類人足球機器人控制系統(tǒng)的底層設(shè)計及決策研究.pdf

1、類人機器人是機器人研究領(lǐng)域的一個重要分支，代表了機器人的尖端技術(shù)，是機器人研究的最高境界。類人機器人足球比賽是伴隨著類人機器人技術(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抗活動，積極參與該項活動將對我國類人機器人事業(yè)的發(fā)展起重要的推動作用。 控制系統(tǒng)是機器人的核心部分。類人足球機器人關(guān)節(jié)眾多，控制電路復(fù)雜，而比賽對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實時性、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、機器人在賽場上表現(xiàn)良好的基礎(chǔ)。 硬件方面，本文首先從當(dāng)前Robocup機器人足球比賽對類人機器人的功能需求和規(guī)則要求出發(fā)，為實驗室研制的類人機器人機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，主要完成實時視覺信息處理、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、對各個舵機的

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)計工作，主要按照性價比高、容易購買到、集成度高、能耗小的原則選擇了器件，以滿足機器人對控制系統(tǒng)體積和能耗的要求。 軟件方面，嵌入式操作系統(tǒng)是機器人控制系統(tǒng)重要的組成部分。嵌入式Linux是機器人操作系統(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)存可以使機器人對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