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机器人足球比赛是近十年在国际上迅速兴起的一种高技术对抗竞赛。主要涉及到微机械、机器人学、多传感器信息融合、通信、图像处理、机电一体化、计算机技术、对策与决策、智能控制和人工生命等多个相关领域。是研究多智能体系统和分布式人工智能理论的良好实验平台。
论文主要完成了自主式足球机器人的底层控制系统的设计。在本论文中,首先介绍了自主式足球机器人的机械结构;通过分析和比较基于运动学模型的分层控制和基于动力学模型的控制,本文决定采用基于运动学的分层控制方案实现机器人的运动控制。其次,根据底层控制系统的特点,论文将底层控制系统划分成电机驱动控制和传感器采集两部分;在控制系统的硬件电路设计中,采用C8051F023单片机为核心,配置必要的接口电路,实现了对走行电机的驱动控制及对弹射、带球电机的驱动控制,和对各传感器信息的采集。再次,介绍了底层控制系统软件设计的总体结构,论述了各个程序模块的功能,并重点阐述了走行电机的控制原理以及交叉耦合控制算法。最后,介绍了超声波传感器的测距原理,并对其硬件电路和软件进行了介绍。