小型組足球機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、足球機(jī)器人涉及多個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，是一個(gè)典型的智能機(jī)器人系統(tǒng)，為研究發(fā)展多智能體系統(tǒng)、多機(jī)器人之間的合作與對(duì)抗提供了生動(dòng)的研究模型，是展示信息自動(dòng)化前沿研究成果的窗口和促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的新途徑。引起了越來越多的科研機(jī)構(gòu)和高等院校的關(guān)注，吸引了越來越多的科研人員和學(xué)者的參與。 底層系統(tǒng)是足球機(jī)器人系統(tǒng)的動(dòng)作執(zhí)行部分，它的性能直接影響整個(gè)足球機(jī)器人系統(tǒng)的性能。根據(jù)比賽中足球機(jī)器入的基本要求，論文首先設(shè)計(jì)了足球機(jī)器人的車體運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、挑

2、球機(jī)構(gòu)、擊球機(jī)構(gòu)、帶球機(jī)構(gòu)，并作了相應(yīng)的分析，得到了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。其次，為了提高底層控制系統(tǒng)的性能，應(yīng)用dSPACE實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，輔助進(jìn)行底層運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的算法開發(fā)，引入了模糊PI控制算法。 論文系統(tǒng)的研究了足球機(jī)器人的軟、硬件設(shè)計(jì)。首先，硬件設(shè)計(jì)方面，基于DSP+CPLD，引入一種全新的足球機(jī)器人底層系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。以DSP為核心，接收、執(zhí)行指令，為底層控制系統(tǒng)的決策者；CPLD作為功能擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)邏輯和速

3、度檢測(cè)邏輯單元功能。詳細(xì)介紹了機(jī)器人的微控制器、無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)、帶球電機(jī)驅(qū)動(dòng)、踢球機(jī)構(gòu)電磁鐵驅(qū)動(dòng)、球檢測(cè)、加速度檢測(cè)、陀螺儀檢測(cè)電路以及通訊單元等。其次，軟件設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)了通信協(xié)議，簡(jiǎn)介了指令操作流程。對(duì)模糊PI控制算法進(jìn)行簡(jiǎn)化，在控制系統(tǒng)中予以實(shí)際應(yīng)用。以流程圖的形式，對(duì)DSP部分程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，包括串口通信中斷、ADC中斷、捕獲中斷等。并對(duì)系統(tǒng)中采用的抗干擾設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。最后，結(jié)合實(shí)際測(cè)試中遇到的問題，做了總結(jié)和展望，