小型足球机器人踢球器的设计 毕业论文设计

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1、毕业设计论文题目小型足球机器人踢球器的设计专业名称机电一体化学生姓名指导教师毕业时间2014年6月35目录摘要3第1章小型足球机器人踢球器的研究背景及意义41.1足球机器人踢球器的研究背景41.2小型足球机器人的研究意义6第2章足球机器人踢球器的系统结构72.1足球机器人多智能体系统72.2设计目标72.3足球机器人系统结构72.4机器人踢球器子系统82.4.1视觉子系统82.4.2通讯子系统8第3章足球机器人的电路系统分析与设计163.1主芯片介绍及选择163.2主芯片性能183.3最小系统183.4电路系统总述203.5各个执行机构的驱动和控制电路21

2、3.5.1运动机构控制电路及其原理213.6速度检测电路及其原理24第4章系统软件设计274.1软件设计基本思想274.2主程序设计284.3通信子程序设计294.4中断服务程序29总结31致谢32参考文献3335摘要机器人足球比赛是近十年在国际上迅速兴起的一种高技术对抗竞赛。主要涉及到微机械、机器人学、多传感器信息融合、通信、图像处理、机电一体化、计算机技术、对策与决策、智能控制和人工生命等多个相关领域。而足球机器人踢球器系统由通讯子系统，决策子系统，视觉子系统和踢球器子系统四个部分组成。机器人踢球器子系统是整个系统的执行机构。它的好坏影响整个足球机器人

3、的状态，从系统的提升性能、简化设计、扩展功能和应用移植的角度出发，论文的主要研究工作具体如下，小型足球机器人踢球器的系统设计、电路设计及其软件设计，论文对核心器件的选型，单元电路的设计及控制原理都进行了详尽的说明。关键词:足球机器人、踢球器、nRF240135第1章小型足球机器人踢球器的研究背景及意义机器人足球最早是由加拿大大不列颠哥伦比亚大学教授Mackworth在1992年的一次国际人工智能会议上首次提出的，他的目的是通过机器人足球比赛，为人工智能和智能机器人学科的发展提供一个具有标志性和挑战性的课题。此想法一经提出，便得到了各国科学家的普遍赞同和积极

4、响应，国际上许多著名的研究机构和组织开始开展研究，将其付诸实现并不断推动其发展。2050年前研制一队全智能类人型机器人足球队员，并击败世界杯冠军，这个梦想离我们到底有多远？国际机器人杯的组织者与爱好者勇敢接受挑战，义无反顾地向着这个目标努力，但它决不仅是他们的梦想，更是我们大家共同的梦想。足球运动作为一项体育竞技项目，完美地体现着人类追求配合、协作、体能、竞争……揭示着人类对于美的追求。机器人足球则是以足球为载体的前沿高科技研究和高技术对抗，是连接基础研究与实际应用的中介和桥梁，它广泛涉及人工智能计算机视觉自动控制、精密仪器、传感和信息等一系列学科的创新研

5、究，是人工智能和机器人学新的标准问题，其研究成果可广泛应用于工业、农业、军事信息技术等实际领域，是自动化前沿研究成果的窗口和促进产、学、研结合的新途径，集中反映出一个国家的高科技水平和综合国力。1.1足球机器人踢球器的研究背景在人工智能发展的历史上，博奕曾经作为典型问题极大的推动了人工智能的发展。40年代提出了用计算机与人类下棋的目标，1997年IBM的超级计算机“深蓝”击败了世界冠军卡斯帕罗夫，是人工智能学科的一个里程碑，实现了研究人员40年的梦想。随着信息技术的飞速发展，多机器人的应用需求不断的增加，多主体动态不可预测环境中的问题求解已成为信息-自动化

6、领域基础研究和应用研究的重大挑战性课题。因此博奕已经不能作为这些研究的载体，必须寻找新的标准问题来考核人工智能技术的发展。而足球机器人为此提供了一个典型的应用和测试平台。与机器人象棋比赛不同，足球机器人是人工智能的全面体现，也就是说除了“思维”之外，还包括“感知”与“行动”。它涉及的学科也更广泛。足球机器人是智能机器人的一个新领域，集高新技术和体育比赛于一体，是科技理论和实际密切结合的极富生命力的成长点，兴起仅仅几年，便引起各国学者的普遍关注。35足球机器人系统是多个机器人活动在一个实时、噪声以及对抗性的复杂环境下，通过协作、配合朝向一个共同的目标（或完成

7、复杂任务）。足球机器人研究的目的是研究对未来社会有深远意义的多机器人（或多智能体）在复杂动态环境和多重制约下，完成多任务和多目标所需的实时推理和规划技术。所以，一个新兴的领域-足球机器人领域已逐渐形成，它是一个多学科交叉领域，包括：智能机器人系统、多智能体系统、实时图像处理与模式识别、智能体结构设计、实时规划和推理、移动机器人技术、机器传动与驱动控制、传感器与数据融合和无线通讯等。它既是一个典型的智能机器人系统，又为研究发展多智能体系统、多机器人合作等理论提供了生动的研究模型和标准的测试平台。首次提出用机器人进行足球比赛，是AlanMackworth(Un

8、iversityofBritishColumbia,Canada)