基于DSP和FPGA的小型足球機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、機(jī)器人足球融合機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、無(wú)線通信、圖像識(shí)別、人工智能等多項(xiàng)技術(shù)，已成為機(jī)器人研究領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)。機(jī)器人足球賽的結(jié)果反映了一個(gè)球隊(duì)在各相關(guān)學(xué)科的綜合實(shí)力，機(jī)器人的性能是球隊(duì)整體實(shí)力的基礎(chǔ)。 足球機(jī)器人系統(tǒng)分為通信子系統(tǒng)，決策子系統(tǒng)，視覺(jué)子系統(tǒng)和機(jī)器人子系統(tǒng)四部分。機(jī)器人子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其性能是比賽取勝的一個(gè)關(guān)鍵因素。本文通過(guò)研究當(dāng)今世界小型組足球機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)了一套基于DSP和FPGA的小型足球機(jī)器

2、人控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有響應(yīng)時(shí)間短、控制精度高等特點(diǎn)。論文主要研究工作如下： (1)闡述了研究機(jī)器人足球賽的意義，分析了國(guó)內(nèi)外足球機(jī)器人的發(fā)展過(guò)程和現(xiàn)狀。通過(guò)對(duì)比賽規(guī)則的理解明確了足球機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和要求。 (2)通過(guò)大量文獻(xiàn)的閱讀，從足球機(jī)器人車輪布局入手，研究了四個(gè)全方位輪蝶型分布的足球機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制方法，并使用MATLAB仿真得出足球機(jī)器人行進(jìn)時(shí)所具備的最大速度和最大加速度，為機(jī)器人控制提供了理論基礎(chǔ)。

3、 (3)論文重點(diǎn)闡述了足球機(jī)器人平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括多路電機(jī)控制、無(wú)線通信、擊球電路、電源管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等等。論文對(duì)核心器件的選擇、FPGA的硬件設(shè)計(jì)等都進(jìn)行了詳盡的說(shuō)明。 (4)論文對(duì)DSP中實(shí)現(xiàn)的PID控制、無(wú)線通信協(xié)議、AD采集程序、系統(tǒng)初始化和包含的IQ數(shù)學(xué)庫(kù)等加以詳細(xì)解釋，并對(duì)程序內(nèi)一些函數(shù)的功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了描述，對(duì)個(gè)別重點(diǎn)程序段給予詳細(xì)的標(biāo)注。 (5)總結(jié)了制作過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題，并對(duì)系統(tǒng)未來(lái)升級(jí)進(jìn)