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1、第35卷 第9期哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报Vol135No192003年9月JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGYSep.,2003微型足球机器人底层控制系统研究赵 臣,尚旭辉,耿淑琴(天津大学智能机械研究所,天津300072)摘 要:对微型足球机器人低层控制系统进行了研究,给出了一种以87C196KC为核心辅以LM629运动控制器构成的双闭环微型足球机器人低层控制系统.由于采用了集成运动控制芯片,不仅简化了系统软硬件设计,提高了系统可靠性,减轻了设计工作量,而且显著提高了系
2、统性能,反应快,控制精度高,伺服刚度大,还具有一定的自适应能力.堵转等问题也得到了较好的解决.该系统不仅可满足微型机器人控制需要,适当增加功能后还可方便地改造成Robocup小型足球机器人低层控制系统.关键词:多智能体系统;微型足球机器人;控制系统;控制性能中图分类号:TP24文献标识码:A文章编号:0367-6234(2003)09-1033-03ControlsystemformicrosoccerrobotZHAOChen,SHANGXu2hui,GENGShu2qing(IntelligentMachineR
3、esearchInstituteofTianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Withthehelpofthemotioncontrolleritnotonlysimplifiesthedesignofthehardwareandsoftwareofthecontrolsystembutalsoenhancesconsiderablyitsreliabilityandperformance.Experimentsshowthatthenewmicrosoccerro
4、botcontrollerfeaturesaquickresponse,highcontrolprecisionandhighservorigidity.Ithasalsoagoodself2adaptability.Thestallproblemofthemotorisalsosolvedeffectively.Keywords:multi2agentsystem;microsoccerrobot;controlsystem;controlperformance 作为人工智能与机器人学研究的良好平台,足AT89C
5、52单片机,配LM629运动控制器)、SOTYII[1]球机器人技术已受到国内外学者的普遍关注.机(采用80C196KC单片机,配LM629运动控制器)、器人足球赛的胜负除了取决于决策子系统水平的Mirage(采用80C196KC单片机,辅以自己设计的高低外,还在很大程度上决定于硬件系统特别是球控制电路)等.国内开发了以MCS51系列单片机员———机器人小车性能的好坏.机器人小车的性能[3]为核心和以DSP为核心的低层控制系统等.这主要由车体性能与车载嵌入式控制系统———微型些系统都存在如下共同的问题:(1)控制算法
6、全用足球机器人低层控制系统决定.当小车车体具有了微控器实现;(2)利用本身自带或外围扩展定时器[2]良好的运动性能后小车的性能主要由低层控制或者外设的捕获单元进行测速,处理起来占用微系统决定.低层控制系统的基本任务是:接收决策控器时间,而且频繁的中断也将影响微型足球机子系统通过无线通信子系统发射装置传来的运动器人低层控制系统的动态品质特性,成为复杂控控制指令,然后根据接收到的运动指令控制小车制算法的瓶颈;(3)速度采样频率比较低,不易得左、右转速以实现规划的运动.到较高的伺服刚度,特别是在静止时足球机器人国外典型的低
7、层控制系统有MIROII(采用没有很大的制动力矩;(4)速度反馈脉冲鉴向、倍频、计数等电路不仅有一定的功耗,而且占用较大收稿日期:2003-06-20.基金项目:国家高技术研究发展计划资助项目(863-的PCB板面积;(5)采用微控器上的PWM输出口2001AA422270);天津市高校科技发展基金资助项目.控制电机,占用一定的微控器时间;(6)通常采用作者简介:赵 臣(1963-),男,博士,教授.单一的速度闭环控制;(7)不能很好地解决电机堵©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDis
8、cCo.,Ltd.Allrightsreserved.·1034·哈 尔 滨 工 业 大 学 学 报 第35卷 转问题.所有这些问题都会影响到足球机器人的数均可在运动过程中加以改变.运动控制性能.2 低层控制结构及实现本文的低层控制系统以87C196KC为核心,辅以LM629运动控制器,二者构成双闭环控制系微型足球机器人
