[发明专利]机器人轨迹赛竞赛平台及其机器人运行轨迹实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其是涉及一种机器人轨迹赛竞赛平台及其机器人运行轨迹实现方法。

背景技术

从上世纪90年代开始，在全世界范围内相继出现了一系列的机器人竞赛，机器人竞赛是中央“科教兴国”战略方针的具体体现和创新举措。机器人竞赛实际上是高技术的对抗赛，其从一个侧面反映了一个国家信息与自动化领域基础研究和高技术发展的水平。机器人竞赛使研究人员能够利用各种技术，获得更好的解决方案，从而又反过来促进各个领域的发展，这也正是开展机器人竞赛的深远意义，同时也是机器人竞赛的魅力所在。

目前机器人竞赛按照竞赛主题可以分为机器人足球赛、机器人篮球赛、机器人舞蹈竞赛、机器人灭火比赛等40多种类型。而国内的人形机器人竞赛主要有两个项目：机器人直线行走竞赛和创意舞蹈竞赛。而目前，还没有一个平台能够实现不用人工判断就能评价机器人性能的好坏以及竞赛的输赢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种机器人轨迹赛竞赛平台及其机器人运行轨迹实现方法，其结构合理且操作控制简便、结果显示直观，能够有效应用于机器人轨迹赛竞赛的现场裁判中且评价标准统一。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种机器人轨迹赛竞赛平台，其特征在于：包括一供机器人竞赛行走的矩形平板、分别安装在所述矩形平板四个顶点下方的四个压力传感器、分别与所述四个压力传感器相接且对其实时所检测压力信号进行处理的信号调理电路、与信号调理电路相接的信号采集和传送电路以及将实时所采集并处理的压力信号转换为机器人相应运行位置信息并进行同步显示机器人运行轨迹的上位机，所述信号采集和传送电路接上位机；所述信号调理电路为依次相接的信号放大电路、滤波电路和A/D转换电路；

所述四个压力传感器分别为安装在所述矩形平板右下方、右上方、左上方和左下方四个顶点下方的压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三和压力传感器四。

所述信号采集和传送电路为单片机且所述A/D转换电路集成在所述单片机内部。

所述单片机为芯片MSP430F247。

所述矩形平板为表面平滑的矩形硬质木板。

所述的机器人轨迹赛竞赛平台的机器人运行轨迹实现方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、压力信号的实时采集和处理：由信号调理电路对所述四个压力传感器实时所输出的压力信号依次进行放大、滤波和A/D转换，再由信号采集和传送电路对经信号调理电路处理后的压力信号进行采集并同步发送至上位机；

步骤二、机器人运行轨迹的实现：上位机以所述矩形平板左下方的顶点为坐标原点且分别以其横向宽度方向和纵向长度方向为X轴和Y轴，建立平面直角坐标系，

并且上位机根据公式： 将所述四个压力

传感器所采集并经处理的压力信号转换为机器人的相应运行位置信息即 机器人当前位置的平面坐标(X_i，Y_i)，其中W为所述矩形平板的横向幅宽，L为所述矩形平板的纵向长度，G₂为机器人所受重力，G₁为所述矩形平板所受重力，F_1i、F_2i、F_3i和F_4i分别为压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三和压力传感器四实时检测的压力值；上位机通过统计各时刻的平面坐标(X_i，Y_i)，描绘出机器人的运行轨迹并进行同步显示。