武术擂台赛机器人的软硬件优化与策略研究.docxVIP

武术擂台赛机器人的软硬件优化与策略研究.docx

  1. 1、本文档共10页,可阅读全部内容。
  2. 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多

?

?

武术擂台赛机器人的软硬件优化与策略研究

?

?

许建荣+张小凤+林景生+陈玉云+钟保森

摘要:随着社会的不断发展与进步,随着科技与智能技术的快速发展、教育理念的不断改革与进步,作为一门综合性较强的学科——机器人学科也在不断发展壮大。擂台机器人的设计与研究是关于机械学、电子学、计算机技术、人工智能的综合体,也是大学生机器人爱好者的感兴趣之所在。该文介绍了武术擂台机器人硬件与软件的优化,以及一些进攻与防守的策略。

关键词:武术擂台机器人软件硬件策略

:TP24:A:1672-3791(2017)03(a)-0097-04

由中国自动化学会机器人竞赛工作委员会、RoboCup中国委员会共同举办的中国机器人大赛暨RoboCup公开赛旨在激发广大学生对机器人的热情,培养实践能力和科技创新的潜力,提高大家的综合素质,同时通过机器人竞赛活动推动我国机器人技术的发展与尝新。武术擂台赛机器人是每年一度的“中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”中的一个比赛项目,参赛队伍需要在规则范围内设计、组装能自主运动的机器人互相搏击,并争取在比赛中将对方机器人打下擂台获胜。以中国机器人大赛武术擂台赛为背景设计,着重介绍无差别组武术擂台赛机器人竞赛的硬软件优化与策略研究。

针对该次大赛机器人的搭建,我们秉承科技创新的理念,以严谨的态度和乐于挑战的精神,在最大程度上使得机器人在软件策略和硬件构造上相契合,使机器人能够很好地完成比赛设置的任务。

1硬件的设计

1.1整体结构

(1)重量:应尽可能接近比赛要求极限,只有重量越重,给机器人轮子提供的正压力才能越大,根据f=uF,则知对擂台的摩擦越大,才能有效防止己方被推下擂台。

(2)尺寸:尺寸大小也应当尽量接近比赛限制,只有通过长宽的最大极限来降低机器人的整体重心,才可以使機器人在擂台上更好地稳定行走,减少由于惯性引起的失误。

(3)重心:重心是取决于比赛胜负的重要因素,也是实现策略运动的一切前提条件。重心稳定,实现各类策略误差会大大减小。对于较重的控制器,应该放平于底板,根据实践的结果,放于底板中间(误差5%)的整体效果最好。避免过高的组装结构也是重点,在机器人竞争互碰的较高速度下,不能忽略由于高速产生的阻力与反阻力对机器人的影响,会让对手瞬间抓住机会一击而乱。

1.2传感器的介绍与配合安置

1.2.1红外接近传感器

红外接近传感器俗称光电开关,它是根据目标对红外光束的遮挡或反射由同步回路连通电路,从而达到检测目标的有无,其原理如图1所示。

光电开关根据其不同机理又可分为漫反射式光电开关、镜反射式光电开关、对射式光电开关、槽式光电开关、光纤式光电开关等,“创意之星”套件中所使用的是漫反射式光电开关。我们安装的时候在同等位置下根据不同的转度,它的反射与接收点的不同会产生不同的距离差别。所以安装调试后要扭紧传感器,避免由于激烈碰撞后改变了原本的结果。还有必须注意的是,我们检测边缘红外传感器,调试的近远要合适,既要避免由于碰撞翘起使机器人以为是边缘,也要避免机器人把两个坡度看成擂台。

1.2.2红外测距传感器

GP2D12是该系列传感器的典型,它的输出为:0~2.5V模拟量(电压值随距离变化);量程范围10~80cm。这个型号的传感器作为大多数微型移动机器人避碰和漫游测距用传感器都是足够的。原理图与返回值如图2、表1所示。

红外发射器发出一束红外线,红外线遇到目标后被反射回来,反射回来的红外光线被PSD检测器检测到以后,会获得一个偏移值l,利用三角形关系,再知道了发射角度a,偏移距l,中心矩x,以及滤镜的焦距f以后,传感器到物体的距离D就可以通过几何关系计算出来了。而使用此类传感器要注意2个基本的特点:(1)与障碍物的反射角度基本无关;(2)与反射物体的颜色基本无关。

1.2.3灰度传感器

通过自身的亮度白色LED照亮被检测物体反射LED的白光。由于不同的颜色对白光的反射能力不一样,同样材质白色反射度最高,黑色反射度最低。灰度传感器前有一个光敏电阻,用于检测反射光的强弱来推断出被检测物体的灰度值。其电路模块见图3,大小关系见图4。

灰度传感器的使用必须确定好其位置,因为场上的时刻走动意味着灰度值的不断改变,而如何比较准确地计算机器人所在区域是非常关键的。灰度的安装可以采取正菱形装法,见图5。

(以a为机器人正前方)这样的装法可更好地求平均值与趋势,通过求平均值来感知机器人所处的区域,然后更好地处理进攻与防守的策略。通过团队实践得出该运动中机器人所处灰度位置(平均值)(a-100)+b+c+(d-200)2较为准确,而我们就可以根据不同区域来实现不同的战术。灰度的作用还可以判断其进攻方向是向里还是向外,实践结果得出(a-100)(d-200)则是向里,反之向外。向里的进攻可

文档评论(0)

浅唱愁淡 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档