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智能足球实验报告智能足球实验报告 篇一：实验报告 实验报告 这周，我们去西部自动化楼的自主机器人实验室参 观了学校的自主机器人以前看变形金刚认为机器人的无 所不能太虚拟，自己对这方面也不太了解但通过这次参 观后，我对机器人有了初步了解 还记得当时看功夫足球 时最后一场比赛人与机器人比赛太虚拟，但当老师给我们 放 RoboCup 中型足球机器人比赛时，自己才感觉到原来机 器人踢球也很好玩，机器人踢球也并不虚拟这次参观并 近距离接触后，才知道机器人是怎样踢球的我看到机器 人内部有各种传感器、控制器，机器人就靠这些传感器构 成了其里面的各个系统，比如视觉系统，通讯系统等等， 它们靠着这些系统在无外界人为信息输入和控制的条件下， 独立完成踢球的任务而且通过老师播放的视频，足球机 器人比赛的精彩程度不亚于真实的比赛随着机器人的不 断发展，我想人机大战将很快会实现另外，我们还参观 了服务机器人，听老师介绍，这是上大自强队比赛用过的 机器人看着它的那支“手” ，自己不禁感觉现代社会的科 技发展确实迅猛啊！想想原来要让机器人干家务活几乎是 天方夜谭，这几乎是不可能办到的事，但现在，一切皆有 可能呀！不禁让人感慨啊！而且听老师讲服务机器人的应 用范围很广，不仅仅做家务还可从事维护保养、修理、运 输、清洗、保安、救援、监护等工作。

他可以是护士的助 手，可以是智能轮椅，还可以······ 而且看了几段上大服务机器人的比赛，对他们能识别 不同的环境大为吃惊，不仅仅是主人，物品，甚至连房间 的路径也能识别，确实很棒我想，随着社会的发展，机 器人将无处不在，在社会的各个领域都会出现他的身影 尽管家庭机器人尚未完全产业化，但我想今天的机器 人就像２０年前的微型计算机一样，作为计算机技术及现 代ＩＴ综合技术的一个必然延伸，家庭机器人技术将以前 所未有的速度实现突破和发展在不久的将来，社会会因 机器人发展而发展，人们的生活也会因机器人的改变而改 变 或许我们现在也会因机自主器人这门课而改变些什么 吧！拭目以待吧！ 智能自主足球机器人系统的关键技术有机器人控制 系统的体系结构、移动机器人自定位、实时视 觉、多机器 人传感器融合、多机器人协作、机器人的学习等多项关键 技术全自主机器人足球比赛的特点是每个机器人完全自 治， 即每个机器人必须自带各种传感器、控制器、驱动器、 电源等设备比赛中， 各机器人队不允许 使用全局视觉， 也不允许人为的干预 ? 篇二：智能足球机器人论文 机器人足球系统分析 地学院 011102 班孙政权 XX1002972 引言：智能足球 机器人的体积一般较小，集成程度较高。

其移动方式大多 为车轮式移动，而单片机常作为其核心的控制器件，小型 直流电机则作为动力驱动，感知系统则大部分依赖视觉系 统和其他传感器另外通过软件编程实现对智能机器人行 进、绕障、停止等的精确控制和检测数据的存储、显示、 执行它融合了人工智能、智能控制、实时视觉、无线通 讯、机电一体化等多学科知识机器人足球本身是一个典 型的智能体系统，对其的研究具有深远意义 一、智能足球机器人的总体介绍 足球智能机器人系统是多个机器人活动在一个实时、 噪声以及对抗性的复杂环境下，通过协作、配合朝一个共 同的目标行动它包括：智能机器人系统、智能体数据结 构设计多智能系统、实时图像处理与模式识别、移动机器 人技术、机器的传动与控制、传感器与数据融合和无线通 讯等等中型组足球机器人比赛是近几年国内外新兴一个 组别，它要求多个机器人在完全自主的状态下完成控球， 传球，配合，射门等动作，相当于一个分布式多智能体控 制系统其中需要解决的关键问题包括，图像采集以及信 号处理，路径规划，无线通讯，控制决策，多传感器信息 融合等技术 因此足球机器人大致由四个子系统构成：实时多目标 跟踪的视觉子系统,基于人工智能的决策子系统，无线通讯 子系统，机器人小车子系统。

本文将分别讨论其小车驱动 系统，感知系统，控制系统（即决策系统）和通信系统 二、智能足球机器人的驱动系统 智能足球机器人一般有履带式、轮式、步行式等，步 行式相对来说智能化水平高而且对结构要求也较高履带 式的运动则比较平稳然而一般足球智能机器人都采用轮 式，轮式相对履带式简便灵活，适应能力高而其驱动系 统最普遍的就是运用小型直流电机，在机器人底层平台的 伺服驱动部分，用普通的直流电机加上磁性编码器(码盘) 取代昂贵的伺服电机系统,成功实现电机的闭环控制、采用 模块化双重嵌入式结构，电机嵌入电机安装套中，电机安 装套通过推力球轴承、止推环和挡圈嵌入橡胶车轮中，同 时起到车轮轴的作用，轴承止推法兰盘与电机安装套连接 起轴承限位功能，电机驱动法兰盘通过安装螺孔连接在橡 胶车轮上， 其中心有一键槽孔以连接电机轴当电机转动时，电 机轴带动电机驱动法兰盘同步转动，继而驱动车轮，从而 实现电机对车轮的同步直接驱动整套驱动装置通过电机 安装套底部的外伸法兰盘接口与机器人车体连接这种驱 动结构不仅结构紧凑，而且具有定位准确、磨损小、抗冲 击性好、移植性很强的特点除此外软件的设计也对驱动 系统有较大的影响，采用反馈等对驱动加以调节，使得运 动平稳，准确。

同时将机器人的速度和位置信息，通过串 口通讯反馈给控制系统，实现闭环控制足球机器人驱动 控制系统的实时性和鲁棒性是决定其性能优劣的决定因素， 一定条件下的自适应能力也是决定其智能水平的一项重要 指标.在文章的最后部分，对足球机器人的基本避碰、避障 功能，以及射门技能，进行了实验和比赛结果表明，机 器人具有较好的环境适应能力同时，这些结果从另一方 面也验证了驱动控制系统设计的可靠性和灵活性驱动系统 是智能足球机器人最底层最基本的系统，对于整个机器人 的运动起重要作用 三、智能足球机器人的控制系统 智能足球机器人的控制系统，也就是决策系统，包括 数据预处理，机器人的路径规划等等，还需要控制程序的 良好设计，使得机器人接收各处传来的信息，并及时完成 信息的处理，自主决策与其它队友协调运动连贯顺利决 策系统是整个系统的核心部分，它主动完成知识提取并确 定机器人的协同任务目前对足球机器人系统决策策略的 研究都是采用物理上甚至逻辑上完全集中式的协调方式， 决策模型都是以计算机为载体的，所有的决策任务都是在 计算机内完成，然后机器人进行执行此外还包括电池、 电源管理单元、可编程控制器单元、输入输出 I/O 单元、 马达驱动单元、左轮马达与右轮马达及若干传感器；所述 的电池连接电源管理单元并通过其向所述的可编程控制器 单元、输入输出 I/O 单元供电，该电池还单独连接所述马 达驱动单元，并通过其向所述左轮马达与右轮马达供电； 所述的电源管理单元设有一保护电路。

此种方法的优点在 于，智能足球机器的控制系统的电路简化、马达响应速度 更快、马达与可编程处理器分开供电，可编程、智能化、 工作可靠系统的电源由串联蓄电池提供，经过一块单输 入多输出的 DC-DC 电压转换模块为整个系统提供所需电压 另外还应具有上位机系统，作为上位机它主要负责整个系 统的控制决策，包括多传感器的信号融合，数字图像处理 以及行动路径规划超声波阵列配合全景视觉模块完成机 器人的避障和运动识别功能总之，决策系统在足球机器 人的行为中扮演着重要的角色，相当于机器人的大脑中枢， 控制着机器人的一切行动 四、智能足球机器人的感知系统 智能足球机器人的感知系统是其最为重要系统之一 自主式足球机器人系统通过自身携带的感知外部环境的传 感器来采集环境信息，对其进行实时处理，然后根据所得 到的处理结果进行决策，执行相应的动作机器人本体装 有一系列传感器，包括红外线发射管和红外接收模块，光 传感器和电压开关在此基础上再增加视觉系统，使其成 为一个自主的足球机器人根据比赛用球为红外发射装置， 故采用的传感器为红外接收的传感器，故红外线发射和接 收模块作为整体使用，该元件由红外发光管和接受管组成， 用于探测足球的位置，根据车体前方的两个红外传感器接 收红外光输出电压不同比较来判断球的方位指导车体前进 方向。

同时也配合光传感器，对障碍和目标进行识别， ，然 后传送给控制系统综合控制整个机器人的运动还有机器 人对进攻方向作出正确判断必须要能读出场地的灰度变化 信息要实现这一功能，则也要用到红外光电反射式传感 器与此同时视觉感知系统是足球机器人必不可少的一部 分，它能正确识别足球及其己方队员和敌方队员，以便机 器人能准确完成踢球，拦球，传球等动作，还有对机器人 的自定位，方向，编号的识别器重要作用，提高识别的效 率作为机器人的主要感知设备，视觉系统是整个机器人 的眼睛，是系统获取外部信息最主要的通道，是足球机器 人系统的基础它不断采集场上的信息，对图像进行处理、 分析，完成目标识别和跟踪，并把得到的目标信息传递给 决策系统视觉系统的好坏对机器人性能的发挥起着决定 性作用视觉功能的实现还需要图像处理软件的协助，而 图像处理软件包括图象分割、畸变校正和目标识别三个模 块可见，智能足球机器人的感知系统是有多个结构共同 组成，它们相辅相成，共同作用与机器人对外界的感知， 以便达到设计目标 五、智能足球机器人的通信系统 最后讨论的是机器人的通信系统，其中无线通信系统 是衔接主机和底层机器人不可缺少的一环，它必须保证从 主机端到机器人底层之间的数据传送是可靠的，从而使得 机器人比较能够顺利流畅进行。

由于机器人自身的负重能 力有限，因此通过无线通信方式，借助外部计算机和工作 站处理传感器信息成为一种可行高效的方法无线通信系 统的性能相当程度上直接影响着机器人的场上表现机器 人的通信需要解决对话管理、通信语言和通信协议等几个 问题，还有发送端和接收端系统的硬件设计和实现及其软 件设计机器人的通信过程大致为首先通过计算机编码器 进行编码，然后通过发射端进行无线电发射，机器人的接 受端接收 后进行解码以及决策通信不仅通过无线方式，还可 以依赖于机器人自带的视觉传感器，通过对场上情况的记 录与分析，得到可行决策由于比赛双方都有多个机器人 同时在场地上跑动，要求无线通信有一定的抗干扰性故 对于无线通信系统的电路设计要求较高，设计过程必须考 虑到信号之间的互相干扰，并在最大程度上减少这种干扰 除了计算机与机器人之间的通信，还可以运用机器人之间 相互的通信，这种通信智能化程度更高，由于比赛时多个 足球机器人的共同配合和协调完成的，故它们之间的“交 流”也是非常重要的随着科技的发展，以后的通信不再 仅仅依靠无线电，还可以进行语音识别，通过声波等进行 通信虽然复杂性有所提高，但是简便灵活高效的通信方 式必定成为主导。

总结： 智能足球机器人是一个极富挑战性的高技术密集密集 型项目，融小车机械、机器人学、机电一体化、单片机、 数据融合、精密仪器、实时数字信号处理、图像处理与图 像识别、知识工程与专家系统、决策、轨迹规划、自组织 与自学习理论、多智能体协调以及无线通信等理论和技术 于一体，既是一个典型的智能机器人系统，又为研究发展 多智能体系统、多机器人之间的合作与对抗提供了生动的 研究模型，融多种先进技术与一身足球机器人还是一个 机器人社会的雏形，除了具有普通机器人的特性之外，更 重要的是它是一个多智能体，由多个机器人配合并协作来 完成各种动作，各个机器人均有自己特定的身份，在足球 机器人这个平台上，主要的策略实现表现在程序的设计上， 但是最基本的载体是机器人我相信，随着科学技术的不 断发展，智能足球机器人各系统亦将越来越丰富，其效率 和可靠性也将越来越高，对其的研究将对今后科学技术的 发展具有重要意义 篇三：《机器人电子技术》实验指导书 《机器人电子技术基础与制作》 实验指导书 二级学院（部、中心） 机电工程学院 学 科 （ 专 业 ） 工程训练中心 课程名称 机器人电子技术基础与制作 授课对象 工科 2、3 年级（校选） 授课教师 邵建昂 职称职务高级工程师 教材名称 机器。