武术擂台机器人设计报告说明书2

合集下载

武术擂台机器人设计报告说明书 -2

武术擂台机器人设计报告说明书 -2

《武术擂台机器人》毕业设计说明书系部:机电工程系专业:机电一体化班级:机电133班学生姓名:***学号:*************:***毕业设计(论文)开题报告一、选题来源、目的和意义:(一)选题来源:教师自拟(二)选题目的及意义:目前,国内外的许多大学及研究机构都在积极投入人力、财力研制开发针对特殊条件下的安全监测系统。

其中包括研究使用远程、无人的方法来进行实现,如机器人、远程监控等。

无线传输的发展使得测量变得相对简单而且使得处理数据的速度变得很快甚至可以达到实时处理”。

该智能小车可以作为机器人的典型代表。

它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分、CPU。

机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。

可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。

通过构建智能小车系统,培养设计并实现自动控制系统的能力。

在实践过程中,熟悉以单片机为核心控制芯片,设计小车的检测、驱动和显示等外围电路,采用智能控制算法实现小车的智能循迹。

灵活应用机电等相关学科的理论知识,联系实际电路设计的具体实现方法,达到理论与实践的统一。

在此过程中,加深对控制理论的理解和认识。

(1)掌握基本构型和传感器的安装方法,并能搭建出能完成一定功能的机器人,利用创意之星组件,进行避障小车的组装,调试,利用红外传感器进行路障感应,完成避障功能。

(2)会用控制器联机调试舵机工作状态,会查询各种传感器的数据。

(3)能通过编程实现智能小车自主躲避障碍物的功能(4)对避障小车的避障原理有充分的理解,掌握其避障的方法,能够对实验过程中出现的问题进行解决,发现问题,解决问题。

目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2典型机器人竞赛简介 (1)1.2.1国际机器人赛事 (1)1.2.2国内机器人赛事 (2)1.2.3机器人竞赛的特点 (4)1.3武术擂台机器人比赛规简介 (4)1.3.1比赛场地 (8)1.3.2竞赛方式 (8)1.3.3胜负判定 (9)1.4本文研究的主要内容 (9)第二章竞赛策略 (9)2.1规则分析 (11)2.2应战策略 (11)2.2.1将敌方机器人推下擂台 (12)2.2.2避免被对方推下擂台 (13)第三章擂台机器人总体设计方案 (11)3.1基本内容和问题 (11)3.2总体的设计方案及步骤 (11)第四章擂台机器人机械结构设计 (13)4.1底板舵机结构件和连接件 (13)4.2 CDS55xx机器人舵机 (14)4.3车轮选择 (15)4.4红外接近传感器 (18)第五章擂台机器人控制系统 (22)5.1CDS55xx机器人舵机的调速软件 (22)5.2MultiFLEX TM2-PXA270控制器的功能概述 (25)5.3控制程序 (33)第六章总结与展望 (35)6.1总结 (35)6.2对进一步的展望 (35)参考文献 (36)附录1 cds5500机器人舵机控制程序 (36)附录2 控制器原理图 (36)附录3机器实体照片 (36)致谢 (36)第一章绪论1.1 课题背景机器人技术是高度综合的现代科学技术,近年来,智能机器人技术飞速发展,智能机器人除了在先进制造领域发挥重要作用之外,已经越来越接近人们的日常生活,以清洁机器人为代表的家庭服务机器人已经在全世界范围内广泛应用。

基于单片机的武术擂台轮式机器人控制系统设计

基于单片机的武术擂台轮式机器人控制系统设计

摘要本文介绍了一种基于单片机的武术擂台轮式机器人控制系统设计,通过查阅多篇文献资料,结合设计要求,分析合理的设计方案,详细介绍了武术擂台轮式机器人的硬件组成设计和软件设计流程。

机器人的产生和发展绝不是偶然的。

在现代工业的需求之下,人力劳动力已经不能满足日益增长的工业需求,快节奏的经济增长要求工作效益最大化,此时机器人应运而生。

机器人是一个能够接受人类指令,并按照预定的程序而执行有规律的动作的机械装置。

由于机器人的诞生,使得现代工业发生了翻天覆地的变化。

工业生产由于机器人的参与,大大提升了工厂的生产效率。

对于轮式机器人的设计,首先要了解机器人的整体构成部分。

本文详细介绍了基于单片机的武术擂台轮式机器人控制系统设计的一些基本方法,对各个模块的设计进行了选择与分析。

此次设计主要包括了控制器模块、舵机模块、电机驱动模块、检测模块等部分的设计。

设计中采用了以STC12C5A60S2单片机为控制器,在此基础上配以红外接近传感器、红外测距传感器、灰度传感器、舵机和电机驱动电路,构成一个完整的武术擂台轮式机器人控制系统。

再运用C语言编程实现机器人的软件部分,通过软硬件结合,武术擂台轮式机器人可以实现红外测距、灰度定位、推动对方机器人等功能。

关键词:单片机;轮式机器人;传感器;控制方法;ABSTRACTThis paper introduces a kind of martial arts challenge wheeled robot control system based on single chip design, by looking at more than literature, combined with the design requirements, analysis and reasonable design scheme, introduced the martial arts challenge wheeled robot design of the hardware and the software design process.The emergence and development of the robot is by no means accidental. Under the demand of modern industry, human labor cannot meet the increasing industrial demand, the fast pace of economic growth will require work benefit maximization, the robot arises at the historic moment. The robot is a can accept human command, and in accordance with the scheduled program and perform regular action mechanism. Because the birth of the robot, great changes have taken place in modern industry. Industrial production due to the robot's participation, greatly improved the production efficiency of the factory.To the design of the wheeled robot, the first thing to understand the whole part of the robot. This paper introduces martial arts challenge wheeled robot control system based on single chip microcomputer design some of the basic methods of the design of each module selection and analyzed. This design mainly includes the controller module, servo module, motor drive module, test module and other parts of the design. STC12C5A60S2 microcontroller as controller is adopted in design, on the basis of the match with infrared proximity sensors, infrared distance sensor, gray sensor, steering gear and motor drive circuit, constitute a complete martial arts ring wheeled robot control system. Using C language programming to realize the software part of the robot, through the combination of software and hardware, and martial arts challenge wheeled robot can realize infrared distance, gray level positioning, promote each other robots, etc.Key words:Single chip microcomputer; Wheeled robot; The control method目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)1. 系统总体设计以及方案论证 (3)1.1 方案的选择 (3)1.2 系统控制框图 (4)2. 硬件电路设计 (5)2.1 控制模块的设计 (5)2.1.1 控制器的介绍 (5)2.1.2 最小系统的定义 (6)2.1.3 复位电路 (7)2.1.4 时钟电路 (9)2.2 程序下载电路 (10)2.3 电机驱动模块的设计 (11)2.3.1 74HC595芯片介绍 (11)2.3.2 L298N芯片介绍 (13)2.3.3 直流电机介绍 (14)2.3.4 电机驱动模块电路 (16)2.4 电源模块的设计 (17)2.4.1 控制电源 (17)2.4.2 直流电机驱动电源及舵机电源 (18)2.5 检测模块的设计 (19)2.5.1 机器人传感器的介绍 (19)2.5.2 红外接近传感器的介绍 (19)2.5.3 红外测距传感器的介绍 (21)2.5.4 灰度传感器的介绍 (22)2.6 舵机模块的设计 (23)2.6.1 舵机的介绍 (23)2.6.2 工作原理 (23)2.6.3 型号的选择和性能介绍 (24)2.7 其他基本模块的设计 (26)2.7.1 按键模块 (26)2.7.2 电源指示灯电路 (27)2.7.3 报警模块 (27)2.8 总电路设计 (27)3. 软件设计 (29)3.1 软件流程图 (29)3.2 软件仿真图 (31)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1 (36)附录2 (37)绪论1. 选题背景及意义1958年第一个机器人诞生,历经几十年的研究,对于机器人的研究成果层出不穷,工业机器人的广泛应用则是最好的体现。

基于华北五省武术擂台赛机器人结构设计

基于华北五省武术擂台赛机器人结构设计

• 183•擂台机器人排位积分赛将擂台上事先放置的象棋和障碍物全部推下擂台,重物和棋子必须完全掉下擂台后才能得分。

在推象棋和障碍物的 过程中,攻击铲受力面积少,导致接触目标概率降低,攻击时就有可能逃脱,从而导致比赛丢分。

因此,需要对攻击铲结构进行加长设计,在保证机器人移动的灵活性的同时,通过增大攻击铲接触面积来提升攻击概率。

引言:越来越多的学校与社团开展各式各样的机器人比赛。

武术擂台赛是一组对抗性较强的自主移动机器人比赛,机器人能够实现自主识别、自主决策、自主攻击的智能机器人。

由于带有攻击武器、而且攻击过程中自主性强,对抗激烈,国外早已开展相关擂台机器人的比赛,而国内近几年也兴起了一股机器人热,机器人武术擂台赛是以观赏性和趣味性来吸引观众而受到学生追捧。

国内大型的擂台机器人比赛有中国机器人大赛和华北五省(市、自治区、直辖市)机器人大赛,由于这武术擂台赛规则对擂台机器人的限制较多,所以大多数机器人所采用的结构均属以轮胎作为滚动体、以固定攻击铲作为攻击装置再辅以相应的传感器构成。

擂台机器人排位积分赛将擂台上事先放置的象棋和障碍物全部推下擂台,重物和棋子必须完全掉下擂台后才能得分。

擂台机器人对抗赛将对方机器人推至台下或推翻对方机器人导致不能移动后才能得分。

在推象棋和障碍物过程中,得分的关键点在于;目标推的越多,时间越少,则得分越高。

所以攻击铲受力面积越大,推中目标概率越高,得分就越高,因此在原攻击铲的基础上重新设计攻击铲的结构,加大受力面积。

图1 机器人本体1 擂台机器人结构设计本文在平板底盘四驱式移动机器人基础之上提出一种具有攻击铲变形能力车辆机器人的车体结构。

该机器人本体如图1所示。

在设计过程中采用标准件方法设计机器人,使整车由多个标准组件拼装而成,有利于比赛中车辆损坏的快速替换,而且便于制造、 装配、采购和更好的扩展性。

机器人采用四驱轮移动机构,每个驱动轮独立驱动,同时轮胎采用双驼峰橡胶轮胎,可以产生较大的驱动力。

武术擂台机器人设计报告说明书样本

武术擂台机器人设计报告说明书样本

武术擂台机器人课程设计报告阐明书班级:组长:成员:摘要在社会不断发展今天, 人们越发结识到了机器人技术重要性, 促使着机器人技术在不断地改革和创新当中, 机器人应用也在各个领域获得了重大进步, 增长了可操作性和实际性。

而在运动时也不但限于单一操控, 机器人技术在一步步往迈进同步, 对于其在执行命令时技术性拥有了更高规定, 运动实时性和可靠性也在逐渐增长。

当前, 中华人民共和国诸多高等院校及公司都在不同领域研发机器人, 例如足球机器人, 勘测机器人, 医疗救护机器人等等, 人们开始结识到了在机器人领域有着很大发展空间, 而同步期机器人比赛更是络绎不绝, 而咱们所设计则是一款武术擂台赛机器人。

本文是通过对创博公司旗下创意之星武术擂台机器人阐明书, 有关学习材料, 自己拼装出防守型武术擂台机器人, 它可以自动检测武术擂台边沿, 发现敌方以及定位武术擂台机器人, 采用了红外传感器, 灰度传感器和红外测距传感器构成了一种集环境感应, 动态决策与规划, 行为控制与执行等各种功能于一体综合系统, 采用C语言进行运动程序编写, 最后实现一种可以参加武术擂台机器人比赛成品。

核心词: 擂台机器人, 控制系统, 创意之星, MultiFlex任务分派:组长: 张文帅负责仿真。

成员: 赵义界负责UG机器人模型绘画。

郭利军负责控制程序。

周丰负责机器人构造设计。

总体设计通过全员多次摸索讨论, 许多细节多次推敲合伙完毕本次设计。

AbstractContinuous development of society today, people are more and more aware of the importance of robotics, prompting robotics, robots are used in various fields have made significant progress in reform and innovation which increase the operability and.Exercise is not limited to a single manipulation robot technology in a step-by-step to move forward while the technical execute commands have higher requirements, real-time and reliability of the movement is also gradually increasing.Currently, many Chinese universities and corporate research and development in different areas.Robots, such as soccer robots, surveying robot, medical aid, robots and so on, people began to recognize that much room for development in the field of robotics, and the same period of the robot competition.is a constant stream, and we designed a martial arts robot Challenge Cup.This article is by the company's Chuangbo creative Star Martial Arts Challenge robot instructions, relevant learning material, he assembled a defensive martial arts ring robot, it can automatically detect the edge of the martial arts arena, found the enemy, as well as the positioning of the martial arts arena robotcomposed of a set of environmental sensors using infrared sensors, grayscale sensors and infrared range sensors, dynamic decision-making and planning, behavior control and execution of avariety of functions in an integrated system, the sports program written using C language, and ultimatelyone to participate in the Martial Arts Challenge robot race finished.Keywords:ring robot control system, Creative Star, MultiFlex目录第一章绪论 (6)1.1课题背景 (6)1.2国内外武术擂台机器人发呈现状 (6)1.2.1国外机器人竞赛发呈现状 (6)1.2.2国内机器人竞赛发呈现状 (7)1.3武术擂台比赛规则简介 (8)1.3.1机器人擂台赛场地简介 (8)1.3.2竞赛方式 (8)1.3.3胜负鉴定 (9)1.4本文研究重要内容 (9)第二章擂台机器人总体设计方案 (11)2.1基本内容和问题 (11)2.2总体设计方案及环节 (11)第三章擂台机器人机械构造设计 (13)3.1直流电机选型分析 (13)3.2机器人驱动芯片选取 (14)3.3机器人检测构造设计 (15)3.4机器人控制卡及电池设计 (18)3.5机器人整体构造设计 (18)第四章擂台机器人控制系统 (22)4.1机器人控制卡选取 (22)4.2流程图 (25)4.3控制程序源代码 (25)第五章Adams仿真 (33)5.1Adams 重要模块 (33)5.2UG与ADAMS接口 (33)5.3Adams 运动仿真成果 (33)第六章总结与展望 (35)6.1总结 (35)6.2对进一步展望 (35)参照文献 (36)第一章绪论1.1 课题背景机器人技术集机械、电子、材料、计算机、传感器、控制等多门学科于一体, 是国家高科技实力和发展水平重要标志。

武术擂台技术挑战赛机器人整体设计

武术擂台技术挑战赛机器人整体设计

机器 人整 个表演过程 需要涉及的研究内容主要包括 :自主移动 、 自动循迹 、自动测距 、智能判断 、智能决策和执行相应动作等。
21 机器人 系统平 台组成 .
机器 人 “ 锋 ”系统平 台 组成如 表 1 示 。 雷 所
表 1 机 器 人 系统 平 台 组成
系统名称 使用方案 功能描述
机 器人 “ 雷锋 ” 的硬件体 系结 构如 图3 示 。 所
外测距传 感器和红 外接近传感器来检 测放置绣球的 白色圆柱体。
为确 保成 功 抱 起绣 球 ,机 器 人 手 臂 由圆 柱体 下 至 上移 动 ,待
32 机器人控制决策系统 .
控 制 决 策 系统 为 整个 机器 人 的 核 心控 制 单 元 ,其功 能相 当于
机器人的核心控制单元
年技 术挑 战赛规 则 。
控 制决策系统 Mut 2 2 P A 7 控制器 l ̄dx X 2 0 i
感知系统
灰度传感器 ( 个 )安装在底盘上 2
巡线,确 定机器人的位置和移动方 向
红外测距传感器 ( 个 ) 1 安装在底盘上 调整机器人和柱子的精确距离
首 先 ,机 器人 从 出 发 区 自主 走 上擂 台 ,找 到 位于 出发 区右 前 方 的绿 色圆柱体 。这 需要 精确 设定机 器 人前进 和右 转的 时间 ,以保 证机 器人 能够在 最短 时 间内探 测到 绿色 圆柱体 。 此 处特 设 计 两种 方 案 ,其 一 ,通过 灰度 传 感 器进 行 寻迹 ,使 机 器人能 够沿 白线行 走 ,行 至距绿 色圆柱 体一 定距 离时机 器人 停止
图 2 机 器 人 比赛 行 走 路 线
在栅器 人到达绿色圆柱体 ,并通 过麦克风进行过 自我介绍后 , 考 虑到摄像头对 白色的标定受外 界环 境 因素影 响较大 ,且麦克风所在位

机器人报告

机器人报告

目录1.无差别擂台机器人2.双轮平衡小车3.能够识别并捡起乒乓球的机器人1.无差别擂台机器人综述:老师要求我们搭建一台擂台机器人,具体要求如下:搭建的机器人长度不超过40厘米,宽度不超过20厘米,高度不超过30厘米。

在黑胶带围成的指定区域里活动,不能出胶带区域,否则失败;需要能够推动对方,将对方推出黑胶带围成的区域即获胜。

要尽量避免自己被推出指定区域,采取一些必要方法。

根据要求,做出以下设计:要在黑胶带围成的制定区域里活动不超出范围,就需要有传感器进行活动范围边缘的检测。

当机器人发现已经靠近边缘时立刻采取行动(停止、掉头或转弯)。

黑胶带贴成的区域边缘是与普通地面相比是有灰度变化的,我们可以在机器人底部装上灰度传感器,探头向下,来判读机器人覆盖区域的灰度变化,从而判读机器人相对场地的方向。

可以通过整体灰度值来判读机器人位置是不是靠近边缘,如果机器人靠近边缘就马上做出相应动作。

要能够发现对方。

能够发现对方的实现方法很多,这里我们采用红外接近传感器来发现对手。

要能够将对方推下擂台。

首先考虑推到对方机器人要进行的过程:首先要发现对方,其次贴上去推动对方。

要推动对方必须要有足够的动力。

增加动力,可以考虑:1.增加驱动轮(由四个增加为六个甚至更多);2.增加摩擦力(用胎面宽的轮胎,增加轮子数量,增加机器人重量)。

如果动力不足,我们的机器人很可能被对方的机器人推着倒着走,如果摩擦力不够,机器人在推对方的时候轮子会打滑,轮子一直在转,但小车就不能往前走。

需要避免自己被推出指定区域。

如果我方机器人在前进过程中北对方机器人从后方推挤,那么对方可以很轻松的把我方机器人推出指定区域。

所以要设置相关程序,在察觉到被推挤时能够采取相关手段避开推挤。

此外,适当增大机器人与地面摩擦力也对防止自己被推出标定区域以外很有作用。

之后进行搭建机器人、布置传感器。

需要在规则允许的条件下搭建机器人,通过上述的分析,将机器人的构型定义为一个四轮驱动的小车。

武术擂台机器人设计报告说明书

武术擂台机器人设计报告说明书

武术擂台机器人课程设计报告说明书班级:组长:组员:摘要在社会不断发展的今天,人们越发的认识到了机器人技术的重要性,促使着机器人技术在不断地改革和创新当中,机器人的应用也在各个领域取得了重大进步,增加了可操作性和实际性。

而在运动时也不仅限于单一操控,机器人的技术在一步步往前进的同时,对于其在执行命令时的技术性拥有了更高的要求,运动的实时性和可靠性也在逐渐增加。

目前,中国很多高等院校及公司都在不同领域研发机器人,例如足球机器人,勘测机器人,医疗救护机器人等等,人们开始认识到了在机器人领域有着很大的发展空间,而同时期的机器人比赛更是络绎不绝,而我们所设计的则是一款武术擂台赛的机器人。

本文是通过对创博公司旗下的创意之星武术擂台机器人的说明书,相关学习材料,自己拼装出的防守型武术擂台机器人,它能够自动检测武术擂台边缘,发现敌方以及定位的武术擂台机器人,采用了红外传感器,灰度传感器和红外测距传感器组成了一个集环境感应,动态决策与规划,行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统,采用C语言进行运动程序的编写,最终实现一个能够参加武术擂台机器人比赛的成品。

关键词:擂台机器人,控制系统,创意之星,MultiFlex任务分配:组长:张文帅负责仿真。

组员:赵义界负责UG机器人模型绘画。

郭利军负责控制程序。

周丰负责机器人结构设计。

总体设计通过全员多次探索讨论,许多细节多次推敲合作完成本次设计。

AbstractContinuous development of society today, people are more and more aware of the importance of robotics, prompting robotics, robots are used in various fields have made significant progress in reform and innovation which increase the operability and. Exercise is not limited to a single manipulation robot technology in a step-by-step to move forward while the technical execute commands have higher requirements, real-time and reliability of the movement is also gradually increasing.Currently, many Chinese universities and corporate research and development in different areas. Robots, such as soccer robots, surveying robot, medical aid, robots and so on, people began to recognize that much room for development in the field of robotics, and the same period of the robot competition. is a constant stream, and we designed a martial arts robot Challenge Cup.This article is by the company's Chuangbo creative Star Martial Arts Challenge robot instructions, relevant learning material, he assembled a defensive martial arts ring robot, it can automatically detect the edge of the martial arts arena, found the enemy, as well as the positioning of the martial arts arena robotcomposed of a set of environmental sensors using infrared sensors, grayscale sensors and infrared range sensors, dynamic decision-making and planning, behavior control and execution of a variety of functions in an integrated system, the sports program written using C language, and ultimatelyone to participate in the Martial Arts Challenge robot race finished.Keywords: ring robot control system, Creative Star, MultiFlex目录第一章绪论 (6)1.1课题背景 (6)1.2国内外武术擂台机器人发展现状 (6)1.2.1国外机器人竞赛的发展现状 (6)1.2.2国内机器人竞赛的发展现状 (7)1.3武术擂台比赛规则简介 (8)1.3.1机器人擂台赛场地介绍 (8)1.3.2竞赛方式 (8)1.3.3胜负判定 (9)1.4本文研究的主要内容 (9)第二章擂台机器人总体设计方案…………………………………112.1基本内容和问题 (11)2.2总体的设计方案及步骤 (11)第三章擂台机器人机械结构设计…………………………………133.1直流电机选型分析 (13)3.2机器人驱动芯片的选择 (14)3.3机器人检测结构的设计 (15)3.4机器人控制卡及电池设计 (18)3.5机器人整体结构的设计 (18)第四章擂台机器人控制系统 (22)4.1机器人控制卡的选择 (22)4.2流程图 (25)4.3控制程序源代码 (25)第五章Adams仿真…………………………………………………335.1Adams 主要模块…………………………………………………335.2UG与ADAMS的接口 (33)5.3Adams 运动仿真结果……………………………………………33第六章总结与展望 (35)6.1总结 (35)6.2对进一步的展望 (35)参考文献 (36)第一章绪论1.1 课题背景机器人技术集机械、电子、材料、计算机、传感器、控制等多门学科于一体,是国家高科技实力和发展水平的重要标志。

武术擂台仿人机器人系统及电路设计本科毕业设计论文

武术擂台仿人机器人系统及电路设计本科毕业设计论文

毕业设计(论文)武术擂台仿人机器人系统及电路设计武术擂台仿人机器人系统及电路设计摘要本文围绕武术擂台仿人机器人的设计,从中国机器人大赛武术擂台赛比赛规则入手,分析合理的比赛策略,系统地介绍了武术擂台仿人机器人的硬件与软件构成、技术特点以及战术策略等方面的内容,主要包括硬件设计、决策系统以及干扰与抗干扰措施。

该仿人机器人结构设计巧妙,可以通过简单的动作完成仿人形态到车形态的变形,从而有效降低重心。

机器人共有7个自由度,整体重量4.19kg,高40cm,底部投影尺寸30cm*30cm,符合比赛要求。

底盘骨架采用4mm*4mm*3mm镂空角铝连结,四壁采用0.8mm不锈钢板包围,结构有一定的刚性,经测试可以抵抗进攻和防守中发生的激烈冲撞。

传感器部分采用了红外开关与红外测距传感器相配合。

自行设计以Mega128为核心的通用小型机器人控制器。

该控制器板载5V3A开关电源,具有RS232以及RS422总线接口,具有数字舵机接口以及模拟舵机接口,并且有设备过流保护、电源过压、欠压保护等功能。

经测试,该仿人机器人运行稳定,有较好的攻击、防御能力。

关键词:机器人武术擂台赛;仿人机器人;AVR单片机Combat Humanoid Robot System andCircuit DesignAbstractThis article around the humanoid robot design, start from robot competition from Chinese robot competition rules, discuss the reasonable strategy, systematic introduction to the combat robot hardware and software, the technical characteristics and tactical strategies and other aspects, including hardware design, decision-making system and the interfere and anti-interference measures.With ingenious design of structure, the robot can simply form humanoid to vehicle deformation, and thus reduce the center of gravity. This robot has total of seven degrees of freedom, weight 4.19kg, high 40cm, and the bottom of the projection size 30cm*30cm, which is with the competition requirements. Chassis frame with 4mm*4mm*3mm hollow aluminum link 0.8mm stainless steel plate surrounded, the structure has some rigidity, were resistant to attack and defense in the fierce clash.IR switchers and IR distance sensors were compatible built in.The controller using Atmel's Mega128, which onboard 5V3A Switching Power Supply. The controller have RS422 and RS232 bus interface, and the RC and digital servo interfaces, while has over-current protection, Power supply over voltage, under voltage protection.The testing experiments show that, the humanoid robot is stable, and has good attack and defense capabilities.Keyword: combat robot competition; humanoid robot; A VR MCU目录1 绪论 (1)1.1机器人武术擂台赛背景 (1)1.2机器人武术擂台赛介绍 (1)1.3机器人武术擂台赛竞赛环境 (2)1.4本设计的意义及应用 (2)2 竞赛策略 (3)2.1规则分析 (3)2.2设计目标 (3)2.3应战策略 (4)2.3.1 登上擂台 (4)2.3.2将棋子推下擂台 (4)2.3.3 将敌方推下擂台 (4)2.3.4 避免被敌方推下擂台。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

武术擂台机器人设计报告说明书2一、引言随着科技的发展和人工智能的进步,机器人已经进入了各个领域。

其中,武术擂台机器人作为体育竞技与科技结合的产物,受到了广泛的。

本设计报告说明书旨在详细阐述武术擂台机器人的设计理念、结构特点、控制系统及性能评估。

二、设计理念我们的设计理念主要基于以下几个方面:要体现武术擂台机器人作为体育竞技项目的特性,使其在擂台上表现出卓越的运动能力和战斗技巧;利用人工智能技术,实现机器人的智能化控制,使其能够适应各种复杂的环境和挑战;通过优化设计和材料选择,提高机器人的稳定性和耐用性,确保其在擂台上的长时间稳定运行。

三、结构特点武术擂台机器人的结构特点主要包括以下几个方面:1、机械臂设计:采用高精度伺服电机驱动的机械臂,具有高强度、高精度、高耐久性的特点,能够执行各种复杂的动作和战术。

2、移动平台设计:采用轮式移动平台,具有高速度、高稳定性、高灵活性的特点,能够适应擂台上的各种地形和环境。

3、感知系统设计:配备多种传感器,如摄像头、雷达、加速度计等,以实现对周围环境的全面感知和实时反馈。

4、防护系统设计:配备防护装甲和护具,以保护机器人免受损坏,提高其战斗能力。

四、控制系统武术擂台机器人的控制系统采用分层递进式架构,包括以下几个层次:1、底层控制器:负责接收上层控制器的指令,驱动机械臂和移动平台等执行器,实现机器人的运动控制。

2、上层控制器:负责接收用户的指令和感知系统的反馈信息,根据当前环境和任务需求,制定并执行最优的控制策略。

3、人工智能算法:利用机器学习、深度学习等算法,实现对机器人行为的自我学习和优化,提高机器人在擂台上的竞技能力和适应能力。

五、性能评估为了评估武术擂台机器人的性能,我们制定了以下评估指标:1、运动能力:包括移动速度、动作精度、力量输出等方面。

2、战斗技巧:包括攻击准确性、防御能力、战术运用等方面。

3、感知能力:包括对周围环境的感知范围、感知精度、反应速度等方面。

4、耐用性和稳定性:包括机器人在擂台上的运行时间、故障率、修复时间等方面。

通过实际测试和比赛结果,我们对机器人的性能进行了评估。

结果表明,我们的武术擂台机器人在运动能力、战斗技巧、感知能力和耐用性等方面都表现出了优良的性能。

六、结论本设计报告说明书详细阐述了武术擂台机器人的设计理念、结构特点、控制系统及性能评估。

通过实际测试和比赛结果的分析,我们得出该设计充分体现了武术擂台机器人作为体育竞技与科技结合的特性,具有优秀的运动能力和战斗技巧,同时利用技术实现了智能化控制,提高了机器人在擂台上的适应性和竞争力。

随着科技的飞速发展,机器人技术不断取得新的突破,其中擂台机器人作为一类具有挑战性的应用场景,正逐渐走进人们的视野。

擂台机器人运动控制系统的设计是实现其高性能的关键。

本文将探讨擂台机器人运动控制系统的设计。

擂台机器人的设计需要考虑到其应用场景的特殊性。

在擂台上,机器人需要具备快速反应、精确控制和强大的抗干扰能力。

因此,设计时应注重机器人的机械结构、硬件系统、软件系统以及控制算法的选取。

机械结构是机器人的基础,优秀的机械设计能提高机器人的稳定性和灵活性。

在设计中,应注重以下几个方面:要确保机器人具有足够的强度和稳定性,能够承受擂台上各种冲击和振动;要优化机器人的重量和重心,以提高机器人的机动性和反应速度;要合理设计机器人的臂部和腿部结构,使机器人能够适应擂台上的各种地形和环境。

硬件系统是机器人的核心,包括传感器、控制器、执行器等。

在选取硬件时,应优先考虑性能稳定、可靠性高的元件。

例如,可以选择具有高灵敏度和快速响应的传感器,以便精确感知环境信息;控制器可以选择具有强大计算能力和良好实时性的芯片,以实现复杂的控制算法;执行器则可以选择具有大功率和高效率的电机,以提高机器人的运动能力。

软件系统是机器人的灵魂,优秀的软件设计能提高机器人的智能和自主性。

在软件设计中,应注重以下几个方面:要开发一套具有良好交互界面的人机交互系统,使操作者能够方便快捷地给机器人下达命令;要设计一套智能的环境感知系统,使机器人能够自主感知周围环境并做出相应调整;要开发一套强大的运动控制算法,使机器人能够在各种环境下实现精确的运动控制。

运动控制算法是擂台机器人控制系统的核心,它的优劣直接影响到机器人的运动性能。

在设计运动控制算法时,应注重以下几个方面:模型预测控制是一种先进的控制算法,它通过建立模型来预测未来的系统行为,并通过优化目标函数来调整控制输入。

在擂台机器人运动控制中,可以采用MPC算法来实现对机器人的精确控制。

通过建立机器人的动力学模型,可以预测机器人在各种控制输入下的运动状态,并通过对目标函数的优化来调整控制输入,以实现最优的运动轨迹。

强化学习是一种通过试错学习的算法,它通过让智能体在环境中试错并获得奖励或惩罚来学习最优行为策略。

在擂台机器人运动控制中,可以采用强化学习算法来提高机器人的自适应性。

通过设定一组动作作为输入,让机器人在擂台上进行试错并记录每个动作带来的奖励或惩罚,经过多轮试错后,机器人将学习到能够在各种环境下实现最优运动的策略。

擂台机器人运动控制系统的设计是一项复杂而富有挑战性的工作。

本文从机械结构、硬件系统、软件系统和运动控制算法等方面进行了探讨。

然而,随着技术的不断发展,擂台机器人的应用场景也将越来越广泛。

未来,我们期待看到更加智能化、自主化和适应性的擂台机器人出现在各个领域中。

随着工业自动化的快速发展,搬运机器人在现代生产过程中扮演着越来越重要的角色。

本文旨在提供一份全面的搬运机器人设计计算说明书,以便设计者进行搬运机器人的设计和计算。

本说明书将涵盖机器人结构、驱动系统、控制系统、传感器等方面的设计计算。

结构形式:选择合适的结构形式是设计搬运机器人的第一步。

常见的结构形式包括轮式、履带式和关节式等。

根据实际应用场景,选择适合的结构形式以确保机器人的稳定性和灵活性。

关节设计:关节是搬运机器人的重要组成部分,其设计直接影响到机器人的运动性能。

根据搬运任务的特性,确定机器人的自由度数,并设计合适的关节结构和尺寸。

负载能力:根据搬运任务的需求,计算机器人的负载能力。

这包括最大搬运重量、最大推拉力等参数,以确保机器人能够完成搬运任务。

结构设计:在满足负载能力和运动性能的前提下,进行机器人结构的设计。

注意考虑材料的选择、结构的强度和刚度等因素。

驱动方式:选择合适的驱动方式,如电力驱动、液压驱动或气动驱动等。

根据实际需求,选择能提供足够驱动力且节能环保的驱动方式。

电机选择:根据机器人的运动性能和负载能力,选择合适的电机类型和功率。

同时,考虑电机的响应速度和精度要求。

传动装置:根据电机的输出特性和机器人的运动特性,设计合适的传动装置,如减速器、传动轴或链条等。

确保传动装置的效率和可靠性。

制动系统:设计可靠的制动系统以确保机器人在需要时能够迅速停止运动,防止意外情况发生。

控制方案:根据搬运任务的需求,制定合适的控制方案。

常见的控制方案包括点位控制、轨迹控制和力控制等。

控制器选择:选择合适的控制器以实现控制方案。

考虑控制器的运算速度、接口类型和易于编程等因素。

运动学分析:进行搬运机器人的运动学分析,确定各关节的运动关系和约束条件。

这将有助于优化控制算法和提高机器人的运动性能。

软件设计:编写控制软件以实现搬运机器人的运动控制和逻辑控制。

考虑软件的稳定性、易用性和可扩展性等因素。

传感器选择:根据搬运任务的需求,选择合适的传感器以获取环境信息和机器人状态信息。

常见的传感器包括激光雷达、摄像头、超声波传感器等。

传感器布局:根据机器人的结构和搬运任务的特点,合理布局传感器以实现对环境的全面感知。

同时,考虑传感器的精度、视场角和防护等级等因素。

传感器数据处理:设计合适的数据处理算法以处理传感器获取的数据,提取有用的信息以指导机器人的运动和控制。

例如,通过图像处理识别目标物体或通过激光雷达数据建立环境地图。

安全策略:基于传感器的数据,设计合适的安全策略以确保机器人在搬运过程中的安全性。

例如,通过避障策略避免机器人与障碍物碰撞,或通过紧急停止策略防止意外情况的发生。

本说明书提供了一份全面的搬运机器人设计计算指南。

根据实际应用场景和需求,设计者可以参考本说明书进行搬运机器人的结构、驱动系统、控制系统和传感器系统的设计和计算。

通过遵循本指南,设计者可以确保搬运机器人具备优良的性能和可靠性,以满足各种搬运任务的需求。

仿生鱼机器人是一种模仿鱼类生物力学特性及运动模式的机器人。

这种机器人的设计灵感来源于自然界中鱼类的游动方式,结合现代机械技术和传感器技术,使其能够在水中进行自主游动。

实现机器人的水中自主游动:通过模仿鱼类的游动方式,使机器人能够在水中进行稳定、高效的游动。

实现机器人的环境感知与适应:通过集成传感器,使机器人能够感知周围环境,如水压、水温、水质等,并对其进行适应。

实现机器人的远程控制:通过无线通信技术,使机器人能够接受远程指令,进行精确的航行和任务执行。

机械结构:仿生鱼机器人的机械结构应模仿鱼类的生物力学特性,包括流线型的身体、尾鳍、胸鳍等。

控制系统:控制系统应能够根据机器人的运动模式和环境感知数据,对机器人的游动姿态进行实时调整。

能源系统:能源系统应能够提供足够的能量,以支持机器人在水中的长时间游动。

传感器系统:传感器系统应包括压力传感器、水温传感器、水质传感器等,以实现对周围环境的感知。

通信系统:通信系统应能够实现机器人与远程控制中心之间的实时通信。

调研鱼类生物力学特性和运动模式,确定仿生鱼机器人的基本设计参数。

设计机器人的机械结构,包括身体形状、尾鳍、胸鳍等。

设计控制系统,根据机器人的运动模式和环境感知数据,对机器人的游动姿态进行实时调整。

设计能源系统,为机器人在水中的长时间游动提供足够的能量。

设计传感器系统,包括压力传感器、水温传感器、水质传感器等,以实现对周围环境的感知。

设计通信系统,实现机器人与远程控制中心之间的实时通信。

制造和测试:根据设计图纸和方案,制造出仿生鱼机器人并进行测试,以确保其性能达到预期目标。

优化和完善:根据测试结果和实际需求,对仿生鱼机器人进行优化和完善,以提高其性能和适应性。

仿生鱼机器人是一种具有重要应用价值的特种机器人。

通过模仿鱼类的生物力学特性和运动模式,结合现代机械技术和传感器技术,实现了机器人在水中的自主游动和环境感知与适应。

通过无线通信技术,实现了机器人的远程控制。

这种机器人的设计和制造不仅需要丰富的机械设计和电子技术知识,还需要对生物学和海洋学的深入理解。

随着技术的不断发展和进步,相信未来会有更多的仿生鱼机器人被研发出来,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。

随着科技的发展和电力系统的升级,变电站的巡检工作正面临着更高的挑战。

相关文档
最新文档