立项原因：商用清洁机器人市场需要支持多种清洁模式、液位管理、工作站自动回充、云端远程监控的整机方案，原有方案单板架构无任务调度、清洁模式单一、液位无管理、断连后死机。本项目的目标是基于 STM32F407+FreeRTOS 做单板多任务架构，实现 3 种清洁模式（单扫/单洗/混合）、3 路液位管理（清水/污水/清洁液各 3 阈值预警保护）、工作站自动回充（红外粗对位→沿信号逼近→接触片对位→充电握手→补液充电）、WiFi 云端长连接，是公司商用清洁机器人产品化的核心项目。
行业场景：商用清洁机器人，属于物联网+智能硬件交叉场景，是商场、办公楼、工厂等大面积场地无人化清洁的核心产品。商用清洁机器人通过多清洁模式切换、液位管理、工作站自动回充补液、云端远程监控，实现 7×24 无人化清洁作业，是清洁行业降本增效的典型物联网产品。
1、3 种清洁模式模块：单扫（边刷+滚刷+吸尘）、单洗（喷水+刮水）、混合（全执行器协同），三种模式执行器组合切换，带模式切换防卡死保护。
2、3 路液位管理模块：清水、污水、清洁液三路液位，各 3 阈值预警保护，电容式液位传感器+滑动平均滤波，液位异常自动停机保护。
3、工作站自动回充模块：红外粗对位→沿信号 PID 逼近→接触片对位→充电握手→补液充电，五步流程全自动回充补液。
4、5A 协议约 60 命令码模块：覆盖模式切换、状态上报、故障告警、工作站指令、远程升级全套命令码，带 CRC 校验。
5、FreeRTOS 4 任务优先级规划模块：4 任务优先级规划，任务优先级冲突处理，保证清洁执行、液位监控、通信、回充四类任务有序调度。
6、WiFi 云端长连接模块：WiFi 2.4G 长连接，心跳保活与断流重连，支持远程状态监控和远程指令下发。
我负责的具体任务：3 种清洁模式执行器组合逻辑、液位管理算法（3 路×3 阈值）、工作站自动回充流程（红外粗对位→PID 逼近→接触片→充电握手→补液）、5A 协议约 60 命令码设计与实现、FreeRTOS 4 任务优先级规划、整机调试排错、业务逻辑文档与需求文档编写。
技术栈与架构亮点：单板架构 STM32F407+FreeRTOS，4 任务优先级规划（清洁执行>液位监控>通信>回充），任务优先级冲突处理保证关键任务优先执行；清洁层 3 种模式执行器组合切换+防卡死保护；液位层 3 路电容式传感器+滑动平均滤波+3 阈值预警保护；回充层五步流程红外粗对位→PID 逼近→接触片→充电握手→补液充电全自动；通信层 5A 协议 60 命令码+WiFi 云端长连接+心跳保活断流重连。
难点：1）FreeRTOS 任务优先级冲突，清洁执行和液位监控同时竞争资源，通过 4 任务优先级规划+信号量解决；2）工作站回充对位精度，红外信号波动导致 PID 逼近震荡，通过滑动平均滤波+PID 参数调优解决；3）WiFi 断流重连，云端长连接不稳定，通过心跳保活+断流重连机制保证通信可靠。
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