MiroSot 3Vs3机器人足球比赛小车控制与通信系统研究

摘要

机器人足球比赛是近年来迅速开展起来的高科技对抗活动，涉及机器人学、计算机技术、数字通讯、图象处理、传感器数据融合和人工智能等多个领域，为多智能提系统、自主机器人等理论研究以及各种相关学科的研究提供了良好的试验平台，是理论密切联系实际极富生命力的成长点。 MiroSot足球机器人系统包括视觉、决策、通信和机器人小车四个子系统。通信子系统是决策子系统和机器人小车信息传递的桥梁，机器人小车是机器人足球系统的执行机构，足球机器人能否实现决策意图取决于通信系统的性能和机器人小车的性能。本文对MiroSot机器人系统的无线通信和机器人小车子系统进行了深入研究。 本论文搭建了一套完整的MiroSot 3VS3机器人足球比赛系统，该系统采用DSP5416作为主控芯片，同时采用基于nRF905的射频电路进行无线通信，采用CPLD实现逻辑控制、地址译码等功能。论文同时采用C语言和汇编语言混合编程模式完成了相关系统软件设计，包括系统主程序设计、FLASH编程与擦写程序设计、DSP内存定位程序设计、BOOT程序设计、无线通讯模块控制子程序设计、电机驱动程序设计等。论文还结合光电测速单元，实现了增量型数字PID算法控制。实验表明，本论文设计的无线通信和机器人小车子系统基本达到MiroSot机器人足球比赛要求。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1足球机器人的起源和发展

1.2国际机器人足球比赛的组织和类型

1.2.1机器人足球世界杯比赛RoboCup

1.2.2微型机器人足球世界杯锦标赛MiroSot

1.3机器人足球国内外研究概况

1.3.1国外研究状况

1.3.2国内研究状况

1.4论文主要工作

第2章微型足球机器人系统结构

2.1足球机器人系统的分类

2.2 MiroSot机器人足球比赛系统简介

2.3集控式机器人足球系统结构及工作原理

2.3.1视觉子系统

2.3.2决策子系统

2.3.3通信子系统

2.3.4机器人小车子系统

第3章足球机器人通信子系统设计

3.1无线通信子系统关键器件选型

3.1.1无线通信模块选型

3.1.2无线通信系统微控制器选型

3.2发射器的工作原理与硬件电路设计

3.3接收器工作原理与硬件电路设计

3.4无线通信子系统软件设计

第4章足球机器人小车子系统硬件设计

4.1机器人足球小车移动机构设计

4.2机器人足球小车控制系统硬件电路设计

4.2.1 DSP控制单元

4.2.2 CPLD单元

4.2.3 Flash存储单元

4.2.4电机驱动单元

4.2.5光电测速反馈单元

第5章足球机器人小车子系统软件设计

5.1系统主程序设计

5.2 FLASH编程和擦写程序设计

5.3 DSP内存定位程序设计

5.3.1存储器配置

5.3.2 BOOT程序设计

5.4无线通讯模块控制子程序

5.5电机驱动控制程序设计

5.5.1 PID算法程序设计

5.5.2系统PID控制参数整定

第6章结论与展望

参考文献

后记