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RoboCup中型组机器人全景视觉装置的设计研究

刘成会  
【摘要】:随着机器人技术的发展,RoboCup中型组足球机器人比赛逐渐成为检测机器人技术发展水平的重要平台,机器人结构的优劣直接影响到机器人技术的发挥,足球机器人结构包括全景视觉装置、踢球装置、盘球装置、行走机构、控制装置、机器人本体等,每个部分都有其重要功能。机器人全景结构是RoboCup中型组足球机器人的关键部件,为了更好的完成比赛任务,足球机器人应该具有很高的实时性和准确性,这就要求全景结构具有很好的图像识取功能和稳定性。 本文针对RoboCup中型组足球机器人的全景结构进行分析,根据足球机器人比赛规则的各种要求,以及比赛过程中的一些情况,对全景结构进行设计,使之能够更好的完成比赛。 首先,对中型组足球机器人的各部分结构进行分析,论述了各部分结构的功能、原理,找出现有各部分机构的优缺点,进而论证了全景视觉装置进行设计的必要性。 其次,为了满足全景视觉装置在比赛过程中能够识取到更广泛的信息,以及识取的信息更加准确,不容易发生畸变,对全景反射镜进行设计,并进行全景反射镜的优化分析,使反射镜在水平方向能够识取到更远位置的信息,并且识取的信息不易发生畸变。反射镜在竖直方向能够识取更高位置的信息,并且不易畸变。 再次,设计出几种不同的全景架方案,并对方案优劣进行分析,选择最合理的方案。分析足球机器人在比赛过程中的各种受力情况以及振动情况,得到各种情况下全景架所受到的力。对全景架结构进行分析计算,进而进行优化设计,得到比较合理的全景架结构。 最后,对设计出来的全景装置进行ANSYS静力分析、模态分析、瞬态分析,根据分析结果对薄弱部分进行改进,最后验证设计的合理性。


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