机器人技术一直是人们最关注的科学研究领域之一.机器人学集力学、机械工程学、电子学、计算机科学和自动控制为一体,是一门综合性学科.一个完整的机器人系统是由机器人本体、控制器和软件以及传感器系统三大部分构成.论文的项目来源是2003年机器人大赛"太空征服者"投球机器人的设计和制作.该文按照机器人系统的各组成部分分别介绍了基于比赛目的的机器人的总体机构、控制系统和视觉模块.重点介绍了机器人的控制系统、视觉模块以及路径识别算法的设计.计算机控制系统是机器人的核心部分,它决定着控制性能的优劣.机器人的控制系统由CPU核心处理单元以及执行单元构成,控制系统的一个主要功能是实现对步进电机的驱动以完成机器人的运行.控制系统的另一个主要功能是接受视觉模块返回的数据并根据这些数据调整电机的转速、方向来实现机器人沿正确方向行走.机器人的视觉模块由CCD图像传感器、光学系统、计算机数据采集和处理系统构成.该文主要简要介绍CCD的工作原理,详细介绍了CCD的驱动方法和CCD输出信号的处理方法,提出了我们自己设计的一种时序脉冲,修正了原来资料上的错误.基于视觉的路径跟踪技术是一个新的研究领域,该文提出一种简单有效的路径识别算法,重点描述了路径识别的算法流程.最后,该文指出了一些不足之处,并提出了一些研究方向和改进意见.