边,还有一定的偏移一侧宽度不要不断重复这个过程模型可以在酒店房间内完成,扫描和无障碍;如果有障碍，如果另一边不能被扫除，下一步是必要的[11]。
3.2遗失覆盖
在犁式机器人的情况下，两条路径之间的距离有很大的不同，这意味着当边界图不匹配时，就会出现障碍。覆盖损失算法的结算如下:
遗失覆盖图
如果靠近机器人行走、旋转频率函数计算的计算依据是长度L,清扫机器人旋转90度,沿墙走一段距离后,机器人再次成为最后90度旋转犁适用于多重障碍,必须在此之后,合理利用这个封面时可以提供更小的障碍,障碍时,通常使用其他方法。
3.3房间边界覆盖
当清洁机器人禁止旋转180度,有障碍物或他们的距离小于机器人,虽然他们可能覆盖边境房间清洁机器人可以回去的路上,当他们内部传感器无法发现目标周围,它们朝相反的方向旋转180度,如图,当清洁工机器人移动所示另一则墙,当传感器检测到接近他他会回来的。
房间边界覆盖图
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3.4避障覆盖
清扫机器人采用犁式覆盖法移动时，如果前方存在障碍物，绕开后还可以直线行驶一段距离，采用直线来避障，这样就简便了许多。
避障覆盖图
当一个障碍在前面清洁机器人则左转90度,继续沿着直线走到传感器无法检测到目标,步行距离L,清洗机器人左转90度,然后继续前进,直到离开传感器检测目标,然后直走左转90度,清洗机器人沿直线右转90度，然后犁式行走。