西華Ⅰ型足球機(jī)器人子系統(tǒng)的研究.pdf

1、機(jī)器人足球比賽是近幾年國際上開展起來的一種高科技對(duì)抗活動(dòng)。經(jīng)過近幾年的研究和發(fā)展，由于它集高新技術(shù)、娛樂、比賽于一體，所以引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注和極大興趣。足球機(jī)器人涉及機(jī)器人、智能控制、數(shù)據(jù)融合、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通訊、圖像處理、機(jī)構(gòu)學(xué)和人工生命等多個(gè)領(lǐng)域，為研究多智能體系統(tǒng)、多機(jī)器人等理論提供一個(gè)很好的試驗(yàn)載體，又為研究發(fā)展多智能體等系統(tǒng)理論提供了生動(dòng)的研究模型，是理論密切聯(lián)系實(shí)際極富生命力的成長(zhǎng)點(diǎn)。足球機(jī)器人系統(tǒng)是由四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：視

2、覺子系統(tǒng)，決策子系統(tǒng)，通信子系統(tǒng)，機(jī)器人小車子系統(tǒng)。小車在場(chǎng)上的表現(xiàn)直接體現(xiàn)了整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的好壞。為適應(yīng)比賽需要，機(jī)器人應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)要求：尺寸小于7.5cm×7.5cm×7.5cm(直線、轉(zhuǎn)向)運(yùn)動(dòng)性能好；反應(yīng)靈活；平穩(wěn)性好：抗干擾；可維護(hù)性；制造成小低。 本文對(duì)機(jī)器人子系統(tǒng)的總體功能與要求、機(jī)械結(jié)構(gòu)與車體構(gòu)成和零部件的設(shè)計(jì)、通訊單元、CPU單元選擇、無線接收模塊、控制軟件等作以介紹。本論文運(yùn)用虛擬設(shè)計(jì)方法、創(chuàng)新設(shè)計(jì)夯法

3、和有限元設(shè)計(jì)方法對(duì)西華Ⅰ型足球機(jī)器人子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的運(yùn)用，提高了工程設(shè)計(jì)中的效率，縮短了設(shè)計(jì)周期。在設(shè)計(jì)過程中，本課題采用了三維參數(shù)化實(shí)體建模軟件Pro/E對(duì)機(jī)器人子系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。得到了設(shè)計(jì)目標(biāo)的重量、重心位置、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)量矩陣。 足球機(jī)器人子系統(tǒng)工作環(huán)境復(fù)雜而且惡劣，受到了來自多方面的干擾和撞擊，對(duì)機(jī)器人子系統(tǒng)的可靠性的要求很高。本課題在傳統(tǒng)的分析方法基礎(chǔ)上，采用有限元設(shè)計(jì)思想，運(yùn)用ANSYS對(duì)機(jī)器人