TPE-GRM 类人足球竞赛机器人
一、整体性能及基本参数
机器人符合RoboCup类人组KidSize组别的竞赛要求，并能进行各种算法研究，包括图像处理，机器人定位，机器决策，轨迹规划，步态规划等。具体参数如下：
1、 身高H：58.8cm
2、 体重：3.0Kg
3、 自由度：21
4、 步行速度：0.16m/s
5、 稳定工作时间: 30min
6、 基本动作：包括前后步行、左右转弯、左右移动
7、 复杂动作：踢球、扑球、自动起立
8、 机器视觉：能识别球、机器人及球门
9、 软件：基本动作与复杂动作规划程序的源代码
视觉系统的源代码
决策系统程序的源代码
详细的使用说明书
二、结构
机器人共由21个舵机驱动，每条腿 6个，其中踝关节2个，为侧摆和前摆自由度，膝关节1个，为前摆自由度，髋关节3个，为前摆、侧摆和旋转自由度，腰关节1个，为旋转自由度，每个手臂3个，颈部2个为俯仰和旋转自由度，机器人可以灵活动作，满足足球机器人的运动要求，两组独立电池分别为机器人上肢部分和下肢部分供电，尺寸标准符合Humanoid League Rules要求。
1、控制及传感系统
为满足机器人自主决策和运动控制要求，机器人采用分布式控制系统，分别为运动控制层和决策层。运动控制层管理机器人的各种运动，功能包括步态存储，在线姿态调整，舵机控制，以及除图像外的所有姿态反馈。决策控制器处理图像信息，生成运动指令，两层控制互相通信，共享信息。
采用DSP控制器作为运动控制层，DSP工作频率为150MHz，通过RS485管理舵机，其A/D模块采集双轴加速度计的数据，DSP内核可以满足大量的运算来实现步态的在线调整；决策层使用掌上电脑，处理器内核为ARM9，操作系统采用Windows Mobile 5.0，工作频率为400MHz，可以处理USB摄像头的图像数据，通过无线网获得场外必要的指令，两层控制器通过RS232通信。
机器人传感器，包括USB摄像头，双轴加速度计，此外关节所采用的舵机能够进行角度、角速度、负载反馈，起到关节传感器的作用。
2、关键部件详细参数
(1) 舵机
1) 腿部和腰部电机：力矩3.61Nm、转速7.5rad/s；
2) 头部和手臂电机：力矩1.65Nm、转速5.1rad/s；
(2) 传感器
1) 摄像头：分辨率320×240、RGB格式、帧速15fps；
2) 加速度计：5V±5％供电电压；4 mA输入电流；测量方向：双轴；测量范围：±90°/±1 g；灵敏度 (室温)：2 V／ｇ±0.5%； 任意轴耐加速度>20000g
(3) DSP控制卡：满足实时控制的要求
1) 工作频率：150MHz
2) CPU：32位，单指令周期
3) 内存：128K 16位flash存储器
4) 定时器：3个32位CPU级定时器
5) 串行外设：SPI、2个SCI、CAN
6) A/D：16通道12位ADC，单采样/同步采样，最小采样周期80ns
(4) PDA控制器参数
1) CPU：内核为ARM9，时钟频率400MHz
2) 内存：64M移动SDRAM，128M flash存储器
3) 操作系统：Microsoft Windows Mobile 5.0
4) 显示：3.7英寸高亮度LCD，480×640分辨率
5) 外部接口： USB host接口，USB client接口，串行RS232端口
6) 网络接口：蓝牙 1.2，IEEE 802.1b无线网
7) 扩展接口：SD/MMC卡插口
8) 电池：1200mAH锂离子电池，8小时正常使用时间
9) 开发环境：Microsoft Visual Studio 2005，Windows Mobile 5.0 SDK开发包
3、软件系统：
根据机器人运动控制要求，运动控制卡需要同时具备舵机控制，姿态反馈，运行步态，在线调试，下载和存储步态的功能，采用主循环处理+中断事件的程序结构的多任务系统。
采用VC++6.0 MFC类库编程，实现功能包括显示每一帧，每个关节的转角，能够修改某一帧某个关节的转角，能够插入、删除关键帧数据、能够单步执行步态、连续执行步态，调用步态，下载步态，搭建步态串以测试步态连续运行时的稳定性，能够在步态运行期间检测并且记录机器人姿态参数。
决策层程序包括摄像头驱动程序和决策主程序两个部分，其中摄像头驱动程序用于在PDA采集USB摄像头的数据。
三、竞赛服务要求：
1、 曾参加美国亚特兰大RoboCup2007国际比赛、济南RoboCup2007中国公开赛、2007重庆海峡两岸机器人交流赛、苏州RoboCup2008国际比赛，奥地利格拉茨RoboCup2009国际比赛，2010年鄂尔多斯中国公开赛，上述比赛中均获得冠亚季名次不等。机器人具有四年比赛经验，且各项性能及比赛源程序代码、函数库满足RoboCup2010新规则的要求，能在2010年竞赛要求的场地上正常比赛，终身提供升级维护服务；
2、 可对机器人硬件结构、软件流程及操作使用提供相关的培训服务。
3、 提供机器人控制板电路图，数据手册，用于故障检测。
4、提供实验研究项目建议和相应的指导书。
