武术擂台机器人设计报告说明书样本
机器人实训报告
目录一、实习的目的与任务 (1)二、实习教学的基本要求 (1)三、实习的地点： (1)四、实习的题目： (1)五、实习的内容 (1)第一部分：武术擂台赛机器人 (1)第二部分：智能清洁机器人 (9)第三部分：两轮平衡机器人 (17)六、实习的心得会： (21)七、参考资料 (21)一、实习的目的与任务:结合国内外机器人竞赛情况，设计、搭建几个功能各异的机器人，完成一个接近实际比赛项目的课题，以培养学生的实际操作能力和思考问题能力。
做到能检查出错误，熟练解决问题。
通过实训对机器人的搭建、工具软件的使用、现场调试以及嵌入式系统的开发等有一个系统的认识和提高。
二、实习教学的基本要求：1.掌握机器人的搭建方法。
2.巩固、加深已学的理论知识。
3.掌握嵌入式系统的开发过程。
4.培养学生综合运用所学的理论知识和基本技能的能力，尤其是培养学生把理论和实际结合起来分析和解决问题的能力。
适应实际生产的需要。
培养出一批既有理论又有动手能力的人才。
三、实习的地点：应用技术学院5楼4机房。
四、实习的题目：1.搭建几个功能各异的机器人。
2. 学习C语言程序开发。
3. 实现项目如下：1、武术擂台赛机器人；2、智能清洁机器人；3、两轮平衡机器人。
五、实习的内容：第一部分：武术擂台赛机器人1．设计目的机器人擂台赛的目的在于促进智能机器人技术（尤其是自主识别、自主决策技术）的普及。
参赛队需要在规则范围内以各自组装或者自制的自主机器人互相搏击，并争取在比赛中获胜，以对抗性竞技的形式来推动相关机器人技术在大学生、青少年中的普及与发展。
可以用自己设计的机器人来参加擂台赛，同时掌握这个环节所展现出来的机器人技术。
2．设计要求在指定的大小擂台上有双方机器人。
双方机器人模拟中国古代擂台搏击的规则，互相击打或者推挤。
如果一方机器人整体离开擂台区域或者不能再继续行动，则另一方获胜。
机器人大小要求长、宽、高分别不能超过30cm、30cm、40cm 。
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。
擂台机器人运动控制系统的设计.
擂台机器人运动控制系统的设计摘要本文论述了一个以凌阳SPCE061A单片机和国家半导体LMD18200电机驱动芯片为控制核心的擂台机器人运动控制系统的硬件设计及软件开发的过程。
首先介绍了擂台机器人在我国的发展现状以及未来的发展趋势，并对南京工业大学机器人武术擂台赛项目竞赛规则加以说明。
接着阐述了系统的设计思路并通过介绍所使用的各元件的规格、参数、性能等对选型条件和理由加以说明。
之后分别介绍了硬件电路和基于该电路的软件的工作流程和设计思想，主要包括电机的基本控制原理、PWM信号的产生和处理、系统电源的分配设计等。
并在附录中附有使用CAD软件(Protel99 SE)绘制的系统原理图和印刷电路板，以及以C语言和汇编语言编写的基本驱动控制程序。
关键词：擂台机器人SPCE061A单片机LMD18200电机驱动芯片PWM控制The design of a tournament robot’s motion control systemAbstractThis thesis introduces the hardware and software design process of a tournament robot’s motion control system which based on SPCE061A(Sunplus) and LMD18200(National Semiconductor). It introduces the current situation and prospects in future of tournament robot’s development in China, and the rules of robot combat tournament in Nanjing University of Technology. Moreover, it elaborates the system’s design philosophy and introduces the properties of components which are in use to illustrate the reason of choice. In addition it describes the circuit and the software which based on it. Mainly about the basic motor control theory, PWM signal generation and processing, power distribution system design. And in the appendix attached to schematic drawing and PCB drawing of the system as well as the basic motor driving programs in C and assembly language.Keywords: Tournament robot; MCU SPCE061A; Motor driving chip LMD18200; PWM control;目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2南京工业大学机器人武术擂台赛项目竞赛规则简介 (1)1.3主要的任务和目标......................................................................... 错误！未定义书签。
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。
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
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。
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武术擂台机器人
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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。
而在运动时也不但限于单一操控, 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。
当前, 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。
本文是经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。
总体设计经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。
Abstract
Continuous 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)。