類人足球機(jī)器人控制系統(tǒng)的底層設(shè)計(jì)及決策研究.pdf

1、類人機(jī)器人是機(jī)器人研究領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，代表了機(jī)器人的尖端技術(shù)，是機(jī)器人研究的最高境界。類人機(jī)器人足球比賽是伴隨著類人機(jī)器人技術(shù)和分布式人工智能的發(fā)展而迅速興起的一種高科技對(duì)抗活動(dòng)，積極參與該項(xiàng)活動(dòng)將對(duì)我國類人機(jī)器人事業(yè)的發(fā)展起重要的推動(dòng)作用。 控制系統(tǒng)是機(jī)器人的核心部分。類人足球機(jī)器人關(guān)節(jié)眾多，控制電路復(fù)雜，而比賽對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、協(xié)調(diào)性、功耗及體積等方面都提出了很高的要求，因此，合理的控制結(jié)構(gòu)和優(yōu)化的控制電路將是

2、機(jī)器人在賽場(chǎng)上表現(xiàn)良好的基礎(chǔ)。 硬件方面，本文首先從當(dāng)前Robocup機(jī)器人足球比賽對(duì)類人機(jī)器人的功能需求和規(guī)則要求出發(fā)，為實(shí)驗(yàn)室研制的類人機(jī)器人機(jī)械本體量身定做了一套能夠較好完成比賽任務(wù)的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu)，主板選用XScalePXA270處理器，主要完成實(shí)時(shí)視覺信息處理、無線網(wǎng)絡(luò)通信、決策及任務(wù)規(guī)劃等上層任務(wù)：從板選用AVR單片機(jī)ATmega16L作為從處理器，主要完成傾角傳感器信息的采集及轉(zhuǎn)換、對(duì)各個(gè)舵機(jī)的

3、直接控制等下層任務(wù)。主從處理單元之間采用I2C總線進(jìn)行通信。然后完成了控制系統(tǒng)具體電路的設(shè)計(jì)工作，主要按照性價(jià)比高、容易購買到、集成度高、能耗小的原則選擇了器件，以滿足機(jī)器人對(duì)控制系統(tǒng)體積和能耗的要求。 軟件方面，嵌入式操作系統(tǒng)是機(jī)器人控制系統(tǒng)重要的組成部分。嵌入式Linux是機(jī)器人操作系統(tǒng)較好的選擇。本文采用2.6.9內(nèi)核版本，其可搶占式內(nèi)存可以使機(jī)器人對(duì)比賽過程中各種突發(fā)事件具有更快速的響應(yīng)能力。完成了BootLoader的