机器人比赛-fby中控杯第七届竞赛

浙江大学“中控杯”7248——FBY队员学号高 3100101425袁 一、方案总述1、机器人功能设计。采取四轮小车结构，用四个电机分别控制四个全向轮。车身下层铝板下装两个距离传感器，检测已知骨牌的摆放方式用管道臂实现摆放木块的功一个舵机控制管道臂所在圆盘水平方向上的转动另有两个舵机实现筷子的。行走功线两侧的两个全向轮受电机驱动运动另外两个全向轮处于运动的状态向另一方向行进亦然。巡线功16检测关键牌功2摆放骨牌功摆放功检测碰撞功5此次比赛中两支队伍完全，互不影响。所以只需考虑本队场地的情况检测关键牌的摆放方（摆放骨41(骨牌管道臂转到水平位置，再回到启动区（向上）沿着白线走，的路线，直到机器人接触到场590度，再沿白线走到摆放、电机、舵机、骨牌、筷子、骨牌、骨牌、底座连接、、骨牌摆放臂、装载用连杆装置推动推 骨牌、放置 456 1传感器比321318（判断方法如前述217、8、9，当机器人的中心部位经过白线时，可以通过对比4、5、6和10、11、12一个交叉点处（但是，为了防止经过交叉点的时候机器人方向的偏移导致交叉点的漏算以5、11传感器经过的白线数量来对交叉点进，们会根据现场选择效果最好的方法或者综合几种方法得出一个最终判，人往什么方向移动了多少个方格这样每次当机器人遇到白线的交叉点的时候机器人的位置是一定精确的最近一次测到的交叉点的位置将作为一个位置的参考基准，当机器人离开了交叉点之后利用的电机上自带的编可以精确测定电机转过的圈数在不打滑的情况下机器人的前进位移，的电机选用的是Namiki空心杯12v120转直流电机电压：12VDC120直径：22mm轴长：19mm（90度双切口）堵转电流：1.8A比：80：1（金属行星。的锂电池的电压是12V，所以可以直接接在电机上无需降压直径设为R=60mm，则周长C=0.188m。预期机器人的运动速度在0.2-0.8m/s。0.055kg，则扭矩为M÷2)=0.735kgcm22CL-3501PG选择的舵机是MG996R，如下图净重:55g尺寸:拉力9.4kg/cm(4.8V),反应速度0.17sec/60degree(4.8v)工作电压:4.8-7.2V工作温度:0℃-55℃齿轮形式:金属齿轮工作死区:5us微秒以及9805MG，如下产品尺寸:产品拉力20kg/cm(4.8V反应速度:工作电压:4.8-7.2V工作温度:0℃-55℃齿轮形式:金属齿轮工作死区:5us微秒三、电路设计 稳压电Atmelmega16单LM7806电机驱 12VLM78055V稳压电路来给单片 平行放置的两个距离传感器通过对同一块骨牌的测量得到该骨牌的放置方式，以便之后的策略选择。主控选ATmega16是基于增强的AVRRISC8CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的。ATmega16AVR32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与运算逻单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期CISC10倍的数据吞吐率。ATmega16有如下特点:16KFlash(RWW)，512EEPROM，1KSRAM，32I/O32JTAG接口，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器(T/C片内外中断，可编程串行编程增益(TQFP封装)的ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及六个可以通过进行选择的省电模式。8AVRRISC13132816MHz非易失性程序和数据16K字节的系统内可编程Flash，擦写:10,000具有独立锁定位的可选Boot代码区，通过片上Boot程序实现系统内编程，512字节的EEPROM，擦写:100,0001K字节的片内JTAG接口(与IEEE1149.1标准兼容符合JTAG通过JTAG接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁定位的编程8位定时器/16位定时器/810ADC，8个单端通道，2个具有可编程增益（1x,10x,200x）可工作于主机/从机模式的SPIRC片内/6种睡眠模式:ADCStandby模式以及扩展的Standby模式I/O32个可编程的I/O40引脚PDIP封装,44引脚TQFP封装,44引脚MLF工作电压ATmega16L：2.7-ATmega16：4.5-8MHz0-16MHzATmega16L1MHz3V25°C正常模式:1.1空闲模式:0.35掉电模式1用于巡线的传感器，选用的是ST188，它具有以下特点采用高红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成检测距离可调整范围大，4-13mm微动开OMROND2F-01F来实现。全球性超小型基本开关符合EN61058-1(IEC601058-1)UL1054，以及CSAC22.2No.54PCB双定位PCB按钮在一边的安装孔的线上，可决定安装时的位距离传其相关数据5mm(不透明体2×0.8mmGaAs如光时灯亮（红色）（ARDC5～24V±10%脉动（p-p）10%35mA（NPN）、30mA（PNPNPN:NPNDC5～24V100mA下（40mA）PNP：PNPDC5～24V50mA1.3V（50mA1kHz（平均值1,000lx动作时：－25～＋55℃保存时：－30～＋80℃（不结冰动作时：5～85%RH保存时：5～95%RH（不结露20～2,000Hz（100m/s21.5mmX、Y、Z2h(4min500m/s2X、Y、Z3IEC接插件式（能直接插焊（捆包状态总原理各模块原理图L298N电机驱动电路SGS公司的L298是一种高电压、大电流双H桥功率集成电路，可用来舵机电用LM78066V的稳压输出，保证舵机供电。单片机供电系单片机需要5V的工作电压，所以采用LM7805得到5V的稳定电碰撞检测电路PCB由于时间紧张加上专业知识缺乏，PCB四、机器人整体可行性280mm*200mm，伸展后最大可达280mm*600mm119.4mm367.02mm。6061铝合金，机器人未装载骨牌前的预计重4.57kg。五、机器人创新点1 关键牌检测装2 能实现三维角度的管道如果通过摆好几个骨牌的方法，不利于转弯地方的处理，也会造成很大的管在摆放时间上不占什么优势，但是，管道臂可以应对摆放场地所有情况，3 摆放筷子的机械六、尚未解决的难点问题1、管道臂的设计，由于时间和场地的限制没能准确设计合理的管道臂水平高度，因为要保证，2、机器人能否准确停在设定的，的位置处。由