中控杯機(jī)器人競(jìng)賽實(shí)物組官方培訓(xùn)-工業(yè)控制技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

第六屆中控杯官方培訓(xùn)5356NEWBIT隊(duì)經(jīng)驗(yàn)交流王吉軒黃劍華

機(jī)器人協(xié)會(huì)機(jī)器人協(xié)會(huì)是控制系機(jī)器人實(shí)踐基地下屬的校級(jí)社團(tuán)，協(xié)助舉辦中控杯機(jī)器人比賽和相關(guān)培訓(xùn)。在第五屆中控杯機(jī)器人大賽中，協(xié)會(huì)共5人參加，獲得實(shí)物組一等獎(jiǎng)×1二等獎(jiǎng)×2仿真組三等獎(jiǎng)×1。周日下午九十節(jié)在西二314舉行機(jī)器人協(xié)會(huì)的周末小課堂活動(dòng)，歡迎0910的同學(xué)前來交流。1、比賽機(jī)器人介紹2、參賽歷程3、參賽感受4、技術(shù)上的建議第五屆的比賽場(chǎng)地第六屆的比賽場(chǎng)地SolidWorks的預(yù)覽效果圖真正做出的實(shí)物與策劃完全不同

2009年9月25日在網(wǎng)上組隊(duì)報(bào)名。隊(duì)員組成兩個(gè)人為機(jī)器人協(xié)會(huì)認(rèn)識(shí)，還有一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)上面認(rèn)識(shí)。我們的專業(yè)是信電系2人電氣1人，當(dāng)時(shí)的年級(jí)都是大二上。參賽歷程報(bào)名后每周我們會(huì)固定時(shí)間討論。購買了一些器材對(duì)我們的想法進(jìn)行驗(yàn)證。正式寫策劃文檔是從2009年11月29日到2009年12月13日，一共寫了15天。我們一共寫了73頁。

2010年3月左右開始在金工加工機(jī)械零件，有一些零件是過年時(shí)候在家里加工的。

2010年4月多-比賽日開始在電路制作源代碼編寫和系統(tǒng)調(diào)試，5月開始場(chǎng)地調(diào)試。一些參賽的感受

通過機(jī)器人比賽可以學(xué)到很多知識(shí)，花費(fèi)的時(shí)間比較多，周期很長(zhǎng)。理論設(shè)計(jì)與實(shí)物制作有很大差異，在設(shè)計(jì)時(shí)需要反復(fù)考慮在實(shí)際中是否可以實(shí)現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)合作非常重要。分工一定要明確。團(tuán)隊(duì)的溝通交流，遇到問題解決問題的能力，一些繁瑣工作有人處理，還有遇到矛盾時(shí)處理的方法等。如果使用小型伺服電機(jī)（舵機(jī)），金屬舵機(jī)如經(jīng)典的MG995是轉(zhuǎn)不到180°的，最多只能轉(zhuǎn)到120-140之間的角度。一般扭矩要求不高的情況下，塑料齒輪的舵機(jī)都可以勝任，而且價(jià)格便宜。普通金屬舵機(jī)輝盛MG99550元左右一些技術(shù)上的建議推薦購買舵機(jī)的網(wǎng)址http://592/推薦使用的小舵機(jī)TowerProSG9015元左右

http:///機(jī)器人配件專賣店可購買現(xiàn)成的機(jī)械手和一些其他的模塊。實(shí)物制作的原則：能夠購買到的東西，一定選擇購買而不是自己制作。機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要考慮控制的難易程度，盡量選擇簡(jiǎn)單的，容易加工，容易操作的機(jī)械，而不是為了效果好而不能操作。穩(wěn)定是王道。尤其強(qiáng)調(diào)：金工排隊(duì)加工的時(shí)間非常長(zhǎng)，所以盡早的畫出圖紙，然后拿去金工加工。（這可能是決定比賽是否成功的關(guān)鍵。能手工制作的，不要拿去金工制作。）越早的進(jìn)入場(chǎng)地調(diào)試，比賽效果越好。金工加工出來的東西往往會(huì)和自己的設(shè)想有偏差。這就需要不斷地加工，不斷修改自己的方案。需要隊(duì)員們保持淡定，抓緊時(shí)間。鋁板的購買比賽一般需要的是1mm，1.5mm，2mm，3mm這幾種鋁板。還需要一些比如20*20mm的角鋁。1mm的鋁板用手可以掰斷。3mm的鋁板可以用來做最厚的底盤。浙金鋼材市場(chǎng)購買長(zhǎng)城機(jī)電市場(chǎng)有一些常用的機(jī)械部件比如萬向輪，彈簧，工具。螺絲一般需要的是M3M4M6的標(biāo)準(zhǔn)螺絲螺母，在ZJG旁的電子市場(chǎng)就可以買到硬件部分電路原理圖硬件設(shè)計(jì)的一些看法電源部分要做好設(shè)計(jì)原則：（1）估算系統(tǒng)功率，留足余量（2）獨(dú)立供電提高穩(wěn)定性，驅(qū)動(dòng)電路和控制器獨(dú)立供電，比如說，對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)和舵機(jī)等對(duì)電壓精度要求不高的電路模塊，使用高效的DC-DC開關(guān)電源芯片（如LM2756,LM2956）.對(duì)于高速電路，如CPU或者AD轉(zhuǎn)換等使用使用低壓差線性穩(wěn)壓芯片（如LM2940,TPS7350，LM1117等）（3）保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)一般使用有步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)兩種，兩者各有利弊。步進(jìn)電機(jī)易于精確控制，但硬件的控制驅(qū)動(dòng)電路相對(duì)較復(fù)雜直流減速電機(jī)硬件驅(qū)動(dòng)比較簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制很難，我們采用的是多次實(shí)驗(yàn)獲得經(jīng)驗(yàn)參數(shù)來進(jìn)行半閉環(huán)控制。推薦使用帶編碼器的直流電機(jī)電機(jī)選擇電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)使用直流減速電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路制作，使用L298N雖然電路簡(jiǎn)單，但是效果不是很理想，功率太低、發(fā)熱大、容易燒芯片，我的建議是使用大功率的MOS驅(qū)動(dòng)半橋驅(qū)動(dòng)芯片（比如說英飛凌的BTS7960/7970）或者分立的MOS管(IRF1405,IRF3205,IRF4905)搭建全橋驅(qū)動(dòng)。傳感器傳感器的處理方法（1）硬件二值化，使用電壓比較器（2）軟件二值化，使用內(nèi)部或外部AD轉(zhuǎn)換，軟件設(shè)定閾值傳感器的安裝要重視！硬件設(shè)計(jì)資料圖書館的電子資源，比如說萬方科技，維普期刊專門的電子網(wǎng)站：芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)：電路方案：(21IC電子工程師俱樂部)

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電子器件的購置杭州時(shí)代電子市場(chǎng)：zjg的坐K10到文化商城站下車即可。淘寶。樣片申請(qǐng)：推薦，比如說TI，MAXIM，ADI。關(guān)于控制器（MCU/CPU）的選擇原則：（1）你熟悉的最佳（2）資源豐富的，滿足你系統(tǒng)的要求（重點(diǎn)關(guān)注處理速度，F(xiàn)LASH和RAM的大小，IO口數(shù)量，是否集成硬件的PWM，通訊接口，下載調(diào)試接口）（3）開發(fā)簡(jiǎn)單的（支持高級(jí)語言）主流的一些方案：AVRMega系列，C8051F系列，ARM7的LPC系列，F(xiàn)reescale的xs12系列、FPGA（開發(fā)相對(duì)難一點(diǎn))推薦編譯器：ICCAVR、GCC、IAR、CODEWARRIOR了解你的編譯器軟件部分單