手动投球机器人控制系统设计..doc

手动投球机器人控制系统设计 1.绪论 1.1机器人概述 机器人科学是一门综合了机械、电子、材料、计算机、传感器、仿生、人工智能等多种前沿科学的综合性学科，是最能体现一个国家基础科学技术和制造业水平的学科之一。 1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中，卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”，“Robota”是奴隶的意思。该剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。在该剧中，机器人按照其主人的命令默默地工作，没有感觉和感情，以呆板的方式从事繁重的劳动。后来，罗萨姆公司取得了成功，使机器人具有了感情，导致机器人的应用部门迅速增加。在工厂和家务劳动中，机器人成了必不可少的成员。机器人发觉人类十分自私和不公正，终于造反了，机器人的体能和智能都非常优异，因此消灭了人类。卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题。科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的问题。虽然科幻世界只是一种想象，但人类社会将可能面临这种现实。　　为了防止机器人伤害人类，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“机器人三原则”：　　(1)机器人不应伤害人类；　　()机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命令除外；　　()机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。　　这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界一直将这三原则作为机器人开发的准则。机器人的历史并不算长，1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始。第一代是示教再现型机器人：它由人操纵机械手做一遍应当完成的动作或通过控制器发出指令让机械手臂动作，在动作过程中机器人会自动将这一过程存入记忆装置。当机器人工作时，能再现人教给它的动作，并能自动重复的执行。这类机器人不具有外界信息的反馈能力，很难适应变化的环境。 第二代是有感觉的机器人：它们对外界环境有一定感知能力，并具有听觉、视觉、触觉等功能。机器人工作时，根据感觉器官（传感器）获得的信息，灵活调整自己的工作状态，保证在适应环境的情况下完成工作。第三代是具有智能的机器人：智能机器人是靠人工智能技术决策行动的机器人，它们根据感觉到的信息，进行独立思维、识别、推理，并作出判断和决策，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。目前，智能机器人已在许多方面具有人类的特点，随着机器人技术不断发展与完善，机器人的智能水平将越来越接近人类。登长城，点圣火 长城是中国也是世界上修建时间最长、工程量最大的一项古代防御工程。它既是具有丰富文化内涵的文化遗产，又是独具特色的自然景观。国内外游人常以“不到长城非好汉”的诗句来表达一定要亲自登上长城饱览中华悠久文明和壮丽山河的心情。让我们登上长城的烽火台，点燃圣火吧。本届大赛的意图是通过手动和自动机器人协作，登长城并向5个火炬和4堆篝火添加燃料得分，比赛时间为3分钟。 　　1 比赛场地 ⑴ 比赛场地为14000mm×14000mm的正方形区域。 　　⑵ 赛场地面用2mm厚的聚乙烯片铺设。聚乙烯片将用无光泽的聚乙烯带连接。 　　⑶ 比赛场地周围有100mm高30mm厚的木质围栏。 　　⑷ 比赛场地由“手动区”、“篝火区”和“自动区”（包括烽火台）组成。每个区域的细节参见所附的赛场布局图。 　　⑸ 自动区 　　a. 范围：9000mm×9000mm 的方形区域。 　　b. 四周有100mm高、30mm厚的木质围栏。 　　c. 只有自动机器人可在自动区运行。自动区贴有30mm宽的白色引导线。 　　d. 每个队的自动机器人启动区大小为1000mm×1000mm，位于自动区边上，两队的启动区相对配置。 　　e. 自动区正中有一个八边形烽火台，高度100mm，它的四条边长为2000mm，另四条边长为1414 mm。在两条2000mm的边与自动区地面之间有坡度为1/5的斜面。 　　f. 自动区中有5个火炬。高度为1800mm的主火炬位于场地正中。另4个高度为1500mm的外围火炬在它的四周。 g. 火炬为上大下小的透明开口圆桶，装在火炬柱上。主火炬用红、蓝、绿色的隔板均分为三部分，每一部分是一个燃料筒。每个外围火炬用红、蓝色隔板均分为两个燃料筒。主火炬在受外力作用时可绕火炬柱旋转。外围火炬不能旋转。 　　h. 自动区中的安排细节参见所附的场地布局平面图。 　　⑹ 篝火区 　　四个直径为1200mm的篝火区位于自动区的四角。 篝火区中央有直径600mm、高100mm的燃料盘，盘边宽50mm，盘深30mm。燃料盘与地面以350mm宽的斜面相连。篝火区的细节参见所附的场地布局平面图。 　　⑺ 手动区 　　a. 手动区在自动区和篝火区周围。 　　b. 手动区左、右两边相对配置两队的