小型組足球機器人的設計與實現.pdf

1、足球機器人涉及多個學科、領域，是一個典型的智能機器人系統(tǒng)，為研究發(fā)展多智能體系統(tǒng)、多機器人之間的合作與對抗提供了生動的研究模型，是展示信息自動化前沿研究成果的窗口和促進產、學、研相結合的新途徑。引起了越來越多的科研機構和高等院校的關注，吸引了越來越多的科研人員和學者的參與。 底層系統(tǒng)是足球機器人系統(tǒng)的動作執(zhí)行部分，它的性能直接影響整個足球機器人系統(tǒng)的性能。根據比賽中足球機器入的基本要求，論文首先設計了足球機器人的車體運動機構、挑

2、球機構、擊球機構、帶球機構，并作了相應的分析，得到了機器人的運動學模型。其次，為了提高底層控制系統(tǒng)的性能，應用dSPACE實時仿真平臺，輔助進行底層運動控制系統(tǒng)的算法開發(fā)，引入了模糊PI控制算法。 論文系統(tǒng)的研究了足球機器人的軟、硬件設計。首先，硬件設計方面，基于DSP+CPLD，引入一種全新的足球機器人底層系統(tǒng)的設計方案。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作為功能擴展，實現無刷直流電機驅動邏輯和速

3、度檢測邏輯單元功能。詳細介紹了機器人的微控制器、無刷直流電機驅動、帶球電機驅動、踢球機構電磁鐵驅動、球檢測、加速度檢測、陀螺儀檢測電路以及通訊單元等。其次，軟件設計方面，設計了通信協(xié)議，簡介了指令操作流程。對模糊PI控制算法進行簡化，在控制系統(tǒng)中予以實際應用。以流程圖的形式，對DSP部分程序結構進行了描述，包括串口通信中斷、ADC中斷、捕獲中斷等。并對系統(tǒng)中采用的抗干擾設計進行了詳細闡述。最后，結合實際測試中遇到的問題，做了總結和展望，