基于dsp和fpga小型足球机器人控制系统的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要机器人足球融合机械设计、自动控制、无线通信、图像识别、人工智能等多项技术，已成为机器人研究领域中的一个热点。机器人足球赛的结果反映了一个球队在各相关学科的综合实力，机器人的性能是球队整体实力的基础。足球机器人系统分为通信子系统，决策子系统，视觉子系统和机器人子系统四部分。机器人子系统是整个系统的执行机构，其性能是比赛取胜的一个关键因素。本文通过研究当今世界小型组足球机器人的发展趋势，设计了一套基于DSP和FPGA的小型足球机器人控制系统，该系统具有响应时间短、控制精度高等特点。论文主要研究工作如下

2、：(1)阐述了研究机器人足球赛的意义，分析了国内外足球机器人的发展过程和现状。通过对比赛规则的理解明确了足球机器人系统设计的目的和要求。(2)通过大量文献的阅读，从足球机器人车轮布局入手，研究了四个全方位轮蝶型分布的足球机器人运动控制方法，并使用MATLAB仿真得出足球机器人行进时所具备的最大速度和最大加速度，为机器人控制提供了理论基础。(3)论文重点阐述了足球机器人平台的硬件设计。硬件设计包括多路电机控制、无线通信、击球电路、电源管理、数据存储等等。论文对核心器件的选择、FPGA的硬件设计等都进行了详尽的说明。(4)论文对

3、DSP中实现的PID控制、无线通信协议、AD采集程序、系统初始化和包含的IQ数学库等加以详细解释，并对程序内一些函数的功能和结构进行了描述，对个别重点程序段给予详细的标注。(5)总结了制作过程中遇到的一些问题，并对系统未来升级进行了展望。本论文的特点是在设计过程中仔细进行方案比较，采用高性能的DSP处理器与FPGA相结合，增强了系统的处理能力。EPlC3完成数据采集，TM$320F2812与其采用寻址方式通信，使机器人系统处理速度更快，控制更稳定。在实际测试和训练中发挥了优异的性能。关键词：足球机器人；全方位轮；I)SP；F

4、PGA大连理工大学硕士学位论文TheReseachofSmallSizeSoccerRobotControlSystemBasedonDSPandFPGAAbstractRobotSoccercontainsmanytechnologiessuchasmechanismdesigning，automation，wirelesscommunication，imageidentifY,artificialintelligenceandSOon．Ithasalreadybecomeahotspotintherobotresearc

5、hingfield．Theresultofrobotsoccerreflectstheintegrativeabilityofateaminallrelativesubjects．Asoccerrobotsystemcanbedividedintofoursubsystems，knownascommunicationsubsystem，decisionsubsystem，visionsubsystem，androbotsubsystem．Robotsubsystemistheexecutiveorganizationofth

6、ewholesystem，anditsperformanceisthekeyfactorofvictory．Afterinvestigatingthedevelopmentofsmallsizesoccerrobotintheworld，thispaperdesignsacontrolsystemofsmallsizesoccerrobotbasedonDSPandFPGA．whichhasthecharacteristicsoffastresponse．highprecisionandSOon．Themainresearc

7、hesofthepaperarcshownasbelow：(1)Expatiatethesignificanceoftherobotsoccermatch．Analyzethecourseandactualityofthesoccerrobotathomeandabroad．(2)Investigatethecontrolmethodofsoccerrobotwithfouromnidirectionalwheelsdistributinglikebutterfly．UseMatlabtosimulatetherobotmo

8、ving．andgetthemaximumspeedandaccelerationwhichprovidesthetheoreticfoundationtotherobotcontr01．(3)Thepapermostlyexpatiatesthehardwaredesignofsocce