手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1.緒論 1.1 機(jī)器人概述 機(jī)器人科學(xué)是一門(mén)綜合了機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)、傳感器、仿生、人工智能等多種前沿科學(xué)的綜合性學(xué)科，是最能體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)和制造業(yè)水平的學(xué)科之一。 1920年捷克作家卡雷爾 卡佩克發(fā)表了科幻劇本羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人。在劇本中，卡佩克把捷克語(yǔ) “Robota” 寫(xiě)成了 “Robot” ， “Robota” 是奴隸的意思。該劇預(yù)告了機(jī)器人的發(fā)展對(duì)人類社會(huì)的悲劇性影響，引起了大家的廣泛關(guān)注，被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。在該劇中，機(jī)器人按照其主人的命令默默地工作，沒(méi)有感覺(jué)和感情，以呆板的方式 從事繁重的勞動(dòng)。后來(lái)，羅薩姆公司取得了成功，使機(jī)器人具有了感情，導(dǎo)致機(jī)器人的應(yīng)用部門(mén)迅速增加。在工廠和家務(wù)勞動(dòng)中，機(jī)器人成了必不可少的成員。機(jī)器人發(fā)覺(jué)人類十分自私和不公正，終于造反了，機(jī)器人的體能和智能都非常優(yōu)異，因此消滅了人類?？ㄅ蹇颂岢龅氖菣C(jī)器人的安全、感知和自我繁殖問(wèn)題?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步很可能引發(fā)人類不希望出現(xiàn)的問(wèn)題。雖然科幻世界只是一種想象，但人類社會(huì)將可能面臨這種現(xiàn)實(shí)。 為了防止機(jī)器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫于 1940年提出了 “ 機(jī)器人三原則 ” ： (1)機(jī)器人不應(yīng)傷害人類； (2)機(jī)器人 應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外； (3)機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與第一條相抵觸者除外。 這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開(kāi)發(fā)的準(zhǔn)則。 機(jī)器人 真正出現(xiàn)在人類社會(huì)中 的歷史并不算長(zhǎng)， 1959年美國(guó)英格伯格和德沃爾制造出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，機(jī)器人的歷史才 算 真正開(kāi)始。 機(jī)器人發(fā)展到現(xiàn)在，可以分為三代： 第一代是示教再現(xiàn)型機(jī)器人：它由人操縱機(jī)械手做一遍應(yīng)當(dāng)完成的動(dòng)作或通過(guò)控制器發(fā)出指令讓機(jī)械手臂動(dòng)作，在動(dòng)作過(guò)程中機(jī)器人會(huì)自動(dòng)將這一過(guò)程存入記憶裝置。當(dāng)機(jī)器人工作時(shí)，能再現(xiàn)人 教給它的動(dòng)作，并能自動(dòng)重復(fù)的執(zhí)行。這類機(jī)器人不具有外界信息的反饋能力，很難適應(yīng)手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 變化的環(huán)境。 第二代是有感覺(jué)的機(jī)器人：它們對(duì)外界環(huán)境有一定感知能力，并具有聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等功能。機(jī)器人工作時(shí)，根據(jù)感覺(jué)器官（傳感器）獲得的信息，靈活調(diào)整自己的工作狀態(tài)，保證在適應(yīng)環(huán)境的情況下完成工作。第三代是具有智能的機(jī)器人：智能機(jī)器人是靠人工智能技術(shù)決策行動(dòng)的機(jī)器人，它們根據(jù)感覺(jué)到的信息，進(jìn)行獨(dú)立思維、識(shí)別、推理，并作出判斷和決策，不用人的參與就可以完成一些復(fù)雜的工作。目前，智能機(jī)器人已在許多方面具有人類的特點(diǎn)，隨著機(jī)器人技術(shù) 不斷發(fā)展與完善，機(jī)器人的智能水平將越來(lái)越接近人類。 1.2 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)今世界，機(jī)器人特別是工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)規(guī)模巨大的產(chǎn)業(yè)。據(jù)粗略估算，全球現(xiàn)在至少有 76萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人正投入使用。中國(guó)于 1972 年開(kāi)始研制自己的工業(yè)機(jī)器人。我國(guó)于 1985年研制成功第一臺(tái)弧焊機(jī)器人，距世界最早的機(jī)器人實(shí)用機(jī)型推出晚了 23年。目前，我國(guó)從事機(jī)器人研發(fā)、制造的單位已達(dá) 200多家。 2000年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的擁有量約為 3500臺(tái)，其中國(guó)產(chǎn)的占五分之一。但是由于我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化起步較晚，步伐較慢，基礎(chǔ)工業(yè)力量比較 薄弱，致使工業(yè)機(jī)器人長(zhǎng)期大量依賴進(jìn)口。研究與市場(chǎng)脫節(jié)是我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中一個(gè)急需解決的問(wèn)題。同時(shí)，我國(guó)的企業(yè)也缺少大規(guī)模集成的經(jīng)驗(yàn)，難以形成很強(qiáng) 的 競(jìng)爭(zhēng)力。 1.3 機(jī)器人競(jìng)賽介紹 近年來(lái) ,隨著計(jì)算機(jī)、傳感器和人工智能等技術(shù)的飛速進(jìn)步，機(jī)器人科學(xué)得到了前所未有的發(fā)展 .在制造行業(yè)中，尤其是汽車工業(yè) ,機(jī)器人已經(jīng)成為生產(chǎn)線上的主力，可以說(shuō)一個(gè)企業(yè)其生產(chǎn)線上機(jī)器人的質(zhì)量和數(shù)量幾乎可以說(shuō)明這個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)效率和水平。不僅如此，機(jī)器人的應(yīng)用也擴(kuò)展到很多其他領(lǐng)域，比如偵察、探測(cè)機(jī)器人，護(hù)理機(jī)器人，農(nóng)業(yè)機(jī)器人，甚至 還有家用的清潔機(jī)器人而各類機(jī)器人競(jìng)賽就是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新興事物。通常情況下，比賽發(fā)布一個(gè)目標(biāo)和一套規(guī)則，參賽選手據(jù)此設(shè)計(jì)機(jī)器人，與其他選手競(jìng)爭(zhēng)，從而贏得比賽。機(jī)器人比賽集合科技、教育、比賽、娛樂(lè)于一體，即是科普活動(dòng)的一個(gè)良好載體 ,同時(shí)也是基礎(chǔ)研究的一個(gè)大舞臺(tái) ,不僅是有趣的娛樂(lè)項(xiàng)目同時(shí)也能手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 反映出一個(gè)國(guó)家科技水平的高低。機(jī)器人競(jìng)賽給青年人提供了一個(gè)充分展示聰敏才智的舞臺(tái) ,培養(yǎng)了他們實(shí)際動(dòng)手能力 ,團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力 ,提高了創(chuàng)新能力 , 更使大學(xué)生對(duì)相關(guān)學(xué)科的理論學(xué)習(xí)有了更直觀的認(rèn)識(shí)。 同時(shí)，這些非工業(yè)用途的研究 型和教學(xué)型機(jī)器人，其意義遠(yuǎn)不僅是它們自身所能帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這類機(jī)器人往往是各種學(xué)科最新技術(shù)的交叉實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在新型機(jī)器人上應(yīng)用的技術(shù)有可能很快就出現(xiàn)在其他領(lǐng)域的實(shí)際產(chǎn)品中，不但促進(jìn)了機(jī)器人自身的發(fā)展，也帶動(dòng)了其他相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品的進(jìn)步。 每年世界各地都有各種主題的機(jī)器人比賽，比如機(jī)器人足球比賽，包括ROBOCUP系列和 FIRA系列，機(jī)器人越野比賽，以及 ABU的 ROBOCON比賽。 “亞洲太平洋地區(qū)廣播電視聯(lián)盟”（簡(jiǎn)稱亞廣聯(lián)）于 2001 年發(fā)出倡導(dǎo)，在亞洲及太平洋地區(qū)舉行一年一度的亞太地區(qū)大學(xué)生機(jī)器人大賽，并 決定在2002年 8月 31日在日本東京舉行首屆亞太地區(qū)大學(xué)生機(jī)器人大賽。 中央電視臺(tái)作為亞廣聯(lián)成員之一，從 2002 年開(kāi)始在國(guó)內(nèi)舉行一年一度的全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人電視大賽。其宗旨是： (1) 貫徹中央 科教興國(guó) 戰(zhàn)略方針的具體體現(xiàn)和創(chuàng)新舉措，是以 媒體促科技 宣傳方針的進(jìn)一步嘗試； (2) 為大學(xué)生們提供了一個(gè)探索科技、創(chuàng)新思維與實(shí)踐行動(dòng)的機(jī)會(huì)； (3) 為激發(fā)青少年開(kāi)發(fā)與研制高科技的興趣與愛(ài)好，培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新精神，激勵(lì)創(chuàng)新思維，活躍校園科技，培養(yǎng)未來(lái)科技人才和力量，提供了舞臺(tái)。同時(shí)在全國(guó)大賽中選拔隊(duì)伍代表中國(guó) 參加亞廣聯(lián)亞太地區(qū)大學(xué)生機(jī)器人大賽。 中央電視臺(tái)的機(jī)器人大賽在國(guó)內(nèi)已成功舉辦了四屆，各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)都給予了足夠的重視。國(guó)家科技部、國(guó)家教育部、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)科協(xié)、國(guó)家計(jì)劃?rùn)C(jī)器人技術(shù)主題都非常支持機(jī)器人大賽，在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和支持下，中國(guó)大學(xué)生機(jī)器人比賽正在茁壯成長(zhǎng)，中國(guó)機(jī)器人代表隊(duì)出征亞太機(jī)器人大賽也取得了優(yōu)異的成績(jī)： 第四屆亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽在中國(guó)北京舉行，大賽主題為“登長(zhǎng)城、點(diǎn)圣火”。本設(shè)計(jì) 的目的 就是 為 本次比賽 設(shè)計(jì)參賽機(jī)器人， 其機(jī)構(gòu)和功能是按照本次比賽規(guī)則，為了完成比賽任務(wù)而設(shè)計(jì)的。 作為我校參賽機(jī)器 人團(tuán)隊(duì)計(jì)劃得一部份，本設(shè)計(jì)主要是負(fù)責(zé)手動(dòng)機(jī)器人控制部分的設(shè)計(jì)和制作。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 1.4 機(jī)器人大賽的主題和規(guī)則 登長(zhǎng)城，點(diǎn)圣火 長(zhǎng)城是中國(guó)也是世界上修建時(shí)間最長(zhǎng)、工程量最大的一項(xiàng)古代防御工程。它既是具有豐富文化內(nèi)涵的文化遺產(chǎn)，又是獨(dú)具特色的自然景觀。國(guó)內(nèi)外游人常以 “ 不到長(zhǎng)城非好漢 ” 的詩(shī)句來(lái)表達(dá)一定要親自登上長(zhǎng)城飽覽中華悠久文明和壯麗山河的心情。讓我們登上長(zhǎng)城的烽火臺(tái)，點(diǎn)燃圣火吧。本屆大賽的意圖是通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)機(jī)器人協(xié)作，登長(zhǎng)城并向 5個(gè)火炬和 4堆篝火添加燃料得分，比賽時(shí)間為 3分鐘。 1 比賽場(chǎng)地 圖 1.4-1 場(chǎng)地 比賽場(chǎng)地為 14000mm14000mm 的正方形區(qū)域。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 賽場(chǎng)地面用 2mm厚的聚乙烯片鋪設(shè)。聚乙烯片將用無(wú)光澤的聚乙烯帶連接。 比賽場(chǎng)地周圍有 100mm高 30mm厚的木質(zhì)圍欄。 比賽場(chǎng)地由 “ 手動(dòng)區(qū) ” 、 “ 篝火區(qū) ” 和 “ 自動(dòng)區(qū) ” （包括烽火臺(tái)）組成。每個(gè)區(qū)域的細(xì)節(jié)參見(jiàn)所附的賽場(chǎng)布局圖。 自動(dòng)區(qū) a. 范圍： 9000mm9000mm 的方形區(qū)域。 b. 四周有 100mm 高、 30mm厚的木質(zhì)圍欄。 c. 只有自動(dòng)機(jī)器人可在自動(dòng)區(qū)運(yùn)行。自動(dòng) 區(qū)貼有 30mm 寬的白色引導(dǎo)線。 d. 每個(gè)隊(duì)的自動(dòng)機(jī)器人啟動(dòng)區(qū)大小為 1000mm1000mm ，位于自動(dòng)區(qū)邊上，兩隊(duì)的啟動(dòng)區(qū)相對(duì)配置。 e. 自動(dòng)區(qū)正中有一個(gè)八邊形烽火臺(tái)，高度 100mm，它的四條邊長(zhǎng)為2000mm，另四條邊長(zhǎng)為 1414 mm。在兩條 2000mm 的邊與自動(dòng)區(qū)地面之間有坡度為 1/5的斜面。 f. 自動(dòng)區(qū)中有 5個(gè)火炬。高度為 1800mm 的主火炬位于場(chǎng)地正中。另 4個(gè)高度為 1500mm的外圍火炬在它的四周。 圖 1.4-2 主火炬 g. 火炬為上大下小的透明開(kāi)口圓桶，裝在火炬柱 上。主火炬用紅、藍(lán)、綠手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 色的隔板均分為三部分，每一部分是一個(gè)燃料筒。每個(gè)外圍火炬用紅、藍(lán)色隔板均分為兩個(gè)燃料筒。主火炬在受外力作用時(shí)可繞火炬柱旋轉(zhuǎn)。外圍火炬不能旋轉(zhuǎn)。 h. 自動(dòng)區(qū)中的安排細(xì)節(jié)參見(jiàn)所附的場(chǎng)地布局平面圖。 篝火區(qū) 四個(gè)直徑為 1200mm 的篝火區(qū)位于自動(dòng)區(qū)的四角。 篝火區(qū)中央有直徑600mm、高 100mm 的燃料盤(pán)，盤(pán)邊寬 50mm，盤(pán)深 30mm。燃料盤(pán)與地面以 350mm寬的斜面相連。篝火區(qū)的細(xì)節(jié)參見(jiàn)所附的場(chǎng)地布局平面圖。 手動(dòng)區(qū) a. 手動(dòng)區(qū)在自動(dòng)區(qū)和篝火區(qū)周 圍。 b. 手動(dòng)區(qū)左、右兩邊相對(duì)配置兩隊(duì)的球庫(kù)。每個(gè)球庫(kù)可放 16 個(gè)燃料球。 c. 手動(dòng)機(jī)器人啟動(dòng)區(qū)是 1000mm1000mm 的方形區(qū)域，位于手動(dòng)區(qū)上、下兩邊的正中。兩隊(duì)的啟動(dòng)區(qū)相對(duì)配置。 d. 手動(dòng)區(qū)中的安排細(xì)節(jié)參見(jiàn)所附的場(chǎng)地布局平面圖。 2 參賽隊(duì)成員 每個(gè)參賽隊(duì)由來(lái)自同一所大學(xué)或工學(xué)院的 4名成員組成， 3名學(xué)生和 l名指導(dǎo)老師。只有 3名學(xué)生可以進(jìn)入賽場(chǎng)。 參賽隊(duì)成員在參加比賽時(shí)必須是在大學(xué) /工學(xué)院注冊(cè)的。 研究生沒(méi)有參賽資格。 3 機(jī)器人 每個(gè)參賽隊(duì)必須設(shè)計(jì)和制作手動(dòng)機(jī)器人或自動(dòng)機(jī)器人，也可以同時(shí)制作手動(dòng)機(jī)器人和自動(dòng)機(jī)器人，對(duì)機(jī)器人的數(shù)量沒(méi)有限制，但每隊(duì)只允許有一臺(tái)手動(dòng)機(jī)器人。 手動(dòng)機(jī)器人 a. 手動(dòng)機(jī)器人必須通過(guò)電纜連接的遙控器或紅外、可見(jiàn)光、聲波遙控器操作。不允許用射頻。操作者不能騎在機(jī)器人上。 b. 通過(guò)電纜操作時(shí)，電纜在機(jī)器人上的連接點(diǎn)至少應(yīng)高出地面1000mm，同時(shí)，從手動(dòng)機(jī)器人到控制盒的電纜長(zhǎng)度不能超過(guò) 3000mm。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 c. 比賽一旦開(kāi)始，參賽隊(duì)員不能接觸手動(dòng)機(jī)器人。 自動(dòng)機(jī)器人 a. 自 動(dòng)機(jī)器人必須是自主的。 b. 由一臺(tái)自動(dòng)機(jī)器人分離出來(lái)的每一件物品均被認(rèn)為是另一臺(tái)自動(dòng)機(jī)器人，所以，它必須能像自動(dòng)機(jī)器人一樣工作。 c. 比賽開(kāi)始前，每個(gè)隊(duì)的所有自動(dòng)機(jī)器人總共可預(yù)裝 16個(gè)燃料球。 d. 每臺(tái)自動(dòng)機(jī)器人必須一次操作啟動(dòng)。 e. 自動(dòng)機(jī)器人可以進(jìn)入除篝火區(qū)以外的任何區(qū)域，但不能伸到篝火區(qū)上方。 f. 比賽開(kāi)始后，所有自動(dòng)機(jī)器人可以逐個(gè)啟動(dòng)，但啟動(dòng)動(dòng)作必須在 20秒內(nèi)完成，然后，負(fù)責(zé)啟動(dòng)的隊(duì)員必須立即退出賽場(chǎng)，站在木圍欄外。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有啟動(dòng)的自動(dòng)機(jī)器人將被留在啟動(dòng) 區(qū)內(nèi)。 g. 一旦機(jī)器人啟動(dòng)，參賽隊(duì)員不能接觸機(jī)器人。 h. 自動(dòng)機(jī)器人不允許以任何方式相互通信。 控制方法 a. 每隊(duì)只有一個(gè)操作者可以在賽場(chǎng)上操縱手動(dòng)機(jī)器人。 b. 對(duì)于自動(dòng)機(jī)器人，每場(chǎng)比賽每隊(duì)允許一次 “ 重試 ” 。某隊(duì)叫 “ 重試 ” 且裁判允許后，該隊(duì)的所有隊(duì)員均可在啟動(dòng)區(qū)重新設(shè)置和啟動(dòng)本隊(duì)的任何自動(dòng)機(jī)器人。但是，所有 “ 重試 ” 的動(dòng)作必須在 20 秒內(nèi)完成，然后，負(fù)責(zé)啟動(dòng)的隊(duì)員必須立即退出賽場(chǎng)，站在木圍欄外。只有在啟動(dòng)自動(dòng)機(jī)器人和一次 “ 重試 ” 時(shí)，自動(dòng)機(jī)器人的操作者才能進(jìn)入賽場(chǎng)。 能源 a. 比賽期間各隊(duì)?wèi)?yīng)為自己的所有機(jī)器人準(zhǔn)備能源。 b. 機(jī)器人的電源電壓必須低于 24VDC。 c. 不允許使用組委會(huì)認(rèn)為危險(xiǎn)和不適當(dāng)?shù)哪茉础?重量 a. 每個(gè)隊(duì)上場(chǎng)的所有機(jī)器人的總重不得超過(guò) 50kg。 b. 總重包括能源、電纜、遙控器和機(jī)器人其它部件的重量。 尺寸 a. 自動(dòng)機(jī)器人的總尺寸必須能納入啟動(dòng)區(qū) 1000mm1000mm1500mm手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 的范圍內(nèi)。 b. 自動(dòng)機(jī)器人離開(kāi)啟動(dòng)區(qū)后可以分離，尺寸可以自由改變，但高度不能超過(guò) 2000mm。 c. 手動(dòng)機(jī)器人的總尺寸必須能納入啟動(dòng)區(qū) 1000mm1000mm1500mm的范圍內(nèi)。 d. 離開(kāi)啟動(dòng)區(qū)后，手動(dòng)機(jī)器人的尺寸可以自由改變，但高度必須在1500mm以內(nèi)，且不能分離。 4 物品（燃料球） 燃料球?yàn)橹睆?150mm、重量約 150g 的膠質(zhì)小籃球。 球內(nèi)的氣壓是要控制的，使它的彈性較差。球從 1m 高處落下時(shí)的反彈高度不應(yīng)超過(guò) 150mm50mm 。 兩隊(duì)分別使用紅色和藍(lán)色的球。在任何情況下不能使用對(duì)方的燃料球。 5 比賽 賽制 初賽為小組單循環(huán)賽， 1/8、 1/4復(fù)賽、半決賽、決賽為淘汰賽。 比賽持續(xù)時(shí)間 a. 比賽將持續(xù) 3分鐘。但是，如果某隊(duì) 在主火炬的綠色燃料筒和自己的燃料筒中各加入至少一個(gè)燃料球， 在某一對(duì)角線上的兩個(gè)外圍火炬的自己的燃料筒中各加入至少一個(gè)燃料球， 并且，在四個(gè)篝火燃料盤(pán)中至少各有一個(gè)自己的燃料球， 該隊(duì)即實(shí)現(xiàn) “ 登上長(zhǎng)城 ” ，比賽將立即結(jié)束。 b. 機(jī)器人的設(shè)置必須在接到設(shè)置命令 l分鐘之內(nèi)完成。 記分 a. 比賽結(jié)束時(shí)記分。 b. 能留在火炬燃料筒或篝火燃料盤(pán)內(nèi)的燃料球（燃料球不得與機(jī)器人接觸）可以記分。記分規(guī)則如下： * 主火炬燃料筒中的一個(gè)燃料球記 5 分。 * 外圍炬燃料筒中的一個(gè)燃料球記 1 分。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 * 燃料盤(pán)中的一個(gè)燃料球記 1分。 c. 主火炬的燃料筒必須由登上烽火臺(tái)的自動(dòng)機(jī)器人添加燃料球。 . d. 在綠色燃料筒和篝火燃料盤(pán)中，兩隊(duì)的燃料球分別記分。 e. 如果某隊(duì)將自己的燃料球投入對(duì)方的燃料筒，判對(duì)方得分。 確定獲勝者 比賽的優(yōu)勝者將根據(jù)下列情況確定。 a. “ 登上長(zhǎng)城 ” 的 隊(duì)贏得比賽。 b. 在兩隊(duì)均未 “ 登上長(zhǎng)城 ” 的情況下，將所有得分相加扣除犯規(guī)分，得分多的隊(duì)獲勝。 c. 如果出現(xiàn)平局，比賽的獲勝者將按以下順序來(lái)決定。 在主火炬的自己的燃料筒和綠色燃料筒中均添加了燃料的隊(duì)獲勝。 在所有火炬中得分多的隊(duì)獲勝。 如果按上述順序仍不能選定優(yōu)勝者，將由裁判確定。 6 犯規(guī)及扣分 下述動(dòng)作被視為犯規(guī)并每次扣除 1 分。如某隊(duì)被扣除了 3 分，該隊(duì)將被取消資格。 手動(dòng)機(jī)器人及其操作者接觸手動(dòng)區(qū)以外、自動(dòng)區(qū)或篝火區(qū)的地面。 手動(dòng)機(jī)器人將自己的部件伸入自動(dòng)區(qū)或篝火區(qū)上方。 手動(dòng)機(jī)器人接觸本隊(duì)的自動(dòng)機(jī)器人。 如果上述 、 、 的犯規(guī)持續(xù)，每 5秒鐘將扣 1分。 自動(dòng)機(jī)器人試圖向燃料盤(pán)添加燃料或有意完成某些動(dòng)作時(shí)將自己的部件伸入篝火區(qū)上方 . 自動(dòng)機(jī)器人或手動(dòng)機(jī)器人揀拾或使用對(duì)方的燃料球，或手動(dòng)機(jī)器人的操作員有意接觸對(duì)方的燃料球。 7 取消比賽資格 參賽隊(duì)的下列行為會(huì)被裁判認(rèn)定不合格，該隊(duì)會(huì)被取消比賽資格。 企圖損壞比賽場(chǎng)地、設(shè)施（包括燃料庫(kù)中的燃料球）或?qū)Ψ降臋C(jī)器人。 手動(dòng)機(jī)器人在任何區(qū)域內(nèi)接觸對(duì)方的自動(dòng)機(jī)器人。 做出任何有悖公平競(jìng)爭(zhēng)精神的動(dòng)作。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 8 安全 制成的所有機(jī)器人均不能對(duì)操作者、觀眾和裁判造成傷害。 為了保證安全，如果使用激光束，必須低于 2級(jí)激光，并以不傷害任何操作者、裁判和觀眾的方式使用。 9 機(jī)器人制作和運(yùn)輸費(fèi)用 制作費(fèi)用 組委會(huì)給每個(gè)參賽大學(xué)提供人民幣一萬(wàn)元作為機(jī)器人制作補(bǔ)助費(fèi)。 運(yùn)輸費(fèi)用 a. 由組委會(huì)指定的運(yùn)輸公司負(fù)責(zé)運(yùn)輸機(jī)器人，具體細(xì)節(jié)將今后通知。 b. 機(jī)器人必須包 裝，使之可放入一個(gè)尺寸為 1500mm1500mm1500mm的板條箱內(nèi)。 10 其它 對(duì)于本規(guī)則沒(méi)有規(guī)定的行為，裁判有權(quán)做出裁決。在有爭(zhēng)議的情況下，裁判的裁決是最終裁決。 對(duì)規(guī)則的任何修改將由大賽組委會(huì)發(fā)布。 鼓勵(lì)所有參賽隊(duì)以其大學(xué)的標(biāo)識(shí)裝飾自己的機(jī)器人。 只允許自制的機(jī)器人參賽。 11 獎(jiǎng)勵(lì) 獎(jiǎng)項(xiàng)有冠軍獎(jiǎng)、亞軍獎(jiǎng)、季軍獎(jiǎng)（并列），還有最佳技術(shù)獎(jiǎng)、最佳創(chuàng)意獎(jiǎng)、最佳設(shè)計(jì)獎(jiǎng)、最佳策略獎(jiǎng)、最佳風(fēng)格獎(jiǎng)各一名。組委會(huì)鼓勵(lì)觀眾參與評(píng)出觀眾最喜愛(ài)獎(jiǎng)。 12 機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作的注意事項(xiàng) 以下是制作機(jī)器人時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。在任何情況下，都要充分注意避免危險(xiǎn)。 每個(gè)參賽隊(duì)?wèi)?yīng)避免機(jī)器人損壞比賽場(chǎng)地和設(shè)施， 作為大賽規(guī)則的正式補(bǔ)充資料，組委會(huì)將發(fā)布 FAQ（常見(jiàn)問(wèn)題）。 要求每個(gè)參賽大學(xué)準(zhǔn)備一個(gè) 5分鐘的錄像帶，說(shuō)明參賽隊(duì)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人啟運(yùn)前，組委會(huì)將通過(guò)錄像帶檢查每個(gè)參賽的機(jī)器人是否符合規(guī)則。 附件 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 關(guān)于材料的簡(jiǎn)要說(shuō)明 1 主火炬及外圍火炬 a. 所有火炬，包括隔板，均用 3mm厚的無(wú)色聚苯乙烯板 制作。 b. 聚苯乙烯板的接縫處用強(qiáng)力膠粘合。 c. 根據(jù)需要，聚苯乙烯板貼紅、藍(lán)或綠色不干膠紙。 2 火炬柱 a. 所有火炬柱均用鋼或鋁材制作。 b. 提供了一套火炬柱的參考設(shè)計(jì)圖。各參賽隊(duì)構(gòu)建練習(xí)場(chǎng)地時(shí)，可自行設(shè)計(jì)火炬柱，只要主火炬柱能繞自己的軸自由地被動(dòng)旋轉(zhuǎn)即可。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 2.總體方案分析與策略 2.1 整體設(shè)計(jì)思想 由于本次機(jī)器人大賽是采用兩參賽隊(duì)對(duì)抗的方式，因此要求雙方機(jī)器人無(wú)論是機(jī)器人的方案設(shè)計(jì)、選材、制作質(zhì)量 、機(jī)器人本身的重量控制方面，還是在比賽過(guò)程中，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的路線、定位的選擇，這些相關(guān)的因素考慮都是非常關(guān)鍵的，直接關(guān)系到在比賽過(guò)程中能否戰(zhàn)勝對(duì)手，取得對(duì)抗賽的勝利。 要想取得比賽的勝利，參加比賽的機(jī)器人必須在以下幾個(gè)方面達(dá)到要求： (1)功能強(qiáng)大 為了能完成比賽規(guī)定的動(dòng)作，必須具備高效、可靠的動(dòng)作機(jī)構(gòu)。 (2)信息處理能力強(qiáng) 作為場(chǎng)上機(jī)器人，特別是自動(dòng)機(jī)器人，需要按照一定的路線行進(jìn)，對(duì)環(huán)境位置信息進(jìn)行處理和判斷，以便完成既定任務(wù)。 (3)速度快 速度是搶占場(chǎng)上優(yōu)勢(shì)最重要的手段。 (4)堅(jiān)固穩(wěn)定 機(jī)器人在場(chǎng)上很可能與對(duì)方機(jī)器人相撞，因此堅(jiān)固的機(jī)身是獲得勝利的基礎(chǔ)，并且設(shè)計(jì)上也要考慮防止機(jī)器人傾覆的措施。 (5)可靠性高 由于是電視大賽，比賽場(chǎng)上的情況十分復(fù)雜，各種燈光和無(wú)線電信號(hào)會(huì)干擾機(jī)器人的傳感器，而比賽雙方使用的大功率電機(jī)也是很大的干擾源，對(duì)機(jī)器人的單片機(jī)是很大的考驗(yàn)。因此電路部分的可靠性十分重要。 (6)性價(jià)比高 由于是各學(xué)校提供資金制作機(jī)器人，因此資金非常有限。如何在現(xiàn)有的條件下盡可能制作出高水平的機(jī)器人，是我們需要考慮的一個(gè)重要因素。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 2.2 規(guī)則要點(diǎn)分析 本屆 ABU ROBOCON 比賽規(guī)則延續(xù)了往界比賽規(guī)則的許多要素。其中之一就是，賽場(chǎng)中心的得分點(diǎn)是整個(gè)比賽的焦點(diǎn)。中心得分點(diǎn)的分值明顯高于其他得分點(diǎn)，并且由于 ROBOCON 比賽從來(lái)都不光以得分多少來(lái)決定勝負(fù)，而是加入了一種能夠讓參賽某一方立即獲勝并結(jié)束比賽的機(jī)制，例如本屆比賽的這種機(jī)制叫做“點(diǎn)燃圣火”，完成“點(diǎn)燃圣火”必須滿足以下全部條件： 在主火炬的綠色燃料筒和自己的燃料筒中各加入至少一個(gè)燃料球， 在某一對(duì)角線上的兩個(gè)外圍火炬的自己的燃料筒中各加入至少一個(gè)燃料球， 并且，在四個(gè)篝火 燃料盤(pán)中至少各有一個(gè)自己的燃料球 。 由此可見(jiàn)，比賽雙方無(wú)論其目的是多得分還是爭(zhēng)取“點(diǎn)燃圣火”，都必須竭盡全力搶占在中心火炬的主動(dòng)。 圖 2.2-1 點(diǎn)燃圣火條件 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 根據(jù)比賽規(guī)則，手動(dòng)機(jī)器人可以和自動(dòng)機(jī)器人同時(shí)上場(chǎng)比賽，而每隊(duì)最多只能有一個(gè)手動(dòng)機(jī)器人，自動(dòng)機(jī)器人的數(shù)量不限制，但每隊(duì)所有場(chǎng)上機(jī)器人的總重量不能超過(guò) 50 公斤。由此可見(jiàn)，自動(dòng)機(jī)器人和手動(dòng)機(jī)器人的合理搭配和戰(zhàn)術(shù)上的互相配必然會(huì)對(duì)比賽結(jié)果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。 2.3“點(diǎn)燃圣火”戰(zhàn)術(shù) 回顧歷屆 ABU ROBOCON 比賽，獲勝的各支強(qiáng)隊(duì)大都是以 立即獲勝結(jié)束比賽為目標(biāo)（第一屆叫做“登頂”，第二屆叫“征服太空”，第三屆叫“鵲橋相會(huì)”）。這通常是最能體現(xiàn)比賽意圖，能夠完成所有既定動(dòng)作并徹底擊敗競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的方法，但同時(shí)意味著，這也是最困難的方法。 圖 2.3-1 第一，必須保證在中心得分點(diǎn)取得主動(dòng)權(quán)，這是首要問(wèn)題，因?yàn)闊o(wú)論對(duì)方的目標(biāo)是“點(diǎn)燃圣火”還是多得分，都必然會(huì)向中心得分點(diǎn)發(fā)動(dòng)全力的進(jìn)攻。雙方在主火炬必然會(huì)發(fā)生非常激烈的對(duì)抗，要么拼速度，要么拼力量。這樣就使得我方進(jìn)攻主火炬的力量絲毫不能松懈。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 圖 2.3-2 副火炬路線 第二，要 在某一對(duì) 角線上的兩個(gè)外圍火炬的自己的燃料筒中各加入至少一個(gè)燃料球， 這個(gè)動(dòng)作通常不能由進(jìn)攻中心得分點(diǎn)的機(jī)器人來(lái)完成（首先速度上就無(wú)法保證），這樣一來(lái)，就必須由另外的一個(gè)或兩個(gè)甚至更多的機(jī)器人來(lái)完成向副火炬投燃料球的任務(wù)。增加機(jī)器人的數(shù)量首先會(huì)增加場(chǎng)上機(jī)器人的總重量，而按照規(guī)則，所有場(chǎng)上機(jī)器人的總重量不得超過(guò) 50KG。其次，自動(dòng)機(jī)器人的出發(fā)區(qū)只有 1000mm1000mm1500mm ，規(guī)則規(guī)定自動(dòng)機(jī)器人在出發(fā)之前不得超過(guò)這個(gè)范圍。讓多個(gè)機(jī)器人集中在這樣一個(gè)區(qū)域，并且不影響各自的形狀、尺寸和功能，這是十分有難度的。而且 如果對(duì)方也試圖在對(duì)角線副火炬得分，那么雙方副火炬機(jī)器人的路線有可能會(huì)重疊，既而有可能發(fā)生碰撞或者其他形式的互相干擾，這樣就增大了比賽的不確定性。還有一個(gè)重要的問(wèn)題就是，制作機(jī)器人的數(shù)量增多，會(huì)直接導(dǎo)致整體制作成本的提高，而成本是我們完成整個(gè)比賽非常大的一個(gè)限制因素。 第三，要 在四個(gè)篝火燃料盤(pán)中至少各 放 一個(gè)自己的燃料球 ，這個(gè)條件也比手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 較困難。首先篝火盤(pán)的形狀比較特殊，像一個(gè)淺底的盤(pán)子，在將燃料球放到篝火盤(pán)上的時(shí)候，如果燃料球有一定的橫向速度，那么它就很容易滾出去。最好的辦法就是將燃料球送到篝火盤(pán)上方，使其垂直落 下。雖然篝火盤(pán)的位置在手動(dòng)區(qū)之中，但規(guī)則規(guī)定手動(dòng)機(jī)器人不得將任何部件伸到篝火盤(pán)上方，顯然手動(dòng)機(jī)器人無(wú)法讓燃料球垂直落入篝火盤(pán)中。如果用額外的自動(dòng)機(jī)器人來(lái)向篝火盤(pán)投球，無(wú)疑又會(huì)增加自動(dòng)機(jī)器人組合的負(fù)擔(dān)。另外，由于篝火盤(pán)的特殊形狀，使得燃料球在里面很難穩(wěn)定停留，對(duì)方很容易用一些非接觸的手段將其逐出。手動(dòng)機(jī)器人又不能故意阻擋對(duì)方動(dòng)作，而且四個(gè)篝火盤(pán)分別位于場(chǎng)地四角，不可能同時(shí)兼顧。 圖 2.3-3 篝火盤(pán) 由上述討論可知， “點(diǎn)燃圣火” 的難度非常大，特別是當(dāng)雙方手動(dòng)機(jī)器人都有很強(qiáng)的破壞能力時(shí)，幾乎是不可能完成的 。 2.4 防守反擊戰(zhàn)術(shù) 前面已經(jīng)討論過(guò)，既然中心火炬是重中之重，那么誰(shuí)先搶占中心火炬，誰(shuí)就最有可能占據(jù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。如果目標(biāo)是“點(diǎn)燃圣火”，那么進(jìn)攻中心火炬的機(jī)器人最少攜帶 2 個(gè)燃料球就可以完成任務(wù)（一個(gè)放進(jìn)綠色燃料筐，一個(gè)放進(jìn)己方顏色燃料筐）；如果目標(biāo)是多得分，那么進(jìn)攻中心火炬的機(jī)器人就需要攜帶 6 到手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 8 個(gè)燃料球（根據(jù)燃料筐的容積和燃料球的體積，每個(gè)顏色的燃料筐最多能放 3到 4 個(gè)燃料球）。這樣以來(lái)，主機(jī)器人的體積和重量都必然會(huì)增加，嚴(yán)重影響機(jī)器人行走和做動(dòng)作的速度，對(duì)動(dòng)作的準(zhǔn)確性和可靠性也有一定影響。 圖 2.4-1 魚(yú)竿阻擋 解決這個(gè)問(wèn)題的辦法就是，主機(jī)器人不攜帶燃料球，而是以最快的速度占領(lǐng)中心火炬，用某種干擾手段把中心火炬所有的燃料筐封住，自己暫時(shí)不投球，同時(shí)也阻止對(duì)方投球。在中心戰(zhàn)場(chǎng)情況穩(wěn)定之后，另外一臺(tái)自動(dòng)機(jī)器人攜帶燃料球以較慢的速度向中心火炬投球。 采用這種戰(zhàn)術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是初期進(jìn)攻中心火炬時(shí)可以得到最快的速度，有利于占據(jù)場(chǎng)上主動(dòng)，但缺點(diǎn)也很明顯，就是難度很大。因?yàn)榧悍较群筮M(jìn)攻中心火炬的兩個(gè)機(jī)器人之間需要有非常完美的配合。由于比賽規(guī)則規(guī)定，場(chǎng)上自動(dòng)機(jī)器人之間不允許進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，因此要想讓兩臺(tái)機(jī) 器人相互配合，就需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳感器設(shè)計(jì)方面達(dá)到相當(dāng)高的水準(zhǔn)。還有一點(diǎn)就是，如果雙方在進(jìn)攻中心火炬的速度上勢(shì)均力敵，那么極有可能發(fā)生碰撞，進(jìn)而有可能造成機(jī)器人的損壞（機(jī)器人接觸主火炬的部分通常是長(zhǎng)臂的末端，重量小，堅(jiān)固性較差）。一但主機(jī)器人損壞，就可能無(wú)法與副機(jī)器人進(jìn)行事先約定的配合，導(dǎo)致己方在中心火炬完全喪失得分能力。 主機(jī)器人 主火炬 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 2.5 全攻全守戰(zhàn)術(shù) 全面進(jìn)攻：放棄四個(gè)副火炬，集中自動(dòng)區(qū)的全部力量進(jìn)攻主火炬。把幾個(gè)機(jī)器人的體積和重量都集中給一個(gè)主機(jī)器人，使其具備完善的功能和堅(jiān)固穩(wěn)定的機(jī)身。目的是盡量快速 搶占中心火炬，即使對(duì)方占據(jù)速度優(yōu)勢(shì)，我方仍然能夠用自身的動(dòng)作來(lái)破壞對(duì)方的阻擋，向中心火炬中投放燃料球。 全面防守：自動(dòng)機(jī)器人得分后可以做出阻攔動(dòng)作，阻止對(duì)方得分。此時(shí)手動(dòng)機(jī)器人 在手動(dòng)區(qū)活動(dòng)，主要任務(wù)就是破壞對(duì)方在篝火盤(pán)的得分，以防對(duì)方“點(diǎn)燃圣火”。同時(shí)在條件允許的情況下，伺機(jī)向副火炬和篝火盤(pán)中投球，爭(zhēng)取更多得分。這樣一來(lái)雙方就只能通過(guò)得分多少來(lái)決定勝負(fù)。而中心火炬與副火炬及篝火盤(pán)之間的分值差距很大，比賽結(jié)果基本上就取決于中心火炬的得分情況。 由于我們學(xué)校此次是第一次組隊(duì)參加這個(gè)比賽，綜合實(shí) 力和經(jīng)驗(yàn)都不占優(yōu)勢(shì)。綜合分析上述幾種戰(zhàn)術(shù)，實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)燃圣火”和防守反擊戰(zhàn)術(shù)都需要相當(dāng)高層次的技術(shù)實(shí)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，以及對(duì)整個(gè)比賽規(guī)則的透徹理解和對(duì)場(chǎng)上比賽復(fù)雜形勢(shì)的準(zhǔn)確把握。而我方首次參賽，各方面實(shí)力特別是對(duì)比賽規(guī)則的理解，和傳統(tǒng)強(qiáng)隊(duì)都有很大差距。而全攻全守相對(duì)來(lái)說(shuō)是一種相對(duì)比較單純的戰(zhàn)術(shù)，雖然有孤注一擲的危險(xiǎn)，但我們認(rèn)為，在敵強(qiáng)我弱的情況下采取這種集中優(yōu)勢(shì)兵力打殲滅戰(zhàn)的做法，不失為一個(gè)好選擇。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 3.手動(dòng)投球機(jī)器人整體方 案設(shè)計(jì) 3.1 總體設(shè)計(jì)思想 經(jīng)過(guò)前面的戰(zhàn)術(shù)討論， 我們確定了全攻全守的戰(zhàn)術(shù)思想。在這個(gè)前提下，手動(dòng)機(jī)器人的首要任務(wù)就是破壞對(duì)方在篝火盤(pán)的得分，同時(shí) 兼顧向副火炬和篝火盤(pán) 投球的能力。這就需要手動(dòng)機(jī)器人有很強(qiáng)的破壞能力。另外，由于比賽開(kāi)始之前手動(dòng)機(jī)器人不能預(yù)裝燃料球，所以手動(dòng)機(jī)器人必須具備在手動(dòng)區(qū)撿拾并儲(chǔ)存燃料球的能力。 比賽規(guī)則對(duì)手動(dòng)機(jī)器人做了如下要求： 每隊(duì)只允許有一臺(tái)手動(dòng)機(jī)器人。 每隊(duì)只有一個(gè)操作者可以在賽場(chǎng)上操縱手動(dòng)機(jī)器人。 手動(dòng)機(jī)器人必須通過(guò)電纜連接的遙控器或紅外、可見(jiàn)光、聲波遙控器操作。不允許用射頻。操作者不能騎在機(jī)器人上。 通過(guò) 電纜操作時(shí)，電纜在機(jī)器人上的連接點(diǎn)至少應(yīng)高出地面 1000mm，同時(shí)，從手動(dòng)機(jī)器人到控制盒的電纜長(zhǎng)度不能超過(guò) 3000mm。 比賽一旦開(kāi)始，參賽隊(duì)員不能接觸手動(dòng)機(jī)器人。 手動(dòng)機(jī)器人的總尺寸必須能納入啟動(dòng)區(qū) 1000mm1000mm1500mm 的范圍內(nèi)。 離開(kāi)啟動(dòng)區(qū)后，手動(dòng)機(jī)器人的尺寸可以自由改變，但高度必須在 1500mm以內(nèi)，且不能分離。 我們的設(shè)計(jì)方案是采用四輪機(jī)構(gòu)，前輪定向從動(dòng)，后輪用一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)差速器驅(qū)動(dòng)。行走方向控制通過(guò)舵機(jī)改變驅(qū)動(dòng)輪方向?qū)崿F(xiàn)。吃球結(jié)構(gòu)采用橡膠傳 送帶形式，通過(guò)傳送帶與地面共同擠壓燃料球，向球施加摩擦力，將球吃進(jìn)球艙。球艙與機(jī)器人框架融為一體。投球機(jī)構(gòu)采用氣缸驅(qū)動(dòng)，以壓縮空氣瓶為氣源。通過(guò)改變氣缸運(yùn)動(dòng)速度改變發(fā)射軌跡，破壞和得分能力兼具，一機(jī)多用。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 機(jī)器人高 333mm，寬 592mm，長(zhǎng) 923mm， 總重約 23KG 行進(jìn)速度為 0.21.5m/s 投球距離 25m 吃球數(shù)量 68個(gè) 圖 3.1-1 手動(dòng)機(jī)器人整體 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 3 2 底盤(pán)及行駛機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 通過(guò)分析以前的比賽，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)手動(dòng)機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)布局方案都是這樣的：采 用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，分別驅(qū)動(dòng)機(jī)器人后方的兩個(gè)主動(dòng)輪，而前方安裝一個(gè)或兩個(gè)萬(wàn)向輪作從動(dòng)輪。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)向控制方便。沒(méi)有復(fù)雜的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，通過(guò)分別控制兩個(gè)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)就能使機(jī)器人轉(zhuǎn)向，無(wú)論從結(jié)構(gòu)上還是電路控制上都比較簡(jiǎn)單。 圖 3.2-1 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)布局 但是這種方案有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是很難讓機(jī)器人在原地繞某一點(diǎn)精確地旋轉(zhuǎn)。而只有做到能夠精確旋轉(zhuǎn)，才能讓機(jī)器人的定向發(fā)射機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確瞄準(zhǔn)（用來(lái)破壞對(duì)方篝火盤(pán)的得分）。 于是我們?cè)O(shè)計(jì)了另一種方案：在車體后部安裝一個(gè)可以控制轉(zhuǎn)向的主動(dòng)輪，由一臺(tái)舵機(jī)控制它的轉(zhuǎn) 向，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)控制其正反轉(zhuǎn)。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 圖 3.2-2 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)向方案 當(dāng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向與車身方向垂直時(shí)，車身就會(huì)以 O 點(diǎn)為圓心旋轉(zhuǎn)，箭頭所示就是車體的瞄準(zhǔn)方向。通過(guò)微調(diào)主動(dòng)輪前后旋轉(zhuǎn)，可以比較容易地實(shí)現(xiàn)車體的俄精確瞄準(zhǔn)。 但我們最終沒(méi)有采用這種方案，而是在前面方案的基礎(chǔ)上增加一個(gè)差速器和一個(gè)主動(dòng)輪，形成雙可控轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪 +雙定向從動(dòng)輪的布局。 圖 3.2-4 雙主動(dòng)輪加差速器方案 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 差速器 通常 是汽車驅(qū)動(dòng)轎的主件，最早由法國(guó)雷諾汽車公司的創(chuàng)始人路易斯雷諾發(fā)明，它的 作用就是在向兩個(gè)半軸傳遞動(dòng)力的同時(shí)，允許兩邊半軸以不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，滿足兩邊車輪盡可能以純滾動(dòng)的形式作不等距行駛，減少輪胎與地面的摩擦。 一般汽車置于前部的發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳至后輪兩軸聯(lián)接處的后橋，然后通過(guò)后橋中的差速器分流給兩個(gè)后輪，從而帶動(dòng)汽車運(yùn)動(dòng)。兩前輪只起改變方向作用（通過(guò)司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)駕駛盤(pán)實(shí)現(xiàn)）。 對(duì)駕駛汽車的基本要求是，當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，兩對(duì)前后輪均在平行平面內(nèi)，且應(yīng)保證兩后輪的轉(zhuǎn)速一致；當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，首先使兩前輪轉(zhuǎn)向，根據(jù)轉(zhuǎn)向的大小，確定了轉(zhuǎn)彎中心點(diǎn)的位置。顯然，為保證兩后輪相對(duì)地面仍作純 滾動(dòng)，要求兩后輪的轉(zhuǎn)速不同，右后輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)大于左后輪的轉(zhuǎn)速。 圖 3.2-5 差速器原理圖 差速器就能實(shí)現(xiàn)使兩后輪轉(zhuǎn)速有時(shí)相等、有時(shí)不等的要求。如圖所示差速器是由圓錐齒輪組成的差動(dòng)輪系，與傳動(dòng)軸相聯(lián)的圓錐齒輪 1 帶動(dòng) 實(shí)際起系桿作用的圓錐齒輪 2，然后通過(guò)行星輪 4 分別帶動(dòng)與兩后輪相聯(lián)的中心輪 3、 5 轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于該差動(dòng)輪系而言，齒輪 2（也即系桿 H）為輸入運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，齒輪 3、 5為兩輸出運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。 當(dāng)汽車直線行進(jìn)時(shí)： 在差動(dòng)輪系中 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 故 （ 3.2-1） 由于汽車直線行駛，地面對(duì)兩后輪的約束作用相同，所滾動(dòng)的路程相同，所以輪 3、 5的轉(zhuǎn)速相等，即 n3=n5，代入式（ 3.2-1）可得 n3=n5=nH=n2 。這表明齒輪 3、 5同系桿 H之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，整個(gè)差動(dòng)輪系相當(dāng)于同齒輪 2固聯(lián)在一起，隨齒輪 2一起轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)行星輪 4相對(duì)系桿沒(méi)有自轉(zhuǎn)，如圖所示。 當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)： 差速器能自動(dòng)適應(yīng)在不同轉(zhuǎn)彎半徑下兩后輪的不同轉(zhuǎn)速要求。如圖 6.3.3-2所示，設(shè)兩后輪中心距為 2L，轉(zhuǎn)彎平均半徑為 r，此時(shí)地面阻力將迫使兩后輪的轉(zhuǎn)速比按兩輪的轉(zhuǎn)彎半徑之比分配，即 （ 3.2-2） 此式即為 地面給兩后輪的附加約束條件。聯(lián)立式（ 3.2-1）和式（ 3.2-2）即可得到兩后輪的轉(zhuǎn)速分別為 由上式可知，左右車輪的轉(zhuǎn)數(shù)隨轉(zhuǎn)彎半徑變化，沒(méi)有打滑。 我們選擇這種方案主要基于以下幾個(gè)原因：一是四輪布局要比三輪布局穩(wěn)定性高；二是如果主動(dòng)輪只有一個(gè)，那么當(dāng)主動(dòng)輪原地旋轉(zhuǎn)向時(shí)，其與地面接觸的部分是滑動(dòng)摩擦，阻力比較大，且運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)。我們使用舵機(jī)來(lái)控制主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向，因此驅(qū)動(dòng)阻力是個(gè)值得考慮的問(wèn)題。如果采用雙主動(dòng)輪 +差速器的方案，那么主動(dòng)輪原地轉(zhuǎn)向時(shí)，兩個(gè)主動(dòng) 輪就是饒舵機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)，與地面之間是滾動(dòng)摩擦，阻力較小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；三是根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況，我們手上剛好有手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 一套模型賽車套件可供拆卸，其中就有整套的小型差速器、車架、半軸和充氣車輪，全部可以直接使用。否則差速器的價(jià)格、體積和重量都不適合我們的機(jī)器人。 3.3 吃球部分設(shè)計(jì) 對(duì)吃球機(jī)構(gòu)的要求是，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)盡可能地將燃料球拾取到機(jī)器人內(nèi)的指定位置。另外如果燃料球散落到手動(dòng)區(qū)的各個(gè)角落，手動(dòng)機(jī)器人應(yīng)該有足夠的靈活性來(lái)拾取這些燃料球。手動(dòng)機(jī)器人的燃料球發(fā)射機(jī)構(gòu)通常距離地面有一定距離，所以還需要特定機(jī)構(gòu)將 燃料球提升到指定高度。 我們的設(shè)計(jì)方案是將拾取機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)和為一體。 圖 3.3-1 吃球路徑 如圖所示，吃球模塊是由電機(jī)帶動(dòng)的膠皮傳送帶，與地面的距離略微小于燃料球的直徑，因此能夠利用傳送帶和地面夾緊燃料球，同時(shí)將其沿內(nèi)舌板與吃球模塊組成的通道輸送到球艙，球艙里的球在重力的作用下落入傳送槽，在此由橫向傳送帶送入發(fā)射位置。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 圖 3.3-2 吃球機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 吃球模塊實(shí)際上是一個(gè)三角形的傳送帶系統(tǒng)，有一條傳送帶，四個(gè)滾筒，其中一個(gè)是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的動(dòng)力滾筒，其余三個(gè)是從動(dòng)滾筒，分 別起到支撐和預(yù)緊的作用。 圖 3.3-3 送球機(jī)構(gòu)示意圖 電動(dòng)機(jī) 預(yù)緊彈簧 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 橫向傳送帶是一個(gè)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的簡(jiǎn)單直線傳送帶裝置，主要負(fù)責(zé)把人料球送到發(fā)射位置。 3.4 投球部分設(shè)計(jì) 由手動(dòng)機(jī)器人的任務(wù)所決定，投球部分破壞部分是手動(dòng)機(jī)器人的關(guān)鍵。投球能力和破壞能力的高低能夠反映出手動(dòng)機(jī)器人的核心戰(zhàn)斗力。 按照前面討論過(guò)的戰(zhàn)術(shù)方案，我方手動(dòng)機(jī)器人的首要任務(wù)是破壞對(duì)方在篝火盤(pán)的得分。按照比賽規(guī)則，手動(dòng)機(jī)器人相互之間不能主動(dòng)碰撞，也不能故意阻擋對(duì)方機(jī)器人的動(dòng)作，所以在對(duì)方投球之前無(wú)法對(duì)對(duì)方進(jìn)行干擾，只能在對(duì)方投球 之后，采用某種手段將對(duì)方的燃料球驅(qū)逐出篝火盤(pán)。 規(guī)則還規(guī)定，手動(dòng)機(jī)器人的任何部件都不能進(jìn)入篝火盤(pán)上方的區(qū)域，這就意味著如果對(duì)方已經(jīng)把球放入篝火盤(pán)中，我方就只能采用某種非接觸的方法將球驅(qū)逐出篝火盤(pán)。經(jīng)過(guò)初步討論，我們?cè)O(shè)計(jì)了幾種備選方案。 一是用風(fēng)扇。用直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng)，將風(fēng)扇靠近對(duì)方的燃料球，用高速氣流將燃料球吹離篝火盤(pán)。 圖 3.4-1 風(fēng)扇方案 二是用壓縮空氣。手動(dòng)機(jī)器人攜帶一個(gè)儲(chǔ)滿高壓空氣的氣瓶，在機(jī)器人的特定位置引出一個(gè)噴嘴，用電磁閥控制氣路的開(kāi)關(guān)。將噴嘴對(duì)準(zhǔn)對(duì)方的燃料球，利用噴射出高壓氣 體將球逐出篝火盤(pán)。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 圖 3.4-2 吹氣方案 但是這兩種方法都有缺點(diǎn)，那就是作用距離近，而且擊球的力量也比較小。于是我們?cè)O(shè)計(jì)了另一種方案：利用氣缸作為動(dòng)力元件，制作一個(gè)彈射機(jī)構(gòu)，將己方手動(dòng)機(jī)器人已經(jīng)拾取的燃料球拋射出去，撞擊篝火盤(pán)中對(duì)方的燃料球。這種方案使用己方的燃料球來(lái)撞擊對(duì)方燃料球，并沒(méi)有違反關(guān)于手動(dòng)機(jī)器人不得接觸對(duì)方燃料球的規(guī)則。 圖 3.4-3 彈射機(jī)構(gòu)示意圖 經(jīng)過(guò)我們的試驗(yàn)，這種方法十分有效。燃料球的彈射距離非常遠(yuǎn)，能達(dá)到 3米以上，撞擊力量也很大，能夠?qū)Ⅲ艋鸨P(pán)中的多個(gè)燃料球一次全部擊出。配 合手動(dòng)機(jī)器人上安裝的可見(jiàn)紅外激光瞄準(zhǔn)器，射擊精度也非常高。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 圖 3.4-4 射球動(dòng)作示意圖 這個(gè)方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，稍加改進(jìn)就能讓此破壞裝置兼具向副火炬投球得分的功能。改進(jìn)的方法就是改變發(fā)射托盤(pán)的角度，使燃料球在發(fā)射的瞬間得到一個(gè)向上的分力，從而增大了發(fā)射彈道的角度，彈道也更加彎曲，燃料球可以射進(jìn)較高的副火炬。 改變發(fā)射托盤(pán)角度的動(dòng)作由安裝在發(fā)射架上的一個(gè)小型氣缸和一套平行四桿機(jī)構(gòu)來(lái)完成。因?yàn)槿剂锨虻闹亓勘容^小，并不需要?dú)飧子泻艽蟮耐屏Γ孕⌒蜌飧拙涂梢酝瓿蓜?dòng)作。另一方面，小型氣缸的自身重量也很小 ，不會(huì)對(duì)整個(gè)發(fā)射架的工作產(chǎn)生太大影響。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 圖 3.4-5 射低球 圖 3.4-6 射高球 由于規(guī)則要求手動(dòng)機(jī)器人不能進(jìn)入篝火盤(pán)上方的區(qū)域，向篝火盤(pán)投擲燃料球就比較困難。比較好的一種方案就是，設(shè)計(jì)一條角度固定的滑道，讓燃料球沿滑道滾下，這時(shí)燃料球在滑道的方向擁有一定的速度。隨后燃料球滾出手動(dòng)機(jī)器人，沿滑道方向繼續(xù)下落并撞擊地面，落地后又向前彈起。由于此時(shí)燃料球的動(dòng)能已經(jīng)被撞擊消耗掉一大部分，因此當(dāng)它再次落下，落入篝火盤(pán)中會(huì)比較容易停止，留在篝火盤(pán)中。 雖然 可以向篝火盤(pán)投擲燃料球，但我們最終決定放棄這個(gè)機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵隗羰謩?dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 火盤(pán)的得分太容易被破壞，而在得分值上與副火炬相比并無(wú)優(yōu)勢(shì)。而副火炬的得分是不可能被破壞的。因此我們覺(jué)得向篝火盤(pán)投球的機(jī)構(gòu)對(duì)整個(gè)比賽來(lái)說(shuō)作用不大。而且將我們的破壞發(fā)射機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整后（將發(fā)射速度減?。┮材芟蝮艋鸨P(pán)投球，雖然成功的概率比較小，但也能以防萬(wàn)一。 圖 3.4-7 滑道落球方案 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 4.機(jī)器人氣動(dòng)回路設(shè)計(jì) 4.1 總體設(shè)計(jì) 按照已經(jīng)確定的整體設(shè)計(jì)方案，手動(dòng)機(jī)器人的核心功能之一就是投籃、射球機(jī)構(gòu)，而這一 機(jī)構(gòu)的動(dòng)力元件我們選擇使用氣缸，并用電磁閥加以控制。 同等功率下， 相對(duì)于電器裝置，氣壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，控制比較方便，容易與電子控制系統(tǒng)相結(jié)合，適合自動(dòng)化程度高的場(chǎng)合。這些特性十分符合對(duì)比賽機(jī)器人的要求。氣動(dòng)元件的另一個(gè)十分重要的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)很方便，而且速度也比較快。缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)位置不能精確控制，通常只能進(jìn)行滿行程運(yùn)動(dòng)。但這個(gè)問(wèn)題可以從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行彌補(bǔ)。相對(duì)于氣動(dòng)系統(tǒng)而言，液壓系統(tǒng)就能夠比較精確地控制運(yùn)動(dòng)位置，但液壓系統(tǒng)成本太高，而且重量體積都比較大，還要考慮滲 漏等維護(hù)問(wèn)題，因此并不適合比賽機(jī)器人使用。 按照設(shè)計(jì)方案要求，需要對(duì)一個(gè)大氣缸和一個(gè)小氣缸分別進(jìn)行控制，使其能夠按照一定的速度伸出和縮回。同時(shí)最好能夠調(diào)節(jié)大氣缸的運(yùn)動(dòng)速度，以便能夠更靈活地調(diào)整射擊角度。 氣源方面，使用一個(gè)壓縮空氣鋼瓶作為主要?dú)庠础１荣愐?guī)則規(guī)定，每場(chǎng)比賽時(shí)間最多為 3 分鐘，因此用鋼瓶?jī)?chǔ)存一定數(shù)量的壓縮空氣作為氣源，基本可以滿足比賽要求。但為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，在重量允許的情況下，還應(yīng)加裝一臺(tái)小型電動(dòng)充氣泵，對(duì)鋼瓶?jī)?nèi)的壓縮空氣進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)充。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 4.2 控制回路設(shè) 計(jì) 經(jīng)過(guò)研究決定兩個(gè) 氣缸分別用兩個(gè)二位五通電磁閥控制。為了調(diào)節(jié)氣缸運(yùn)動(dòng)速度，使用節(jié)流調(diào)速回路，在兩個(gè)電磁閥的出氣口分別安裝節(jié)流閥。節(jié)流閥的流量需要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)反復(fù)調(diào)節(jié)，觀察整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到要求之后用螺紋扣件鎖死。 圖 4.2-1 小氣缸回路 圖中 G2 為氣缸， F2 為二位五通電磁閥， J2 和 J6 分別為電磁閥兩種狀態(tài)下的出氣節(jié)流閥。在正常情況下電磁閥電源斷開(kāi)，高壓氣體從氣缸前端進(jìn)入，氣缸處于縮回狀態(tài)并保持不動(dòng)。當(dāng)發(fā)射命令產(chǎn)生，電磁閥電源接通，高壓氣體從氣缸末端進(jìn)入，氣缸前端氣體經(jīng)節(jié)流閥調(diào)速后排出，使氣缸按照一定速度伸出，從而驅(qū)動(dòng)射 球機(jī)構(gòu)將球射出（或?qū)l(fā)射托盤(pán)角度升高）。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 4.3 射擊角度調(diào)整模塊 大氣缸是燃料球投射機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)部件，調(diào)整它的運(yùn)動(dòng)速度就可以改變射球力度和射球彈道軌跡。要想在賽場(chǎng)上根據(jù)情況靈活地改變射球距離和力度，就要為大氣缸設(shè)計(jì)一套可控的調(diào)速模塊。 圖 4.3-1 大氣缸回路 我們采用的方法是在控制大氣缸的主電磁閥 F1 的出氣口并聯(lián)三個(gè)二位三通電磁閥 F3、 F4、 F5，再每個(gè)二位三通電磁閥的出氣口上接一個(gè)節(jié)流閥（ J3、J4、 J5）。三個(gè)節(jié)流閥的流量經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后設(shè)定為三個(gè)不同的值，即三種不同的運(yùn)動(dòng)速度。這樣如果 主電磁閥和三個(gè)二位三通電磁閥中的任意一個(gè)同時(shí)通電，那么大氣缸就會(huì)獲得事先設(shè)定好的這一運(yùn)動(dòng)速度。 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35 4.4 電磁閥的控制 由于此回路比較簡(jiǎn)單，不需要作過(guò)多的邏輯判斷，所以控制部分可以繞過(guò)PLC，用遙控器上的開(kāi)關(guān)直接控制電磁閥。 F3、 F4、 F5 三個(gè)電磁閥可以正好可以作為 F1 的保險(xiǎn)。在開(kāi)啟 F3、 F4、 F5 其中任意一個(gè)之后，再開(kāi)啟 F1，大氣缸才能進(jìn)行動(dòng)作。將這幾個(gè)電磁閥的控制分別分配給遙控器操縱桿上的按鈕控制，如圖所示，形成了右手食指和拇指的配合操作，手感非常好。 圖 4.4-1 操縱桿按鍵布置 整個(gè)氣動(dòng)回路的總圖見(jiàn)附錄。 F3 F3、F4、F5 F4 F5 F1 手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 36 5.零部件的選擇 5.1 行走電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)表明：手動(dòng)機(jī)器人的速度限制在 1-2 /ms時(shí)，比較容易控制，若速度太快則會(huì)影響機(jī)器人的穩(wěn)定性。為了保證車體的穩(wěn)定性，通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，得到理想的行進(jìn)速度為 1.5 /ms，理想的加速度為 2 2/ms。 機(jī)器人的驅(qū)動(dòng) 輪根據(jù)已從市場(chǎng)上買到的為準(zhǔn)選為 150mm，前輪為 180mm。 設(shè) S 為線速度 ( /ms),D 為驅(qū)動(dòng)輪直徑 (mm),n 為電機(jī)減速器的輸出軸轉(zhuǎn)速(r/min)，傳動(dòng)比為 1： 1。 根據(jù)公式： S D n 帶入數(shù)據(jù)得： 1 . 5 3 . 1 4 0 . 1 5 / 6 01 9 1 / m i nnnr 電機(jī)輸出的扭距應(yīng)該能推動(dòng)車平穩(wěn)的前進(jìn)和產(chǎn)生從靜止到最高速的加速度。預(yù)計(jì)手動(dòng)機(jī)器人車體的重量為 20kg，根據(jù)設(shè)計(jì)的加速度，機(jī)器人車體所受的驅(qū)動(dòng)力為： 22 0 2 /40F m ak g m sN推動(dòng)車前進(jìn)的力 矩為： 4 0 7 53 3 0T F rN m mN m k g c m手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 37 電機(jī)的功率： 2603 2 3 . 1 4 1 9 1 / m i n605 9 . 6P T wnTN m rW 市場(chǎng)上很多國(guó)產(chǎn)減速電動(dòng)機(jī)的雖然價(jià)格比較便宜，但質(zhì)量得不到保證。尤其是減速電機(jī)的齒輪箱，往往采用多級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，而低速級(jí)齒輪和高速級(jí)齒輪的模數(shù)竟然相同。這樣做的后果是低速級(jí)齒輪很容易磨損，產(chǎn)生電機(jī)空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。 作為手動(dòng)機(jī)器人的行走電機(jī)，需要輸出比較大的扭矩，因此減速器的質(zhì)量一定要有保證。我們決定采用拆件的方法，將一臺(tái)二手進(jìn)口無(wú)繩直流電鉆的電機(jī)和減速器整體拆下，作為手動(dòng)機(jī)器人的 行走電機(jī)。這臺(tái)電鉆的減速器是多級(jí)行星齒輪減速器，質(zhì)量非常好，且有 2 檔機(jī)械變速。最重要的是這種二手電鉆價(jià)格便宜，也比較容易買到。 電鉆的性能指標(biāo)： 美國(guó) DeWalt DW907K2 12 伏 10 毫米鉆 /電起子 圖 5.1-1 DeWalt DW907K2 專業(yè)馬達(dá)和行星齒輪，最高扭矩可達(dá) 20 牛米 ， 2 檔速度，最高轉(zhuǎn)速 1200手動(dòng)投球機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38 轉(zhuǎn)