機(jī)器人足球技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)

本文共計(jì)43頁(yè)，22500余字；

摘 要
機(jī)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(shí)驗(yàn)階段。在我國(guó)更是方興未艾，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)高校、單位進(jìn)行研究開(kāi)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(jī)器人的研制涉及計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感與感知融合、無(wú)線通訊、精密機(jī)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(jī)器人足球技術(shù)發(fā)展和設(shè)計(jì)方案，就個(gè)體足球機(jī)器人的功能模塊及模塊結(jié)構(gòu)，軟硬件實(shí)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(jī)器人的要求，設(shè)計(jì)制作了一個(gè)小型車型足球機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)部件包括小車底盤和電機(jī)、運(yùn)球機(jī)構(gòu)，控制電路板上包括電源、光源探測(cè)部分、單片機(jī)以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分。該足球機(jī)器人的電源用來(lái)給IC芯片工作和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙重電壓。光源探測(cè)是利用光敏電阻阻值分壓的變化向單片機(jī)輸入，電壓大于某值時(shí)，單片機(jī)認(rèn)為是高電平，即表示該路探測(cè)器感應(yīng)到光源，否則為低電平，即表示探測(cè)器沒(méi)有感應(yīng)到光源，如此即可由兩路信號(hào)判斷光源的方向。電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用雙重H橋集成功放電路芯片，可控制兩臺(tái)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，接到單片機(jī)的指令信號(hào)后，可執(zhí)行前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)向。
本文制作的足球機(jī)器人可根據(jù)光源位置進(jìn)行自動(dòng)追蹤，當(dāng)兩個(gè)光敏電阻同時(shí)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)光源追蹤。
關(guān)鍵詞：足球機(jī)器人 , 傳感器,視覺(jué)系統(tǒng),H橋電機(jī)控制
目 錄
1前言 1
1 .1足球機(jī)器人的發(fā)展 1
1.1.1 國(guó)內(nèi)機(jī)器人足球的發(fā)展 1
1.1.2 發(fā)展足球機(jī)器人的目的 2
1.1.3 機(jī)器人足球的意義 3
1.1.3.1 人工智能和機(jī)器人學(xué)新的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題 3
1.1.3.2 連接基礎(chǔ)研究與應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)的必要橋梁 4
1.2.3.3 推動(dòng)信息自動(dòng)化領(lǐng)域產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合的重要途徑 5
1.1.4 機(jī)器人足球的產(chǎn)業(yè)化前景 6
1.1.4.1 機(jī)器人足球的“職業(yè)聯(lián)賽”勢(shì)在必行 6
1.1.4.2 相關(guān)的產(chǎn)品化方向 6
1.2國(guó)際足球機(jī)器人賽事 6
1.3 本文研究的目的和內(nèi)容 7
2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)依據(jù) 8
2.1 競(jìng)賽機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì) 8
2.2 足球機(jī)器人系統(tǒng)的總體架構(gòu) 9
2.3 機(jī)器人使用的傳感器 10
3總體方案確定 11
3.1 車身設(shè)計(jì) 11
3.2 控制電路 14
3.2.1 視覺(jué)系統(tǒng) 14
3.2.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 16
3.2.3 單片機(jī)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 18
3.2.3.1 直流電機(jī)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(dòng)電路 20
3.2.3.4 驅(qū)動(dòng)芯片的選用 21
3.3 運(yùn)球/踢球機(jī)構(gòu) 23
3.3.1 運(yùn)球機(jī)構(gòu) 23
3.3.2 踢球機(jī)構(gòu) 24
4單片機(jī)程序設(shè)計(jì) 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(jī)器人足球賽規(guī)則 33
附錄II程序清單 36
畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表


部 分 參 考 文 獻(xiàn)
王磊 孫增圻.2003.足球機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究.北京.清華大學(xué).計(jì)算機(jī)系智能技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
張興國(guó).微型機(jī)器人足球系統(tǒng)研究.南通工學(xué)院學(xué)報(bào). 2004. 3（4）
張崇巍 李漢強(qiáng).2001 .運(yùn)動(dòng)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(dòng)足球機(jī)器人加速性能的研究.機(jī)械與電子.北京：中科院自動(dòng)化研究所
宗光華.2004.機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐.北京：北京航空航天大學(xué)出版社.26－63，94－95