第二章 小型机器人系统
图25 挑射
射门原理:
1) 升压电路给电容充电,使之不射门时保持有稳定的电压;
2) 踢球时,根据所需的力度,从电容中释放出相应的电量给线圈。由于电磁感应,线圈产生强大的磁场,将推杆猛地吸过来,实现击球;
3) 推杆上皮筋的回复力将推杆复位。
4.3 控球检测
检测是否控球原理:
控球区的两侧装有对射型红外传感器,一侧发射具有特定频率的红外线,另一侧接收。如果控球区有球,则另一侧接收不到红外信号,通过这种方式可判断是否控住了小球。如图26所示。
(1.红外传感器接收端
2.控球区
3.红外传感器发射端)
图26 控球检测
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第二章 小型机器人系统
4.4 通讯
小车与场外计算机无线通讯原理:
1) 计算机每4ms向一辆小车发一个数据包,比赛时一共5辆小车,这样每辆小车每20ms得到一个数据包。信息包括:车号、控球力度、是否射门、射门力度、每个轮子的速度和校验位等。
2) 如果接收到的数据正确,小车会向上返回一组信息,理想状态下也就是20ms向上通讯一次。信息包括:车号,控球红外是否检测到球,各轮子的速度,电容电压,平、挑射是否完成和校验位等。从而完成通讯。
5 决策子系统
决策子系统,根据场上态势做出相应的决策。功能上说,类似于人的大脑。 决策程序执行原理:
1) 分析场上的形势,以确定采取进攻还是防守的比赛模式;
2) 将精确的数据模糊化,然后按照经验来进行推理,然后给小车分配角色,决定各个小车的动作(如传球、移动、射门等),最后将运动指令发送给小车;
3) 对各个小车在将来一段时间里的速度和位置做出预测,防止机器人和墙壁、球门柱,机器人和机器人之间发生碰撞;还需要预测球的速度和位置,以便找到最好的截球点。 该系统的工作大致可分为以下6个方面:
a. 视觉和传感器信息处理
? 将视觉部分传过来的位置信息转化为速度信息 ? 预测机器人和球的位置
? 处理传感器信息:由控球红外信号判断控球队员 b. 运动控制
? 速度分解:将小车整体速度转化成4个轮子各自的转速 ? 运动补偿:抵消各干扰因素造成的理论速度和实际速度间的误差 c. 路径规划
? 实现动态避障:小车对各类静止、运动物体(如边界挡板、球门和其他队员)的闪避
d. 基本动作实现 ? 接球控球 ? 传球 ? 射门 e. 战术实现 ? 进攻
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第二章 小型机器人系统
? 防守
? 定位球:开球、角球、任意球、点球等 ? 战术之间的转换 f. 各种相关的算法 ? 截球点的计算 ? 射门空档的寻找 ? 角色转换
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第三章 场地说明
场地说明
图31为2008年9国ROBOCUP小型组的比赛场地的平面图。
图 31 场地尺寸(单位:mm)
1 场地
场地需布置在室内,如图32。具体要求如下: ? 场地大小:长6550mm,宽4550mm
? 四周实木挡板规格:长边规格为6550*10*200(mm),宽边规格为4550*10*200(mm),长、宽边各两块,分布在场地四周边界。
? 挡板安装要求:垂直于底面安装。挡板外侧,每隔500mm安装一块直角边长200mm的等腰直角三角形支撑板强化支撑,一条直角边,紧靠挡板;另一条紧靠底面。如图33。
?
底板规格:平整度小于5mm厚10mm的实木地板或强度相当的其它板材挡板、支撑
板、底板之间以30mm的气钉连接。
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第三章 场地说明
图32 小型组足球机器人场地
图33 场地四周支撑挡板
2 地毯
地毯规格:
? 绿色的圈绒地毯;
? 通过肉眼观察,毯面平整,毯边平直,无瑕疵、油污斑点、色差; ? 使用试布在毯面上反复摩擦,手和试布上不可粘有颜色; ? 背衬剥离强力指标大于25N,用手轻撕毯面与背衬,两者不分离。 使用地毯注意事项:
地毯要用胶水牢靠的粘在场地底面上,粘的时候要把地毯拉直,保证粘好后的地毯的平
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