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机器人足球比赛是近年来在国际上迅速开展起来的高科技对抗活动。机器人足球比赛系统涉及机器人学、计算机技术、数字通讯、图像处理、传感器数据融合和人工智能等多个领域,为机器人学、多智能体系统理论研究和技术应用提供了一个理想的实验平台。机器人足球比赛系统包括视觉、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与机器人小车信息传递的桥梁,机器人小车是足球机器人系统的执行机构,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。本文以MiroSot机器人足球比赛系统为研究对象,构建主机与机器人之间有效的无线通信子系统,设计出能有效实现主机策略意图进行踢球的机器人小车。全文主要研究内容包括:1.首先介绍了足球机器人的起源和发展、研究和比赛的意义、国内外研究现状以及MiroSot机器人足球比赛系统的结构及其工作原理。2.根据对机器人小车的设计要求,以提高机器人小车的运动性能为基本原则,依次研究了电动机的选择、减速装置的设计以及车体的机械结构的设计。3.阐述了机器人小车控制系统的硬件和软件设计原理,详细介绍了足球机器人控制系统的设计,包括微处理器的选择以及整个控制电路的硬件和软件设计。此外,利用我们自行开发的测试平台对机器人小车的性能进行了测试,实验结果论证了设计的效果。4.以提高系统的抗干扰能力和通信效率为原则,讨论了无线通讯子系统中通信模块的选择和通信协议的制定;提出了以PTR4000模块为核心器件的通讯系统硬件结构的设计方案,详细介绍了发射器和接收器的硬件电路设计以及软件程序的实现方法和程序流程图。最后通过实验,得出PTR4000模块比BIM模块更适合应用于足球机器人无线通信的结论。