一种格斗机器人的设计原理
武术机器人的研究
武术机器人的研究摘要：在社会不断发展的今天，机器人的应用越来越广泛，几乎渗透到所有领域。
本文提出一种武术机器人的设计方法，为未来机器人的发展提供一种思路。
本文中的武术机器人，具有敌人探测，攻击，边界检测等功能。
在擂台上，武术机器人可以根据一定的算法找到敌人并攻击，同时为了自身安全，机器人可以检测边界从而避免掉下擂台。
关键词：武术机器人；攻击；边界检测0 引言本文研究武术擂台机器人的整体结构和攻击算法，在理论上和实际应用上尽可能的使机器人实现高灵活的运动状态[1]。
机器人各部分设计包括攻击部分、驱动部分、检测部分。
对机器人进行结构设计，确定了机器人的整体布局，设计了机器人的主要活动部件、外壳、电机和轮子[2]。
针对距离、位置及黑线等的测试，选择了一些适应机器人的传感器，为算法的编写提供了可靠的硬件。
1 总体设计方案整个武术机器人的设计，主要由单片机主控模块、无线模块、驱动模块、电源供电模块等部分组成[3]。
整个系统都以单片机STM32F103作为系统的主控芯片，由电源供电模块供电；武术机器人采用的底盘为四轮小车，小车周围布置有传感器，用来侦测周围敌人。
当发现敌人，机器人会调整方向转而去攻击，攻击过程采用加速方式。
如果机器人四圈的传感器未检测到敌人，机器人在可检测范围内转一个圈继续寻找。
如果被敌人撞到边界处或是机器人自己走到边界处，机器人会躲避敌人攻击，以免掉落擂台输掉比赛。
2 硬件设计方案本系统采用STM32F103单片机作为主控制器。
STM32F103是一种低功耗的控制器，采用外部时钟，晶振频率可达72Mhz，具有多个通用IO口并且片上外设资源丰富，可以达到本系统各个部分的要求。
系统硬件上采用小车底盘，直流减速电机，驱动模块L298n，漫反射式避障传感器E18-D80HK，超声波传感器HY-SRF05，蓝牙HC-06。
在机器人机械结构上[4]，采用四个漫反射式避障传感器架高安装在机器人四个角，用以检测边界，防止机器人从擂台上掉落。
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。
武术擂台机器人设计报告说明书分析解析
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 (11)2.1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 (13)3.1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 (33)5.1Adams 主要模块 (33)5.2UG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。
仿人格斗型机器人的设计与研究
兴国”战略方针的一个新举措。
1 系统设计仿人型格斗机器人的系统结构主要由主控机构、伺服舵机、传动系统组成[1]。
仿生机器人共有2条腿，均匀分布在圆形躯干的两边，每条腿上有5个关节，机器人中的关节一般用“自由度”来表示。
即机器人每条腿上有5个自由度，全身共19个自由度。
对于一个仿生机器人来说，每条腿上的5个自由度基本能满足到达各个位置的要求，关节部位通过来伺服舵机进行实现。
主控机构可以控制全身的伺服舵机进行合适的角度调整以达到仿人效果。
手部可以根据实际情况安装合适的手型。
2 硬件设计■2.1 控制器设计方案控制板可以控制全身的伺服舵机进行合适的角度调整以达到仿人效果，在此基础上完成合适的仿人动作。
核心处理器采用STM32F407VET6；动作存储空间：采用128MBTF储存卡，最大可支持32G；控制方式：蓝牙模块控制；485舵机接口：5个，理论可同时控制舵机数量为254个；TTL舵机接口： 5个，理论可同时控制舵机数量为254个；喇叭接口： 可同时连接2个8欧3瓦的喇叭；串口数量： 预留3个TTL接口；三维软件操作接口：标准USB接口；姿态传感器（陀螺仪）；电源模块：采用12V 航模电池供电，再使用降压模块分别引出10V、5V、3.3V 接口，分别为电机、各传感器、STM32单片机供电。
■2.2 系统模块设计方案要完成在蓝牙模块控制的情况下，能够根据周围情况的不同，做出合适的仿人动作。
其动作有前进，后退，左右撤步和左、右转正面，左、右直拳。
通过STM32控制板进行蓝牙模块控制、电源检测等基础硬件配置，接收蓝牙发送过来的信息[2]，进行电源监控以及进一步子模块的运行。
其子模块是其某个具体动作的实现。
系统模块设计图如图1所示。
■2.3 伺服舵机控制方式设计方案机器人采用的舵机为总线式舵机，此种舵机连接方式可以看作是所有的舵机是被一组线串联起来的[3]。
因此控制方式不是简单的单对单控制命令，而是主控器将控制信号下发之后，每个舵机根据自己的ID号自动挑选自己对应的命令而执行。
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。
青少年科技创新会猜拳的机器人
PART 3
结果分析
结果分析
通过研究和实 验，我们可以 得出以下结论 ：猜拳机器人 在图像识别和 决策方面表现 出色
它能够准确地 识别出对手的 手势，并根据 当前状态和历 史数据做出合 理的决策
然而，机器人 在执行模块和 反馈模块方面 还存在一些不 足
例如，机械臂 的精度和速度 还需要提高， 以应对不同的 情况和对手
青少年科技创新— 会猜拳的机器人
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青少年科技创新会猜拳的机器人
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青少年科技创新是培养未来科技人才 的重要平台，鼓励和激发青少年的创
新思维和实践能力
在这个领域中，机器人的发展尤为引 人注目
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今天，我们就来讨论一个有趣的机器 人项目——猜拳机器人
PART 1
背景介绍
背景介绍
猜拳，又称"石头、剪刀、布"，是
决策模块：根据对手的手势和自己的当 前状态，判断出最佳的出拳顺序。这需 要用到复杂的算法和机器学习技术
执行模块：根据决策模块的输出，控制 机械臂执行相应的手势动作
反馈模块：在出拳后，通过传感器获取 结果，将信息反馈给决策模块，以便调 整策略
研究内容
3. 算法优化
为了提高机器人的胜率，我们还 需要不断优化决策模块的算法。 这可能涉及到深度学习和强化学 习等技术。通过对大量数据进行 训练和学习，让机器人能够更好 地理解和预测对手的行为，从而 做出更明智的决策。此外，我们 还可以引入蒙特卡洛树搜索 (MCTS)等先进算法，用于优化决 策过程
03
虽然目前的猜拳机器人已经取得了一 定的成果，但仍有很大的提升空间
06
期待更多的青少年科技创新人才能 够加入到这个领域中来
基于STM32的智能格斗机器人控制系统设计
基于STM32的智能格斗机器人控制系统设计林泽通; 谢浩源; 谢尚好; 古世鹏; 郑建晓; 林展鹏【期刊名称】《《南方农机》》【年(卷),期】2019(050)023【总页数】2页(P28-29)【关键词】智能格斗机器人; STM32F103C8T6; 超声波测距【作者】林泽通; 谢浩源; 谢尚好; 古世鹏; 郑建晓; 林展鹏【作者单位】广东石油化工学院广东茂名525000【正文语种】中文【中图分类】TP242随着科学技术的发展，机器人的应用领域不断扩展。
与此同时，格斗机器人近年来在国内引起高度关注，出现了相关的综艺节目，如《铁甲雄心》《机器人争霸》等。
这些综艺节目吸引了不少学生创客以及格斗机器人爱好者的关注。
格斗机器人处于技术驱动类型的领域，有着十分正向的价值输出，其适应于格斗机器人的竞赛或表演与机器人教育机构的教学，往上可推广到军事作战领域作为战斗机器人，往下通过降低其攻击力，可制作成儿童玩具。
对格斗机器人智能化的研究具有较高的理论研究价值和实用价值，基于此，本文设计了一种基于STM32的智能格斗机器人控制系统。
1 机体机械结构设计本文设计的格斗机器人的机体机械结构如图1-1、图1-2所示。
其机体类型采用镀锌板组装的长方体类型，车身前部装有用于铲起对手的车铲，车身的顶部装有6000 r/min电机驱动的攻击防御用螺旋桨，车身尾部装有两个750 r/min电机驱动的高速攻击飞轮，行驶系统采用两个750 r/min电机驱动的车轮，并配合一个万向轮，使转向行驶灵活。
机器人整体设计的重心够低，抗击打能力优越，攻击性能强。
图1 -1 机械结构图图1 -2 机械结构图2 控制系统硬件设计以STM32为核心的控制系统的硬件组成包含九个模块，即：①STM32F103C8T6核心模块，②PS2手柄及接收模块，③AQMH2407ND双路直流电机驱动模块，④AQMH3615NS大功率直流电机驱动模块，⑤伟盛WS-60GA775F 24V750rpm与WS-63ZYT108-R 24V 6000rpm直流电机，⑥DC-DC 12A可调降压模块，⑦24V 20Ah电源，⑧US-100超声波测距模块，⑨sw-18015P震动传感器模块。
智能搏击教练机器人的设计
２０１８年 ／ 第６期 物联网技术２９0 引 言2016年6月23日，国务院印发《全民健身计划（2016—2020年）》国发〔2016〕37号文，明确提出开展全民健身活动，推广武术、太极拳、健身气功等民族民俗民间传统和乡村农味农趣运动项目。
同年7月26日，国家体育总局武术运动管理中心印发《中国武术发展五年规划（2016-2020年）》。
据中国武术协会不完全统计，目前中国学习武术的人口超过6 500万， 占世界总习武总人数的四分之一；现有武术馆、校、院、社1.2万余所，常年在武馆习武的人数达200万余人。
如此庞大的群体是推动武术搏击产业发展的强大动力。
在美国，搏击被公认是发展最快的体育产业。
2000年终极格斗锦标赛UFC 被娱乐大亨洛伦佐.菲尔蒂塔兄弟以200万美金买下，14年后UFC 市值已超过18亿美金，市值翻了900倍[1]。
近年来，散打、拳击、跆拳道等武术搏击行业正处于飞速发展阶段，国内外搏击市场发展如火如荼。
但调查发现，目前搏击行业在训练方面存在两大问题：（1）即基本训练仍采用传统器械；（2）雇用专业陪练价格不菲。
以上两大问题导致搏击训练效率较低及训练成本过高[2]。
针对上述问题，本文设计了一款智能搏击教练机器人（以下简称“智能教练”），该设计主要利用传感器技术和机械原理，以人形机器人的形式实现与训练者一对一的搏击训练陪练。
该系统投入市场后，不仅会大大方便广大搏击运动员和搏击爱好者，同时还可创造可观的经济效益。
1 系统设计概述本系统利用内置压力传感器监测搏击者的打击力度，将打击力度分为若干等级，各等级对应相应的语音回复。
当机器人身体某部位的压力传感器监测到数值时，会根据各受压点的力度大小及位置判断当前搏击者的动作，通过驱动机械臂的直流电机做出简单出拳出腿等动作回应。
各点的打击力度可在触摸屏上显示。
同时，底座小轮在电机的驱动下使 “智能教练”进退自如，增强了灵活性和专业性。
系统包括两种模式，即对练模式与陪练模式。