1、开题把，每次调整方向后，调入段短距离直行程序，在修正方向的同时，不断地向球靠近当球在正前方时，调入段长距离执行程序，缩短找球时间。由于转换以及传感器的误差的存在，即使球完全正对机器人，也不可能得到两个完全相等的电压数字量，于是在比较时应设个阈值，当左右差值小于阈值时，认为正对足球，调用长直行当差值大于阈值时，再进行左右大小判断，调用转弯程序。当进行阈值判断时，差值有可能得到负数，在此情况下应求其相反数。当球不在红外传感器可视范围，即传感器接收到的红外信号为零时，由于周围环境的影响和暗电流的存在，其输出电压不可能为零，而是约左右。找球程序流程图图进攻程序模块编程思路进攻方向的判断是根据对面灰度的增减比较来进行的。在接近白色的区域，对红外光的反射量大，光电判读器即灰度传感器的输出电压高，在接近黑色区域，输出电压则低。在此，默认从白到黑为进攻方向进行编程。当机器人找到球并持球时，程序进入进攻模块。该模块大致分为两个步骤，首先判。

2、的相互垂直的两个销钉，若两销钉相同长度，则在球的中心发生干涉，因此设计时，将另个销钉断开，分为个短销钉和个定位销，装配后不与长销钉相交错，避免产生干涉。而在固定元件和从动元件之间，因设计尺寸问题，易产生干涉。动态干涉检查，点击运动分析，选中运行，运行完毕后，右击机械中的回放，点击两个零件，选中机构中的固定元件和从动元件，点击回放框中左上角的三角形，进行干涉检查。对话框如图所示图回放点击框中左上角的三角形进行干涉检查,检查完毕后出现如图图干涉图图中红色部分出现干涉。单击捕获选项，进行影片制作以便更清楚的知道运动过程中出现干涉现象。由于尺寸误差出现干涉，将固定元件的拉伸长度增加，消除干涉现象。影像录制点击运动分析，选中运行，运行完毕后，右击机械中的回放，弹出对话框，点击左上角的三角形，再点击捕获，如图和所示。图动画对话框图捕获点击浏览，选择要录象所存的文件夹，点击确定，影像生成。创建动态点轨迹曲线在定位销上创建基准点，位置于。

3、度曲线附录角度传动机构的运动仿真和运动分析角度传动机构整体图各零部件的设计固定件固定件主动元件连接件空心球环球杆动态点轨迹曲线角度传动机构轨迹图从动连接件上点的运动参数曲线速度曲线加速度曲线致谢从最初接手毕业设计，到现在基本实现预期目标，在这两个多月的时间里，我们充分把握了这段毕业设计的日子，度过了段比较充实的时光。为了实现基于的三维动态仿真，我从开始对进行强化练习，为完成后来的开题报告及毕业论文打下了良好的基础。虽然在课题上我们投入了大量的时间和精力，比较顺利地完成了本课题的重点，完成了比较理想的基于的三维动态仿真设计，但是这里离不开我们的指导老师童森林老师的悉心指导，童老师以其渊博的学识，精深的专业技能，严谨治学的态度，细致认真的对待每个教育环节，在课题设计上与我们时刻保持联系，不断给我们指导性的意见，包括在每个礼拜为我们安排固定的时间具体地指导我们的课题设计，帮助我们解决课题设计中遇到的各种困难，尤其在毕业设计初个。

4、约束类型为匹配，选择两固定元件的面，重合第三个约束类型为线上点，选择球轴线上的中心基准点与第二个固定元件的圆柱孔轴线。结果如图所示图固定元件装配从动元件的动态仿真装配设计选择连接，从动元件与固定元件的约束类型为圆柱，选择从动轴轴线和固定元件轴线从动元件与定位销的约束类型为圆柱，完成连接定义。如图所示图从动元件装配单万向联轴节机构装配完成。单万向联轴节的动态仿真元件装配好后，选择应用程序，定义伺服电动机选择机构，伺服电动机，右键单击新建个伺服电动机，在弹出的伺服电动机定义菜单中选择类型，从动图元为连接轴，选择图中机构主动轴上的轴线，选择轮廓，在规范中选择速度，模为常数单击应用，确定。定义运动分析单击新建，类型选择为运动学，在优先选项中设置开始时间为，终止时间为，帧频为，最小间隔为，运行。如图所示。图分析定义动态干涉检查和修复的方法由于设计的误差，在仿真运动过程中会存在干涉问题，应即早的发现并进行修改。单万向联轴节中与球连接。

5、械工业出版社陈德淑，廖振方空间机构自由度计算，重庆大学机械工程学院张春林高等机构学，北京理工大学出版社维普全文期刊数据库万方数据库学习网，华大年，华志宏连杆机构设计与应用创新，机械工业出版社,机械原理分析，综合，优化，机械工业出版社郑文纬，吴克坚机械原理第七版，高等教育出版社哈尔滨工业大学理论力学教研室理论力学第六版，高等教育出版社石永刚机构分析与综合，浙江大学出版社谢存禧，李琳空间机构设计与应用创新，机械工业出版社，附录附录空间四杆机构运动仿真与运动分析空间四杆机构整体图各零部件设计三维造型固定元件球球主动元件从动元件连杆连杆动态点轨迹曲线空间四杆机构轨迹图从动件端点的运动参数曲线速度曲线加速度曲线附录萨特勒机构运动仿真与运动分析萨特勒机构整体图各零部件的设计固定从动元件从动元件从动元件从动元件销钉销钉动态点轨迹曲线萨特勒机构轨迹图从动件与端点的运动参数曲线从动件的速度曲线从动件的速度曲线从动件的加速度曲线从动件的加速。

6、断前进的方向是否是进攻的方向，之后，再判断前进的方向是否平行于边线正对球门。在进攻程序之前的找球程序模块中，多次用到读取转换结果的程序，在该程序中，每执行次，将读进个传感器的转换结果，其中左灰度和右灰度的转换结果存放在和两个地址单元里。在判断正确前进方向时，和里存放着前次的转换结果，先把它们转移到共工作寄存器，中，在读取当前的灰度转换结果，分别与前次的结果进行比较，只要其中有个值增大，就认定为前进方向，这时调用以车身中心为圆心的原地转动程序，当转过约度后，读取当前灰度值保存，再调用段短距离直行程序，再次比较灰度值变化趋势，直到左右两个灰度值都为减小，这时，机器人前进方向为正确进攻方向。在大方向调正之后，许要调整机器人的前进角度，即使前进方向平行于边线，正对球门。这个动作左右两个灰度传感器转换结果之间的比较完成。先读取当前灰度值，左右两个结果进行比较，如果左灰度大于右灰度，说明前进方向偏左，调用原地转动程序向右偏转，调整后。

7、中心轴线与顶端平面相交处，在球表面上创建任意基准点，分别创建该两个动态点的轨迹曲线。机构中选择轨迹曲线，选择球零件，点击运动分析，运行结束后，再选择轨迹曲线，出现结果集，如图所示，点击基准点，预览。用相同的方法求得定位销上点的轨迹，轨迹曲线如图所示。图轨迹曲线对话框图轨迹曲线关键点运动参数曲线进入的机构运动模块，对单万向联轴节的工作原理进行次模拟运动。点击生成分析测量结果的按钮，弹出的对话框，图形类型选择测量与时间，选中结果集中生成的运动，在测量中点击符号，弹出测量定义对话框，类型选择位置，选择球上点进行测量，分量选择模，如图所示图测量界面点击确定回到测量结果界面,选中测量中的,再单击出现如图所示图球上点的位置曲线测量界面中类型选择为速度，名称为，选择进行测量，分量选择模，球上点的速度的测量曲线如图所示图速度曲线类型选择为加速度，名称为，球上点加速度的测量曲线如图所示图加速度曲线以上是单万向联轴节球上任意点的三条运期，针。

8、的相互垂直的两个销钉，若两销钉相同长度，则在球的中心发生干涉，因此设计时，将另个销钉断开，分为个短销钉和个定位销，装配后不与长销钉相交错，避免产生干涉。而在固定元件和从动元件之间，因设计尺寸问题，易产生干涉。动态干涉检查，点击运动分析，选中运行，运行完毕后，右击机械中的回放，点击两个零件，选中机构中的固定元件和从动元件，点击回放框中左上角的三角形，进行干涉检查。对话框如图所示图回放点击框中左上角的三角形进行干涉检查,检查完毕后出现如图图干涉图图中红色部分出现干涉。单击捕获选项，进行影片制作以便更清楚的知道运动过程中出现干涉现象。由于尺寸误差出现干涉，将固定元件的拉伸长度增加，消除干涉现象。影像录制点击运动分析，选中运行，运行完毕后，右击机械中的回放，弹出对话框，点击左上角的三角形，再点击捕获，如图和所示。图动画对话框图捕获点击浏览，选择要录象所存的文件夹，点击确定，影像生成。创建动态点轨迹曲线在定位销上创建基准点，位置于。

9、对动参数曲线。球上点的位移曲线不规则，点的最大速度为,最小速度为，平均速度为。最大加速度约等于，最小加速度约为，平均加速度约为。揉面机构的三维动态仿真设计揉面机构，也是个球面机构，连杆作摇晃运动作用连杆上点的运动轨迹，再配合容器的不断运动，从而达到揉面的目的。图揉面机构Ⅰ的整体结构图揉面机构Ⅱ的整体结构揉面机构零件设计主动元件的设计进入零件造型模块。拉伸出直径为，长度为的圆柱，创建，拉伸高度为的梯形，创建垂直于，将旋转度创建，创建垂直于，创建与相距，在等基准面上拉伸直径为，长度为的圆柱。在面上草绘两条相交直线，交点为，用于装配。图主动元件连杆的设计拉伸大直径为，小直径为的曲面薄片，宽度为。以薄板中心点为起点，草绘曲线，应用扫描得到圆柱形连杆，创建，在连杆直线部分建立虚线，用于装配，在连杆和薄板接触面的中心创建点。图连杆连接件的设计拉伸出长度为的正方体，在方块中心去除材料得到直径为的制造技术，年第期张策机械原理与机械设计，。

10、约束类型为匹配，选择两固定元件的面，重合第三个约束类型为线上点，选择球轴线上的中心基准点与第二个固定元件的圆柱孔轴线。结果如图所示图固定元件装配从动元件的动态仿真装配设计选择连接，从动元件与固定元件的约束类型为圆柱，选择从动轴轴线和固定元件轴线从动元件与定位销的约束类型为圆柱，完成连接定义。如图所示图从动元件装配单万向联轴节机构装配完成。单万向联轴节的动态仿真元件装配好后，选择应用程序，定义伺服电动机选择机构，伺服电动机，右键单击新建个伺服电动机，在弹出的伺服电动机定义菜单中选择类型，从动图元为连接轴，选择图中机构主动轴上的轴线，选择轮廓，在规范中选择速度，模为常数单击应用，确定。定义运动分析单击新建，类型选择为运动学，在优先选项中设置开始时间为，终止时间为，帧频为，最小间隔为，运行。如图所示。图分析定义动态干涉检查和修复的方法由于设计的误差，在仿真运动过程中会存在干涉问题，应即早的发现并进行修改。单万向联轴节中与球连接。

11、中心轴线与顶端平面相交处，在球表面上创建任意基准点，分别创建该两个动态点的轨迹曲线。机构中选择轨迹曲线，选择球零件，点击运动分析，运行结束后，再选择轨迹曲线，出现结果集，如图所示，点击基准点，预览。用相同的方法求得定位销上点的轨迹，轨迹曲线如图所示。图轨迹曲线对话框图轨迹曲线关键点运动参数曲线进入的机构运动模块，对单万向联轴节的工作原理进行次模拟运动。点击生成分析测量结果的按钮，弹出的对话框，图形类型选择测量与时间，选中结果集中生成的运动，在测量中点击符号，弹出测量定义对话框，类型选择位置，选择球上点进行测量，分量选择模，如图所示图测量界面点击确定回到测量结果界面,选中测量中的,再单击出现如图所示图球上点的位置曲线测量界面中类型选择为速度，名称为，选择进行测量，分量选择模，球上点的速度的测量曲线如图所示图速度曲线类型选择为加速度，名称为，球上点加速度的测量曲线如图所示图加速度曲线以上是单万向联轴节球上任意点的三条运期，针。

12、再次读取，比较，直到左右相等为止，这时方向正对球门，调用长距离直行程序，开始进攻，把球攻入球门。在两个灰度值大小比较时，与红外传感器有类似的问题需要注意相减时出现负数时需要调整为相反数判断相等时有传感器误差存在，需要设定阈值，差值小于阈值即认为相等。图进攻程序模块流程图图碰撞避让程序模块碰撞避让程序的硬件实现本设计的碰撞避让系统，是通过单片机的中断控制功能实现的。系列单片机有个中断源，可分为个中断优先级。本碰秒，原地转弯延时秒。测试结果机器人在直行碰撞墙壁后，顺利进入中断服务程序，倒退并调头，之后中断返回继续直行。方向判断功能模块测试测试条件用黑白两色纸模拟场地基板，室内日光灯光源。测试软件方向判断程序模块。默认由白向黑进攻。在起点采样，直行到另色地面再次采样，比较判断。测试结果由白向黑行进时，机器人判断方向为正确进攻方向，继续前进由黑向白行进时，机器人发现方向，掉头前进。设计结论本足球机器人系统，从市场调研，资。

参考资料：

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