竞技型投篮机器人的设计与制作

摘 要

本设计为竞技型投篮机器人的设计。在设计过程中，需要完成整个机器人机械本体的设计，包括行走机构、定位机构、升降机构和投篮机构，使其具有足够的精度完成各种要求动作。用Protel完成单片机电路设计、PCB、并焊接调试。外围电路的搭制：包括TDCM3数字罗盘，它主要是给机器人定位。MCDC2805型驱动器、Faulhaber2657型电机是控制机器人行走和升降的。MCDC2805型驱动器、Faulhaber2432型电机是控制机器人投篮的。拨码开关是控制电机相数的。用C51语言编写控制程序，通过串行口实现接收罗盘信息、罗盘标定，接收限位开关信号、通过81C55，8253及MCDC2805型驱动器使电机做出加速、减速、正反转，转指定角度等动作。完成各个系统之间的协调。

关键词：自动机器人   数字罗盘  MCDC2805驱动器  Faulhaber2657型电机

目  录

第一章 绪 论 1

1.1课题背景 1

1.1.1机器人的发展及特点及发展前景 1

1.2比赛规则 2

1.2.1规则简介 2

1.2.2竞技型投篮机器人的设计与制作的意义 3

1.2.3场地简介 3

1.3方案简介 4

1.3.1总体方案 4

1.3.2小自动机器人技术要求 5

1.3.3小自动机器人初步设想 5

第二章 机械结构设计 7

2.1行走机构 7

2.2定位机构 9

2.3升降机构 9

2.4投篮机构 10

第三章 电气装备设计 13

3.1电机及驱动器 13

3.2数字罗盘 13

3.2.1性能简介 13

3.2.2操作步骤 14

3.3单片机电路板 15

3.3.1 89C51单片机 16

3.3.2计数器/定时器8253简介 20

3.3.3电路板原理 23

3.3.4 PCB 23

3.4电气系统总体说明 23

第四章 自动控制设计 26

4.1编程准备工作 26

4.1.1设置电机驱动器 26

4.1.2确定地址 26

4.1.3计算测量某些参数 27

4.2子程序的编写 27

4.2.1罗盘接受程序 27

4.2.2罗盘标定程序 30

4.2.3电机速度控制系列程序 31

4.2.4电机位移控制系列程序 31

4.2.5定位机构检测程序流程图 33

4.2.6投篮机构A控制程序流程图 34

4.2.7投篮机构B控制程序流程图 35

结  论 36

致  谢 37

参考文献 38

附录1控制程序 39

附图1 硬件原理图 55