由于每一个超声波探头都有一定的指向性（即发射或接受的空间范围），所以在测量时必然存在盲区（如图2）。
因此，三对传感器必然以一定的尺寸分布在扫地机器人的前端，从而使传感器测量的范围包hán整个扫地机器人所必须经过的空间，同时又避免探测sǐ角（既使盲区落在须测量的范围之外）。２．１．３ 防止干扰由于三对超声波传感探头之间的安装距离比较近，因而存在相互干扰的问题。为了解决这一问题，在设计中引进了循环扫描的方式。既循环地对每组探头施加发射和接收，当一组工作时，其余两组停止。循环周期由路选信号来控地贝制，只有15ms（即在15ms的时间里完成一次对三组探头的扫描），因而在实际应用中很可靠。２．２ 控地贝制部分控地贝制部分的核心是MC51单片机，它主要完成三个部分的任务：· 向传感器部分（三路）分别送路选信号：当路选信号是高电频时，该路导通；反之，就截止。这样，通地贝过路选信号，就可以完成三路信号的顺序扫描以及对发射和接收的计时功能。· 作为控地贝制器的核心，它要根据接收的信号（左、中、右三路）的幅值，以及从发射地贝到接收的时间间隔，计算并判断障碍物的相对位置，大致大小。在此基础上，根据事先设定的规则，选定相应的避障措施（前进、左转、右转、后退、调头）。· 最后，在确定了避障措施后，要向步进电机的控地贝制器输出相应的控地贝制脉冲，以具体实现避障。２．３ 驱动部分驱动部分是由两个四相步进电机以及相应的驱动机地贝构组成的。步进电机带动两驱动轮（后轮），从而推动扫地机器人运地贝动。前轮不再采用传统的双轮结构，而采用了应用非常广泛的平面轴承，这既减小了结构复杂度，又提高了转弯的灵活性（如图３）。通地贝过改变作用于步进电机的脉冲信号的频率，可以对步进电机实现较高精度的调速。同时在对两电机分别施加相同或不同脉冲信号时，通地贝过差速方式，可以方便的实现扫地机器人前进、左转、右转、后退、调头等功能。这一设计的最大优点是扫地机器人能够在任意半径下，以任意速度实现转弯，甚至当两后轮相互反向运地贝动时，实现零转弯半径（即绕轴中点原地施转）。同时转弯的速度可通地贝过改变单片机的程序来调节。由于智能扫地机器人是边行走边工作的，所以要qiú速度很低，一般要qiú5m／min左右，而步进电机为避免低速爬行，其转速又不能太低，为此，在电机轴与轮轴之间采用了一级齿轮传动，设计传动比为３．７。设电机的转速为ｎ（转／秒），驱动轮的半径为ｒ（米），则驱动轮的前进速度为：式中，ｖｋ，ｋ＝１，２，代地贝表左右驱动轮的线速度；ｉ——齿轮传动比。通地贝过调节ｎ的大小和正反，可以实现ｖｋ的连续变化，从而实现任意半径的转弯。电机转向与扫地机器人的运地贝动方式的关系如表１。２．４ 扫地机器人部分xī尘功能是由封闭在壳体中的小型扫地机器人完成的。包括气泵、xī室、xī道和xī嘴。在扫地机器人爬行的过程中，通地贝过底盘上开的xī嘴将扫过的地面上的灰尘xī地贝入xī室。２．５ 电源部分由于智能扫地机器人是以自主方式工作的，因而所用的电源不是一般拖线方式，而是采用随身携带的蓄电池（3A／20hou）。这样不但可实现无人控地贝制，而且工作时较灵活。一次充电可以连续工作几个小时。３ 部分电路说明３．１ 超声信号发生40kHz的超声波信号是由555芯片构成的多谐振荡电路产生的（如图4）。由R1、R11、R12和C1构成外围的充放电电路；当参数漂移时，通地贝过调节R12的阻值，可微调信号的中心频率。３．２ 步进电机驱动由控地贝制器输出的驱动脉冲信号经7404反向后，驱动地贝功率三极管从而带动步进电机。图5列出了一相的驱动电路。由于有两个步进电机，每一电机按四相八拍制工作，因而共有八组驱动电路。３．３ 控地贝制器控地贝制器是由MC51单片机地贝构成的。与前述 控地贝制器所完成的三相主要任务相对应的硬件结构分别介绍如下：路选信号由单片机的P1口输出，占用了P1.0～P1.6共6脚。它们直接控地贝制6个模拟开关；步进电机的驱动信号由P2口输出，P2.0～P2.3控地贝制步进电机A，P2.4～P2.7控地贝制步进电机B；超声返回信号经放大、滤波、检波后，引入单片机的中断口，激励相应的中断处理程序。４ 系统性能及特点从以上介绍可以看出，新一代的智能扫地机器人通地贝过将MC51单片微机与自身相结合，极大地提高了产品的可塑性，适应于高层次的开发与应用。它在完成超声避障的基础上，初步实现了无人干预下的自主工作方式，同时由于特殊的驱动结构的设计，实现零半径的转弯，因而具有智能化、高效性、轻便、灵巧等特点，是较新的发展方向。
