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硬件设计

机器人格斗比赛强度大且竞技性强,我们根据此设计出了具有可靠结构的轮式格斗机器人。机器人主要由控制器、直流电机、底盘、若干数字量(IO)传感器、若干模拟量(AD)传感器等构成,按照轮式结构将它们组装,使其具有登台、敌方攻击等功能。

控制系统

整个控制系统由MultiFLEX™️2-AVR控制器、BDMC电机驱动模块,配套电机,CSD5516机器人舵机构成。

我们选用了MultiFLEX™️2-AVR控制器作为整个系统的控制中心。MultiFLEXM2™️-AVR控制器功能高度集成,具有12个IO、8个AD接口,能够控制R/C舵机、机器人舵机,具有RS-232接口和RS-422总线接口,能够胜任常规机器人控制。

本机器人采用2个BDMC系列开环电压控制器,可以驱动伺服电机(作为机器人的轮子)。BDMC电机驱动可以通过电流调节实现力矩控制。

本机器人采用4个CSD556机器人舵机模块,可作为机器人的铲子,用于登台和攻击敌人。

传感系统

利用MultiFLEX™️2-AVR控制器外接红外光电传感器(IO接口)、倾角传感器(AD接口),灰度传感器(AD接口),红外测距传感器(AD接口)使轮式格斗机器人实现自主上台、漫游、敌方攻击等功能。

从机器人底盘向上看,靠近底盘的第一层有8个红外光电传感器,分散在东、东南、南、西南、西、西北、北、东北这8个方位,用于检测敌人。而最上面的一层有4个斜向下的红外光电传感器用于擂台的边缘保护,分别分布在前左、前右、后左、后右4个方向。

机器人底盘的前后有两个红外测距传感器,以及左右有两个灰度传感器,配合底盘上的一个倾角传感器实现机器人的状态检测,即识别台上还是台下。

布置传感器的模型示意如下图所示。

传感器的布置
传感器的布置

实际效果图

将各个模块按照预定目标搭建后的实际机器人如下列图所示: