足球機器人運動控制系統(tǒng)的研究與完善.pdf

1、機器人足球比賽是近年來人工智能與智能機器人研究領(lǐng)域中一個十分令人注目的熱點，它為許多理論，包括人工智能、機器視覺、運動控制等提供了一個理想的實驗平臺。足球機器人系統(tǒng)可以分為視覺子系統(tǒng)，決策子系統(tǒng)，無線通訊子系統(tǒng)和機器人小車子系統(tǒng)四個部分。其中機器人小車子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，是決策系統(tǒng)的決策執(zhí)行者，無線通訊子系統(tǒng)則實現(xiàn)了決策系統(tǒng)與機器人小車子系統(tǒng)的通訊。機器人小車子系統(tǒng)和無線通訊子系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用。本文在總結(jié)原有系統(tǒng)基

2、礎(chǔ)上針對小車子系統(tǒng)和無線通訊子系統(tǒng)在硬件和軟件方面做了進(jìn)一步完善和改進(jìn)。 本文介紹了足球機器人的歷史，對集控式足球機器人的四個子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，并著重論述了NEWNEUⅣ足球機器人小車子系統(tǒng)、無線通訊子系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計以及對系統(tǒng)的改進(jìn)。針對小車子系統(tǒng)，闡述了控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計原理，改進(jìn)了機器人電路結(jié)構(gòu)，并設(shè)計了決策下放、FLASH讀寫、點球任務(wù)等子程序，完善了系統(tǒng)功能。對無線通訊子系統(tǒng)，分別闡述了基于BIM

3、模塊的無線通訊子系統(tǒng)和基于nRF2401無線通訊子系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，對兩種方案的優(yōu)缺點進(jìn)行了比較分析，得出nRF2401模塊比BIM模塊更適合應(yīng)用于足球機器人無線通訊子系統(tǒng)的結(jié)論，并對通訊協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn)。對如何提高運動控制系統(tǒng)性能，分析了直流電機的靜態(tài)和動態(tài)模型，論述了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的特性，設(shè)計了電流環(huán)的控制環(huán)節(jié)。實驗證明，該電路可以較好的對電流信號進(jìn)行放大，為雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 最后做了總結(jié)，指出了工作的成果和需