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投球机器人的研.pdf 79页
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投球机器人的研
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投球机器人的研制 摘要 机器人的出现及发展，已经使传统工业生产的面貌发生了根本性
的变化，使人类的生产方式从手工作业、机械化、自动化跨入了智能
化的薪时代。为了提高全民科技素质，展示全国大学生机器人制作的
高新技术水平，中央电视台特举办了一年一度的机器人大赛。本论文
来源于北京邮电大学机器人实验室的一个科研项目。本项目为参加
2003年中央电视台“太空征服者”机器人大赛而设计和制作投篮机
器人。 本论文按照机器人系统的各组成部分分别介绍了基于比赛的投
球机器人的总体机构、控制系统和驱动系统。重点研究了机器人的控
制系统以及机器人快速直线行走的控制。 全文共五章，第…章是绪论，对课题研究的国内外背景、机器人
及计算机控制的一般研究内容、课题来源、课题研究的目标方法及主
要任务进行了介绍。 第二章是投球机器人的总体规划，介绍了用于参赛的机器人制作
原则及目的，进行了手动机器人和自动机器人的总体机械设计，控制
设计，进行了运动学和动力学分析。在手动机器人设计中，采用了四
杆机构实现瞄准的新方法，经过校验计算，满足要求。在自动机器人
设计中，采用了独特的连锁反应式的机构来设计机器人手臂、手爪，
效果很好。 第三章是控制系统及硬件实现，对控制系统的设计及具体硬件的
选取和设计作了较为详细的叙述，并设计出了控制系统的电路板。 第四章是程序设计及系统调试结果分析，对系统调试结果进行了
分析并提出了相应的解决措施。 第五章是以直流电机取代步进电机的思考与研究，在已研制的机
器人利用步进电机开环控制所存在问题的基础上，进一步研究了如何
让机器人以最快的速度定位比赛场地中心，如何走好选定的线路。
关键词：机器人；C型单片机；步进电机；直流电机 oF ANDDESlGNNlNG RESERCHlNG BASKETBALLSHoTTING FoR RoBoT ABSTRACT Theoccurrenceand ofroboticshas development essentially of the thestatusthe industry human
changed typical
production，and has an fromthe lnanner into developedintelligentized
production age ofhandcraft orderto
age thelevelofscienceand in our and
improve technologyabilitY country the
toshow of robotatthe inour high making collegescountry． hasholdthe robot is
CCTV manual from game．This originated paper
a oftheRobotLabofBUPT．Thehas and project proiectdesigned robotsforthe
made CCTVrobot the game“ToConquerSpace’’held
in 2003． This
introducesthree oftherobot Darts robot． paper system：the
controller&softwareanddriver on
two system．focusing fallsintosix
parts．Thepaper chapters． Thefirst iSanintroductionofthe of the chapter background the and ofthe
pl‘oject，andexplainsfeasibilitygoal
project． Thesecond all iS
overall ofthe chapter design robotics．Jwill
demonstrate
of the the of machineandthe of designingpans parts in used our itskinematics
controlling project，andpresent and the ofmanualrobot-Iuseaframework
dynamicsanalysis．Indesign
totakeaiminanew theframework poles measure，and the
workswell．In ofautomaticrobotJusea des
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