robocup中型组足球机器人运动控制系统的设计

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1、2014年2月机床与液压Feb．2014第42卷第3期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．42No．3DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．03．020RoboCup中型组足球机器人运动控制系统的设计刘银萍，蔡乐泉，杨宜民(1．广东工业大学实验教学部，广东广州510006；2．广东_z-_,lk大学自动化学院，广东广州510006)摘要：以RoboCup中型组足球机器人为研究时象，以提高机器人足球平台硬件系统性能为目标，设计了一种基于双DSP架构并结合Fuzzy—PID控制算法的足球机器人。实验结果表明，该控制系统对足球机器人的运动性能、控

2、制精度、实时性都有了极大的改善，能满足全自主足球机器人的运动控制的要求。关键词：足球机器人；运动控制系统；DSP；Fuzzy—PID算法中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)3—070—3DesignonMotionControlSystemforRoboCupMiddleSizeLeagueSoccerRobotLIUYinping，CAILequan，YANGYimin(1．ExperimentTeachingDepartment，GuangdongUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510006，

3、China；2．CollegeofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510006，China)Abstract：BytakingtheRoboCupmiddlesizeleaguesoccerrobotasastudyobject，inordertoimprovethehardwaresystemperformanceofroboticsoccerboardasanaim，akindofsoccerrobotwhichwasbasedonthe2DigitalSignalProcessor(DSP)

4、strut—turewiththeFuzzy—ProportionIntegrationDiferential(PID)algorithmwasdesigned．Theexperimentalresultsshowthatthissystemisverygoodforimprovingtherobot’Sactivecapability，controlprecisionandrealtimecapability，andcansatisfytherequirementsofthemotioncontroloffu11autonomoussoccerrobot．Keywords：Socce

5、rrobot；Motioncontrolsystem；DSP；Fuzzy—PIDalgorithm机器人足球比赛是近年来出现的一项集娱乐、体组成的4轮驱动结构。采用单片机对实现多电机控制育和科研于一体的比赛活动。目前国际上主要有两项来说，其硬件设计存在结构相对复杂、算法控制实时规模较大的机器人足球比赛：机器人足球世界杯性差等缺点，因此采用美国TI(德州仪器)公司的(RoboCup)和国际机器人足球联合会(FIRA)。中TMS320F2812微控制器。DSP2812控制器具有丰富的型组机器人足球赛是RoboCup机器人足球世界杯的外围接口，它将DSP的高速控制能力和面向电机的主要项目之一

6、，自1997年第一届比赛开始即是正式高效控制能力集于一体，使机器人控制系统外围电路比赛项目。由于中型组机器人足球比赛中要求机器的设计大大简化，而且算法控制的实时性提高，使系人完全自主，所以最具挑战性，也最能代表参赛队伍统更为简单，稳定可靠。但单个DSP2812芯片具的机器人研究水平。从功能上看，每个RoboCup中有双事件管理器EVA和EVB，每个事件管理器只有型组足球机器人可以分为视觉、通讯、决策和运动控1个电机码盘接口(QEP)单位，因此，单个DSP只制4个子系统。运动控制系统是整个全自主足球机器能接两路的电机码盘信号，而4个全向轮的中型组机人系统的基础，其主要涉及有电动机控制、通

7、信、踢器人有4台电机。因此，采用双DSP架构，其中一球机构、电源转换及匹配等功能。根据全自主足球机个DSP芯片为主处理器控制1、2号电机，另外一个器人运动控制系统的硬件设计要求，采用数字信号处DSP芯片为从处理器控制3、4号电机，主从DSP共理器(DSP)构成足球机器人控制单元，并运用同处理底层硬件信息和控制执行机构。Fuzzy—PID控制算法代替传统单一PID控制，使控制足球机器人运动控制系统的硬件结构如图1所效果更为理想。示，整个电路可以分