機器人足球技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計

本文共計43頁，22500余字；

摘 要
機器人足球在世界范圍都是新興事物、新興技術(shù)、新興產(chǎn)業(yè)，在很多方面仍處于探索、實驗階段。在我國更是方興未艾，國內(nèi)只有少數(shù)高校、單位進(jìn)行研究開發(fā)，而且研究的方向也比較窄，還有很大的發(fā)展前景和發(fā)展空間。硬件足球機器人的研制涉及計算機、自動控制、傳感與感知融合、無線通訊、精密機械和仿生材料等眾多學(xué)科的前沿研究與綜合集成。
本文結(jié)合目前的機器人足球技術(shù)發(fā)展和設(shè)計方案，就個體足球機器人的功能模塊及模塊結(jié)構(gòu)，軟硬件實施方案的流程、原理作了詳細(xì)的介紹和討論。根據(jù)比賽機器人的要求，設(shè)計制作了一個小型車型足球機器人，其結(jié)構(gòu)部件包括小車底盤和電機、運球機構(gòu)，控制電路板上包括電源、光源探測部分、單片機以及電機驅(qū)動部分。該足球機器人的電源用來給IC芯片工作和電機驅(qū)動的雙重電壓。光源探測是利用光敏電阻阻值分壓的變化向單片機輸入，電壓大于某值時，單片機認(rèn)為是高電平，即表示該路探測器感應(yīng)到光源，否則為低電平，即表示探測器沒有感應(yīng)到光源，如此即可由兩路信號判斷光源的方向。電機驅(qū)動采用雙重H橋集成功放電路芯片，可控制兩臺電機的正反轉(zhuǎn)，接到單片機的指令信號后，可執(zhí)行前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)向。
本文制作的足球機器人可根據(jù)光源位置進(jìn)行自動追蹤，當(dāng)兩個光敏電阻同時感應(yīng)到光，兩輪都前進(jìn)；當(dāng)感應(yīng)到光源在左邊，則左輪反轉(zhuǎn)，右輪正轉(zhuǎn)，小車即向左轉(zhuǎn)；右轉(zhuǎn)也是一樣，如此即能實現(xiàn)自動光源追蹤。
關(guān)鍵詞：足球機器人 , 傳感器,視覺系統(tǒng),H橋電機控制
目 錄
1前言 1
1 .1足球機器人的發(fā)展 1
1.1.1 國內(nèi)機器人足球的發(fā)展 1
1.1.2 發(fā)展足球機器人的目的 2
1.1.3 機器人足球的意義 3
1.1.3.1 人工智能和機器人學(xué)新的標(biāo)準(zhǔn)問題 3
1.1.3.2 連接基礎(chǔ)研究與應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的必要橋梁 4
1.2.3.3 推動信息自動化領(lǐng)域產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合的重要途徑 5
1.1.4 機器人足球的產(chǎn)業(yè)化前景 6
1.1.4.1 機器人足球的“職業(yè)聯(lián)賽”勢在必行 6
1.1.4.2 相關(guān)的產(chǎn)品化方向 6
1.2國際足球機器人賽事 6
1.3 本文研究的目的和內(nèi)容 7
2設(shè)計基礎(chǔ)依據(jù) 8
2.1 競賽機器人的創(chuàng)意設(shè)計 8
2.2 足球機器人系統(tǒng)的總體架構(gòu) 9
2.3 機器人使用的傳感器 10
3總體方案確定 11
3.1 車身設(shè)計 11
3.2 控制電路 14
3.2.1 視覺系統(tǒng) 14
3.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 16
3.2.3 單片機及電機驅(qū)動電路 18
3.2.3.1 直流電機的伺服控制 18
3.2.3.2 PWM控制技術(shù) 19
3.2.3.3 H型橋式驅(qū)動電路 20
3.2.3.4 驅(qū)動芯片的選用 21
3.3 運球/踢球機構(gòu) 23
3.3.1 運球機構(gòu) 23
3.3.2 踢球機構(gòu) 24
4單片機程序設(shè)計 25
5制作調(diào)試 26
6結(jié)論 28
7總結(jié) 28
致謝 30
參考文獻(xiàn) 31
英文摘要 32
附錄I機器人足球賽規(guī)則 33
附錄II程序清單 36
畢業(yè)設(shè)計成績評定表


部 分 參 考 文 獻(xiàn)
王磊 孫增圻.2003.足球機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計研究.北京.清華大學(xué).計算機系智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室
張興國.微型機器人足球系統(tǒng)研究.南通工學(xué)院學(xué)報. 2004. 3（4）
張崇巍 李漢強.2001 .運動控制系統(tǒng).武漢：武漢理工大學(xué)出版社.6－66
佟海軍. 2004.雙輪驅(qū)動足球機器人加速性能的研究.機械與電子.北京：中科院自動化研究所
宗光華.2004.機器人的創(chuàng)意設(shè)計與實踐.北京：北京航空航天大學(xué)出版社.26－63，94－95