擂台机器人控制系统设计

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基于C51单片机擂台机器人的设计

要注意的是，灰度传感器的有效探测距离是 0.5～1.5 厘米，最好安装在距探测对象的一厘米范围内，且各个传感器的高度相同。
2.4 模数转化芯片 ADC0809
ADDA、ADDB、ADDC：3 位地址输入线，用于选通 8 路模拟输入中的一路。
ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 START：A／D 转换启动信号，输入，高电平有效。 EOC：A／D 转换结束信号，输出，当 A／D 转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当 A／D 转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于 640KHZ。
２３８
４红外隐身外壳设计
５结束语
本文设计的是基于 c51 单片机的擂台基机器人，趣味性强，能提升大学生的创新设于
Ｃ５１
计能力、综合设计能力和团队合作精神，培
养大学生根据实际需求进行创新思维、机械
单片
设计和工艺制作等实际工作能力，并以此为
机擂
契机促进大学生课外科技创新活动的蓬勃
台机

开展。
是 SGS 公司的产品，内部包含 4 通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个 H 桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准 TTL 逻辑电平信号，可驱动 46V、2A 以下的电机。
要注意的是，L298N 驱动的 5V 端口可以直接对单片机供电。
模块接口说明： +5V：芯片电压 5V。 VCC：电机电压，最大可接 50V。 GND：共地接法。 A-～D-：输出端，接电机。 A～D+ ：为步进电机公共端，模块上接了 VCC。 EN1、EN2：高电平有效，EN1、EN2 分别为 IN1 和 IN2、IN3 和 IN4 的使能端。 IN1~ IN4：输入端，输入端电平和输出端电平是对应的。３软件设计系统整体流程图如图七所示。

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。

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Ｍｕｔ２２ＰＡ７控制器ｌ￣ｄｘＸ２０ｉ
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

机器人控制系统设计

机器人控制系统设计机器人控制系统设计是机器人研发的关键环节之一。

一个优秀的控制系统可以确保机器人能够准确地感知环境、自主决策、有效地执行任务，提高机器人的整体性能和智能化水平。

本文将从以下几个方面探讨机器人控制系统设计。

一、引言随着人工智能技术的不断发展，机器人已经广泛应用于生产、生活、医疗等诸多领域。

机器人控制系统是机器人的核心部分，它负责接收传感器输入的信息，根据预设的程序或算法进行处理，并产生相应的控制信号，以控制机器人的行动。

因此，设计一个性能优良的机器人控制系统，对于提高机器人的智能化水平和工作效率具有至关重要的意义。

二、系统架构机器人控制系统的架构通常包括以下几个主要组成部分：1、传感器接口：用于接收来自传感器的信息，包括环境感知、自身状态等传感器数据。

2、信息处理单元：对接收到的传感器数据进行处理和分析，提取有用的信息以供控制系统使用。

3、决策单元：根据信息处理单元输出的信息，做出相应的决策和控制指令。

4、执行器：接收决策单元发出的控制信号，驱动机器人执行相应的动作。

5、电源管理单元：负责整个控制系统的电源供应，确保系统的稳定运行。

这些组成部分通过一定的通信协议和接口相互连接，形成一个完整的控制系统架构。

三、算法设计机器人控制系统的算法设计是实现系统功能的核心环节。

根据不同的控制需求，需要选择和设计合适的算法。

以下是一些常用的算法：1、决策算法：根据机器人的感知数据和预设规则，做出相应的决策和控制指令。

常见的决策算法包括基于规则的推理、模糊逻辑等。

2、路径规划算法：在给定起点和终点的情况下，计算出机器人从起点到终点的最优路径。

常用的路径规划算法包括基于搜索的方法（如A*算法）、基于网格的方法（如Dijkstra算法）和基于启发式的方法（如遗传算法）等。

3、运动控制算法：根据机器人的运动学模型和动力学模型，控制机器人的运动轨迹和姿态。

常用的运动控制算法包括PID控制、鲁棒控制、自适应控制等。

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。

关于擂台机器人的设计

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关于擂台机器人的设计
陈今天王福平祝玲
（北方民族大学电气信息工程学院，宁夏银川７５００２１）摘要：通过对机器人发展和趋势的了解，擂台机器人是一种综合利用自动化，电子技术，计算机的智能机器人，所以设计出滚动式机器人的硬件结构和软件流程。主要利用单片机控制技术，ＰＩＤ技术，传感器控制、模糊控制等完成自主识别、自主决策。
关键词：自主；传感器；擂台机器人
力学上发现，影响进攻效果有两点，动力和摩擦力。动力上用转速较增大摩擦力可以使用特殊轮胎和增大机器机器人技术作为２０世纪人类最伟大的发明之一，自２０世纪大的舵机和足够的电压，６０年代初问世以来，经历５０多年的发展已取得很大的进步，未来人的重量。机器人是一种能够代替人类在一定环境下从事危险、复杂劳动的自３．４稳压电源模块利用７．４Ｖ电池供电，对于单片机，需要提供稳定的５Ｖ电源，由动化机器，是集机械学、电子学、力学、美学，生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。于ＬＭ２９４０的稳压的线性度非常好，所以选用ＬＭ２９４０ — ５单独对其走向成熟的工业机器人，各种用途的特种机器人的多元化。擂台机进行供电；ＬＭ２９４０ — ５转换效率高，带载能力大，缺点是其纹波电压器人以“ ２０１３中国机器人大赛” 为背景设计，擂台机器人在理论日大，不适合做单片机电源，不过对其他模块供电还是能保证充电的渐成熟和实际应用实现快速运动和灵活攻击，目前智能机器人技术电源。而其他模块则需要通过较大的电流。的普及和发展，所以本文设计利用单片机控制原理完成对机械部３．５显示模块分、控制部分、驱动部分完美结合。在规则范围内自行组装或制作自利用ＬＣＤ１２８６４液晶显示各个模块采集回来的数据，主要作用主机器人互相攻击，比赛时，使用自主研发滚动式的擂台机器人互于人机交互，通过观察机器人则利用矩阵键盘设定比赛需要速度，相撞击将对方打倒或打下擂台并在比赛中获胜。由于出现频繁撞击并且ＬＣＤ１２８６４显示有 “ 北方民族大学 ” 字样和超声波所测的距离，ＬＣＤ１２８６４其分辨率为１２８ｘ６４，通讯方式有串行／并行两种，内置汉和变向，所以对信息的采集要准确和处理要迅速。２设计原理子词库，使用非常方便。以ＡＴ８９Ｓ５２单片机作为主控芯片，配以ＨＣ — ＳＲ０４超声波传感４软件设计器采集测距信息，采用１０口ＴＲＩＧ触发测距，给至少ｌＯｕｓ的高电平在打开开关后，首先系统进行初始化，系统控制软件采用模块信号；模块自动发送８个４０Ｋｈｚ的方波，自动检测是否有信号返回；化设计，采用Ｃ语言编写，主要完成传感器与机器人运动控制、舵机有信号返回，通过ＩＯ口ＥＣＨＯ输出一个高电平，高电平持续的时间与机器人运动协调、传感器返回数据的软件滤波处理，机器人智能就是超声波从发射到返回的时间，则距离：（高电平时间声速控制的算法设计，ＰＩＤ精确控制传感器测量等工作。结束语（３４０ｍ／ｓ））／２。灰度传感器利用光敏电阻对不同颜色的检测反射深浅不同其阻值发生变化进而检测赛道。超声波传感器将对手信息和灰基于比赛要求，本文所设计的擂台机器人经实际验证后运行可度传感器将赛道信息传输给主控芯片进行精确控制，通过两路靠，在设计中基于擂台赛的特殊要求，分别在机器人外形和硬件电ＰＷＭ波控制两个舵机以驱动擂台机器人。路上作出一系列的处理，包括传感器的摆放位置和滤波电路的设３硬件设计计，在硬件上处理攻击和防守选择外，还在软件上对传感器的采集信号做了软件滤波处理，及控制系统设计的完整性与控制器内部算３．１ＭＣＵ模块以ＡＴ８９Ｓ５２单片机作为主控芯片，ＡＴ８９￥５２是一种低功效、高法的是现实必不可少的。参考文献性能ＣＭＯＳ８位微控制器，具有８Ｋ在系统可编程Ｆｌａｓｈ存储器。ＡＴ８９Ｓ５２主要功能，８Ｋ字节Ｆｌａｓｓｈ，２５６字节ＲＡＭ，３２位Ｉ／Ｏ口线，『１１擂台机器人的编程环境是ＫｅｉｌＣ５ｌ，关于该软件的获得与安装请Ｃ５１单片机应用和Ｃ语言程序设计》三个ｌ６位定时器／计数器，两个数据指针，一个６向量２级中断结参照（构等等，空闲模式下，ＣＰＵ停止工作，允许ＲＡＭ、定时器／计数器、串ｆ２］郭天祥．新概念５１单片机ｃ语言教程一入门、提高、开发、拓展全ＭＩ．北京：电子工业出版社．口、中断继续工作。掉电保护方式下，ＲＡＭ内容被保存，振荡器被冻攻略Ｉ结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。工作电『３１李红丽，张秀菊．传感与检测技术【Ｍ】．北京：高等教育出版社，１９９２．４１蒋新松．机器人与自动４ｅ４Ｍ］．石家庄：河北教育出版社，２００３．压为３．３Ｖ～５．５Ｖ。采用ＳＴＣ — ＩＣＰ程序烧录软件对单片机烧录程序。『３．２传感器模块ｆ５］ｈｔｔｐ：ｗｗｗ．ｒｏｂｏｃｕｐ．ｒｏｇ．国际ｒｏｂｏｃｕｐ组织官方网站．在机器人的控制中，机器人的所有行动都要通过传感器来传达给机器人，Ｈｃ — ＳＲ０４超声波测距模块可提供２ｅｍ一４００ｅｍ，所以用ＨＣ — ＳＲ０４超声波传感器采集对手信息，从而传达给主控芯片进行控制舵机打倒快速灵活运动，使达到最有效的攻击力度。使达到最有效的攻击力度。用灰度传感器来识别地面颜色，使自身在场地上安全并寻找对手，灰度传感器有一只发光二极管和一只光敏电阻，在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照在赛道上，赛道反射部分光线，光敏电阻检测反射光线的强度。３．３舵机驱动模块机器人需要控制在一个合适的速度行驶，从而在比赛中较快速度攻击对手，又要防止速度过快导致刹车失误，所以机器人速度是采用两只直流舵机控制，工作电压６Ｖ一１２Ｖ，采用脉宽调节方式调整舵机信号方波，通过不同方波的平均电压来改变舵机转速。同时从

基于PXA270的机器人控制系统的设计与实现

毕业设计报告课题：基于PXA270的机器人控制系统的设计与实现系部：机电工程学院专业：电气自动化班级：自动化135姓名：刘锦学号： 1302053343指导老师：邓小龙祖层2016.1目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1 研究背景 (4)1.2选题的背景 (4)1.3竞赛细则 (6)1.4 本文研究的主要内容 (7)第二章武术擂台机器人设计方案 (8)2.1 机器人总体设计方案 (8)2.2 机械模块设计 (8)2.3控制系统模块 (10)2.4 电源电路设计 (12)2.5驱动模块设计 (12)2.6通信模块的选用 (14)2.7采集模块设计 (14)2.8驱动模块设计 (18)2.9通信模块 (19)2.10本章小结 (22)第三章控制系统的软件设计 (24)3.1软件总体策略设计 (24)3.2寻找柱子策略设计 (25)3.3寻找铜锣策略设计 (26)3.4红外检测策略设计 (27)3.5旋转策略设计 (29)3.6灰度策略设计 (30)3.7本章小结 (30)第四章调试与在线监控 (32)4.1开发环境 (32)4.2程序模块设计的实现 (32)4.3调试流程 (34)4.4监控流程 (38)4.5本章小结 (40)第五章总结和展望 (42)5.1总结 (42)5.2展望 (42)结束语 (43)谢辞 (44)参考文献 (45)附录 (46)基于PXA270的机器人控制系统的设计与实现摘要由于现代科学技术的飞速发展，机器人技术已被广泛应用在社会的各个领域。

工业机器人，它诞生于制造业，是新一代的生产工具，这是新一代动力机械和电脑控制后，人的体力和智力的发展。

机器人技术的应用是一个国家工业自动化水平发展的一个重要标志。

近年来，我国的许多高校和企业已经在不同的领域开发的机器人。

本课题为机器人武术挑战赛为基础的规则行动，实现擂台赛机器人控制系统的任务，开放的平台有详细的研究和设计。

武术擂台赛是中国机器人大赛暨RoboCup公开赛中的一个对抗性的比赛，在比赛中的机器人通过摄像头，马达，齿轮和各种传感器来感知环境信息和位置，然后用相应的执行机构来完成相关的任务。

擂台机器人的系统设计要点及分析

光源和一个接收器（敏二极管）成，红外测距传感器光组灵敏度高，响应快，控制简单，得到了广泛的应用。灰
度传感器是模拟传感器．需要转换成数字量，才能被单片机使用。为防止日光对灰度传感器准确度的干扰，应在周围采取避光措施。超声波传感器的测距原理是超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即
ＭＣ３３３０５可用在有刷直流电机和无刷直流电机的控制电
电流较大．不直流电机可选型号多．功率易与车轮装任何重量的大，接口简单配．控制较复小车
杂
ｉ
２
舵机
可选型号多．易于可承受小负和车轮装配，功率载，速度调节重量低于适中，接口简单范围小２３ｇ的小车．ｋ功率与自重比可选型号多．可进小，电流较
返回来，超声波在空气中的传播速度为３０ｓ４ｍ／，根据计
时器记录的时间ｔ，就可以计算出发射点距障碍物的距
离Ｓ，即ｓ３０／。因此超声波传感器用于擂台机器人，＝４ｔ２需要进行距离计算再判断。
则另一方获胜，本局比赛结束。经过几年的发展，各 ”

智能格斗机器人系统的设计与实现

智能格斗机器人系统的设计与实现随着科技的发展，智能机器人已经逐渐进入人们的生活，并成为了人们日常生活的一部分。

智能机器人的应用越来越广泛，其中智能格斗机器人是一个备受关注的领域。

智能格斗机器人系统是一种具备人工智能和机械控制能力的机器人系统，它能够模拟人类的格斗动作和技巧，同时也具备自主学习和进化的能力。

本文将探讨智能格斗机器人系统的设计与实现。

首先，智能格斗机器人系统的设计需要考虑硬件部分和软件部分。

在硬件设计方面，我们需要选择合适的机械结构和传感器。

机械结构需要具备轻巧、灵活和耐用的特点，以便机器人可以执行各种格斗动作。

传感器的选择需考虑到感知环境和感知对手的能力，以便机器人能够快速做出反应。

在软件设计方面，我们需要开发适合智能格斗机器人系统的算法和控制系统。

首先，需要设计动作规划算法，以便机器人可以根据当前环境和对手的动作来选择合适的格斗动作。

其次，需要设计运动控制算法，以便机器人可以精确地执行各种格斗动作。

最后，需要设计学习和优化算法，以便机器人可以通过与对手对战来不断改进自己的格斗技巧。

在实现智能格斗机器人系统时，我们可以采用模块化设计的思路。

可以将系统分为感知模块、决策模块和执行模块。

感知模块负责感知环境和感知对手的动作，决策模块负责根据当前环境和对手的动作选择合适的格斗动作，执行模块负责执行格斗动作。

为了能够让智能格斗机器人系统学习和进化，我们可以采用强化学习算法。

强化学习是一种通过与环境交互来学习动作选择的方法。

可以设计一个奖励函数来评估机器人的格斗技巧，当机器人表现良好时给予正向奖励，当机器人表现不佳时给予负向奖励。

通过不断地与对手对战和获取奖励，机器人可以逐渐改进自己的格斗技巧。

除了基本的格斗能力，智能格斗机器人系统还可以具备一些高级功能。

例如，可以通过深度学习算法来识别对手的表情和动作，以便机器人可以根据对手的情绪和意图做出反应。

另外，还可以通过视觉跟踪算法来实现自动追踪对手的能力，以便机器人可以更好地进行格斗。

武术擂台机器人设计报告说明书

武术擂台设计报告说明书武术擂台设计报告说明书摘要：本报告旨在介绍设计一款武术擂台的详细过程和技术要求。

武术擂台是一种带有技术的，能够模拟人类武术动作，并与其他进行搏击。

本报告将从的设计理念、机械结构、电路控制、软件开发等方面进行细致阐述。

第一章：引言1.1 背景介绍1.2 设计目标1.3 技术挑战第二章：设计理念2.1 武术擂台的概念2.2 的应用场景2.3 设计理念的实现第三章：机械结构设计3.1 机械结构的功能要求3.2 机械结构设计原则3.3 机械结构的具体设计方案3.4 机械结构设计的优化与改进第四章：电路控制设计4.1 电路控制的需求分析4.2 电路控制的设计方案4.3 电路控制的实现与优化第五章：软件开发5.1 软件开发的需求分析5.2 软件开发的设计方案5.3 软件开发的实现与优化第六章：系统整合与测试6.1 硬件与软件的整合6.2 系统测试与性能评估6.3 系统优化与改进第七章：安全与法律问题7.1 安全问题的考虑7.2 法律法规的遵守第八章：经济与市场分析8.1 经济效益分析8.2 市场前景分析结论与展望附件：1、机械结构设计图纸2、电路控制原理图3、软件开发代码示例注释：1、武术擂台：一种能够模拟人类武术动作，并与其他进行搏击的。

2、技术：一种通过模拟人类智能思维和行为的技术。

3、机械结构：指的物理结构和运动方式。

4、电路控制：指的电子电路和控制系统。

5、软件开发：指为编写运行程序的工作。

6、安全问题：指使用和操作武术擂台时需要考虑的安全隐患和预防措施。

7、法律法规：指与相关的法律条款和规定。

8、经济效益分析：指对武术擂台的投资与收益进行评估和分析。

9、市场前景分析：指对武术擂台市场需求和竞争情况进行分析和预测。

基于stm32擂台机器人硬件系统设计

图1STM32擂台机器人控制系统框图2主要硬件电路2.1传感器模块测距传感器使用夏普的红外距离传感GP2Y0A02YK0F，其输出模拟电压与距离成反比关系。

红红外距离传感器由红外发射管与接收管组成，红外光照射到物体并反射，反射强度与物体距离有关，根据接收到的反射光强弱判断距离，为模拟量输出。

边界传感器使用E18-D80NK，为开关量输出。

边界测量可根据现场环境进行调节E18-D80NK上的电位器达合适的测量条件。

擂台上的颜色由中心向外渐变加深的，区域传感器使用灰度传感器来定位车体大致区域。

2.2电机驱动良好的电机驱动系统使武术擂台机器人强劲有力，是武术擂台取胜的关键部件。

由L293或L298全桥芯片构成的直流电机驱动系统，由于简便、成本低廉，得到了广泛应用，但由于内阻较大，在大电流时芯片发热严重，系统的整体效率较低，表现在机器人上，由于电机控制芯片内阻过大导致机器人的加速度变小，不适合应用在需要快速机动的武术擂台比赛场合。

基于STM32的擂台机器人驱动电路，如图2所示。

图2STM32擂台机器人驱动电路图图3STM32擂台机器人过流保护电路图管均为N沟道器件，并且上下桥控制电压不同，为N沟道MOS管驱动，这里选用专门桥驱动芯STM32控制器产生的PWM信号输入IR2014引脚作为转速信号，主控制器DIRA/DIRB输出至驱管脚作为转向信号。

电机过流保护电路在控制电机过程中常常与对手碰撞，并且频繁换向，为了防止电机出现超载或堵转而使得电枢绕组电流过大烧毁电机甚至引发火灾，以及解决电机启动时启动电流很不能直接启动，需要等励磁绕组逐渐建立磁场后再正常运行的问题，专门设计了电机过流保护电路。

电机过流保护电路原理图，如图3所示。

电机电流通过在康铜丝产生的压降，经过运算放大器LM358对其电压信号进行放大后的模拟量送至STM32控制器进行模数转换，同时将图4系统整体流程上台程序上台程序主要完成擂台机器人的自主上擂台功能。

机器人擂台赛两轮遥控机器人的设计

双方帅旗均不在高失稳，完全受我方机位置中心点直线距离最小的一方获胜。器人控制。铲子做成等腰梯形，增加了机器人的对抗
收稿日期：２０１４ — ０４ — ２
基金项目：２０１３年辽宁省创新创业训练计划项目（编号：２０１３１１２５８０３９）。作者简介：沈冠男（１９９２一），男，硕士研究生，研究方向为机械设计及理论。５２
ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．７，２０１４
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１机器人擂台赛两轮遥控机器人设计思想
定位精确、快速，并且按照要求夹棋子。遥控机器人使用两轮驱动，方便灵活。机器人采用正向对抗冲
击，后方夹持护旗的结构，简单实用，重量符合标准，１．１机器人的设计理念还可以攻击对方的机器人。本次比赛包含一台自主机器人、一台遥控机器１．３机构设计思想
辽宁省的智能机器人了竞赛已被纳入了我省创机器人要求有一定的运行速度，并且可以爬上新创业训练计划项目系列竞赛之中。我校从比赛创立规定角度的斜坡。我们需要通过对驱动力和摩擦力
伊始就参与了此项赛事，竞赛通过让学生自主设计遥的计算来选择电动机和车轮胎。通过对角度的计算，控机器人和自动机器人的互助行动来完成比赛。来确定车轮直径和底盘高度。机器人在攻击和被攻遥控机器人是根据竞赛规则要求必须制作的参击的过程中形变要尽可能小，不可以影响机器人的赛机器人，需要完成夹持、碰撞等工作。历届设计的作用效果，这就要求车体材料具有一定的强度。同遥控机器人为四轮的驱动，尽管动力可靠，但对于机时，材料的选择还要考虑材料的重量对速度的影响。电类专业的学生来说四轮控制需要很好的协调性，１．２适用范围及其他特性

武术擂台机器人控制系统[实用新型专利]

专利名称：武术擂台机器人控制系统专利类型：实用新型专利
发明人：李明娟,厉进步
申请号：CN201520342861.8
申请日：20150524
公开号：CN204667099U
公开日：
20150923
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型设计了一种武术擂台机器人控制系统，包括单片机系统、纳英特直流减速电机、直流电机驱动模块、红外测距传感器、灰度传感器。

所述直流电机通过电机驱动模块与单片机系统的输入端相连，所述红外测距传感器与单片机系统的模拟量信号输入端相连，所述红外测距传感器、灰度传感器与单片机系统的模拟量信号输入端相连，所述直流减速电机与电机驱动模块的输出端相连。

本实用新型改进先前的武术擂台机器人，外壳为钢材料，动力装置由四个直流减速电机构成，传感器采用红外测距传感器。

本系统通过改进大大提升了武术擂台机器人的防御和对抗能力，使擂台机器人项目更具观赏性。

申请人：滨州学院,李明娟
地址：256600 山东省滨州市滨城区黄河五路391号
国籍：CN
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机器人擂台赛用移动机器人控制软件设计正文

1 绪论 (3)1.1 引言 (3)1.2 机器人的发展历史 (3)1.2.1 机器人定义 (4)1.2.2 机器人技术的发展 (4)1.3 机器人的应用 (6)1.4 竞赛机器人的兴起和发展现状 (7)1.4.1 机器人竞赛的兴起 (8)1.4.2 竞赛机器人的发展现状 (9)1.5 机器人教育...................................................................................... 错误！未定义书签。

1.6 课题来源.......................................................................................... 错误！未定义书签。

1.7小结................................................................................................... 错误！未定义书签。

2 竞赛机器人................................................................................................. 错误！未定义书签。

2.1 引言.................................................................................................. 错误！未定义书签。

2.2 机器人擂台赛的规则...................................................................... 错误！未定义书签。

2.2.1竞赛场地................................................................................ 错误！未定义书签。

基于C51单片机设计的擂台机器人

综合设计报告设计名称：嵌入式综合设计设计题目：擂台机器人程序设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见说明：1、报告中的第一、二、三项由指导教师在综合设计开始前填写并发给每个学生；四、五两项（中英文摘要）由学生在完成综合设计后填写。