机械设计项目规划报告

项目规划报告

项目名称：足球赛进攻机器人

主负责人：

团队成员：

所在班级: 谭名强（[1**********]） 王晓山（[1**********]） 谭名强（[1**********]） 田会妙（[1**********]） 张鹤鹏（[1**********]） 木沙亚吉. 库里加奇（[1**********]） 09机械8班

2012年3月9 日

足球赛进攻机器人

——项目规划报告

资料综述： 现在的足球机器人比赛有两个系列：即ROBOCUP 和FIRA 。每年都要进行一次比赛。中国最早参加了FIRA 比赛，东北大学代表队和哈工大代表队都取得了好成绩。另外中国还参加了ROBOCUP 系列的比赛。在2001年的ROBOCUP 比赛中，清华大学代表队获得了世界冠军。另外，中国人工智能学会在2001年成立了机器人足球专业委员会。机器人足球参加了科技申奥主题活动，还将参加2002

年的世界杯足球赛。以

上活动说明机器人足球在中国获得良好的发展。

机器人足球赛的主要类型分为半自主型（MIROSOT ）、全自主型（ROBOSOT ）、类人型（HUROSOT ）、仿真型（SIMUROSOT ）四种类型。

西南交通大学机器人足球比赛规则

1、场地

比赛在长方形场地（8000mm ×5000mm ）上进行，场地四周有木质围栏（260mm 高）足球场

球门：长3000mm 、高1000mm 、深1000mm;

禁区:距离球门线1000mm 范围内

球直径:140mm

2、 机器人

2.1. 每队必须携自行设计并制作2个机器人参加比赛，一个为进攻机器人，一个为防守机器人。

2.2 参加本比赛的机器人允许使用参赛者自己购买的材料（电池除外）。

2.3防守机器人采取有线遥控，进攻机器人无线遥控方式。

2.4 每个机器人启动后，比赛场地只能留三名队员，两名通过遥控器分别控制两个机器人，还有一人负责拉线及可能的机器人的拿取。

2.5 一旦机器人启动，未经裁判允许，队员不允许再触摸机器人。

2.6 进攻机器人启动前尺寸必须在500mm 长×500mm 宽×500mm 范围内。防守机器人启动前尺寸必须在350mm 长×350mm 宽×350mm 范围内，完全伸展后尺寸必须在600mm 长×600mm 宽×600mm 高的空间范围内。

2.7 每场比赛中，每队最多有两次暂停机会。裁判允许暂停后，由一位队员尽快将机器人拿出场地。两次暂停时间合计不超过90秒。

2.8 重启前后，机器人的形状和位置不能发生改变。

2.9 重启的有效性和因重启导致的比分改变或违规，均由裁判组统一裁决。

2.10 重启中队员不得对对方机器人产生触碰及其他干扰，否则判其退出比赛。

2.11 每支参赛队单次持球时间不得超过1分钟，单次持球时间如超过1分钟则重新争球。

2.12 机器人只能使用电池作为动力源，单个机器人总电压不超过36V

2.13 参赛机器人须有个性化装饰或标记，以便识别同属一个参赛队的机器人

功能原理： 该足球赛进攻机器人由移动和进攻两大功能模块。

机器人的移动方式从目前机器人发展状况来看主要有三种：即跨步移动式，履带移动式

和轮式移动。由于本设计机器人用于初级机器人赛项目，所以采用最为实用的轮式移动方式，该移动方式具有移动快，控制方便，而且在较为平整的模拟足球赛场地移动基本无障碍。相比之下，腿式和履带式不但结构复杂，控制系统要求高，平衡难以实现，移动速度慢等缺点。具体采用后轮两轮驱动，用连接轴使轮子与电机相连，使机器人能承受更大载荷，通过 继电器电路板用无线遥控控制电机的正反转，当两电机同时正传则机器人前进，两电机同时反转则机器人后退，当一个电机转一个不转，机器人绕不转的轮转动，实现转弯。

进攻功能可以分为抢球及射门两个动作。机器人抢球方式主要包括四种，一种是类似于英式足球赛的抢法，即要用脚踢。还有类似于美式橄榄球的抢法，即用机械手抓取。再次是类似于装载机工作的铲斗方式铲起。最后是用一个框架罩住球，带动球移动。考虑到使用轮式机器人及足球的形状和重量不适合脚踢和抓取，考虑到机器人动力有限，最佳抢球方式为框取，如果通过计算，有足够动力铲球，也可以考虑用铲球实现抢球与射门两个动作连续完成。

射门方式可以有以下几种：一、通过悬挂重物的重力势能撞击。二、通过弹簧的弹性势能。三、通过气压缸的气动冲击。四、通过铲斗翻转将球抛出。五、通过连杆机构的急回作用快速击球。通过比较分析，方案一、二、五比较现实，可靠。

机器人的机架用角铝和铝棒搭建，尽量使重心降低，将移动功能部分和进攻功能部分合理的分布，使机器人重量分布均匀，美观。

预期成果：

1. 功能原理进一步完善的机械proe 设计图，包含机械的诸多结构细节，用以说明产品的实际结构和运动过程。

2. 所需的零件和原材料清单。

3. 以及完整的功能原理说明书。

4. 机器人实物。

5、总结报告。

设计活动安排:

人员分工：

参阅文献：

[1] 李修元，杜玉红.2V2足球机器人设计. 机电工程技术2010年第39卷第03期