中国机器人大赛robocup竞速标准赛技术报告.doc

2014中国机器人大赛暨RoboCup公开赛
2014中国工程机器人大赛(Robot at Work)
技术报告
参赛学校
队伍名称

参赛队员

带队教师
(姓名/联系方式)


参赛项目
机器人竞速标准赛
中国机器人大赛暨RoboCup公开赛(工程类项目)组委会
中国工程机器人大赛组委会
2014年8月
填写说明
1、凡参加此次工程机器人大赛比赛的参赛队伍必须填写本技术报告。
2、现场报到时,将申报书的电子档和纸质档提交至大赛组委会。
3、本书应该填写完整、内容详实、表达准确,数字一律填写阿拉伯数字,英文一律为Times New Roman。
4、填写本技术报告时,各项内容字数不得少于规定字数。
5、打印格式与装订
(1)纸张为A4大小,双面打印;
(2)文中小标题为四号、仿宋、加黑;
(3)栏内正文为小四号、仿宋;
关于技术报告使用授权的说明
本人完全了解2014年中国机器人大赛暨RoboCup公开赛(工程类项目)&2014中国工程机器人大赛(Robot at Work)关于保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会所有,比赛组委会可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名:
带队教师签名:
日期:
一、作品简介(研究内容、目标、完成情况概述)
研究内容和目的以及完成情况
研究内容为“仿人机器人”。仿人机器人智能化程度较高,能够自主进行行进及方向识别。与其它机器人相比,仿人机器人具有支撑面积小,质心的相对位置高的特点。仿人机器人比其它各类机器人具有更高的灵活性以及较高的智能性,因此具有自身独特的优势,更适合在人类的生活或工作环境中与人类协同工作,而不需要专门为其对这些环境进行大规模改造。例如代替危险作业环境中(如核电站内)的工作人员,在不平整地面上搬运货物等等。此外将来社会环境的变化使得
仿人机器人在护理老人、康复医学以及一般家务处理等方面也有很大的潜力。
相关研究国内外情况概述
仿人机器人领域中,日本和美国的研究最为深入。日本方面侧重于外形仿真,美国方面则侧重用计算机模拟人脑的研究。
日本本田公司研制的仿人机器人ASIMO是目前最先进的仿人行走机器人。,体重52公斤。它的行走速度是0-。ASIMO可以实时预测下一个动作并改变重心,可以行动自如,进行诸如“8”字形行走、下台阶、弯腰等各项复杂动作等。
我国政府也逐渐开始关注这个领域。研制的机器人“汇童”已具有视觉、语音对话、力觉、平衡觉等功能,还可实现模仿太极拳、刀术等人类复杂动作
二、研究技术方案(硬件设计、软件设计、系统调试说明)
硬件设计
电源机器人属于电子设备,所以给机器人提供足够的电量是很重要的事情。机器人在做剧烈运动的时候耗电是很大的,市场上的普通电池都无法使机器人正常运动。-1000mAh-15C直流电源。
光电传感器
光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化,然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。
控制芯片
控制芯片模块包括单片机、时钟电路、复位电路、外部程序存储芯片扩展以及大规模CPLD芯片。单片机采用森汉公司的AT89S52,它是8位的高性能嵌入式控制器,其内部集成了8k的可在线编程的Flash存储器;256字节的RAM,可寻址64字节,具有32根I/O口、3个可编程定时器、8个中断源、6个中断矢量、1个看门狗定时器。时钟电路给系统提供时间基准,。同时,本设计还扩展了一片8k×8位的外部存储芯片2864。CPLD芯片采用的是ALTERA公司的EPM7128。
串行通信
串行通信模块主要用于AT89S52单片机与PC机之间的串行通信。口符合RS-232标准, AT89S52单片机上的串行接口是CMOS电平,在RS-232与CMOS电平通信时,需要电平转换,因此,设计时利用MAX232芯片来作电平转换。
舵机的驱动控制
6路舵机的控制信号来自CPLD芯片的I/O口(引脚30、31、33、34、35、36、37、39、40、41、44、45)。为了防止干扰,13路舵机控制信号和驱动电路应经过TLP-521光电隔离,通过隔离出来的控制信号,还必须接入LM324比较器,以消除毛刺,增加信号的稳定性,提高信号的输出电流,以便舵机能够正确工作不至于产生不必要的抖动。
动力源的选择
目前市场上,有很多种电动机向机器人提供能源: