机器人的发展可以说是日新月异,机器人技术的进步也是前所未有的,而娱乐机器人的发展那更是层出不穷,乒乓球机器人也可谓是典型的娱乐机器人的一种。在世界上其他国家乒乓球机器人的发展已经到了一定的成熟度,但是也还存在很多的不足点和可以改进的地方。我国作为一个乒乓球运动的大国,在乒乓球运动的世界里可以说是打败世界无敌手,但是在乒乓球机器人方面犹如刚出生的婴孩,需要有更大的投入来填补国内的空白。 本文从这几个问题出发,首先综述了国内外乒乓球机器人的现状和未来可能发展的方向,然后提出了本文所设计的七自由度乒乓球机器人的机械系统,从自由度的选择到各个关节驱动电机和执行机构的选择、再到PCI卡的选择,接着利用所设计的机械系统对多自由度的机械手进行动力学建模。其次,在动力学建模的基础上对伺服控制系统进行设计,从伺服电机的控制到舵机的控制,从乒乓球机器人拍子的位置控制到拍子的姿态控制和对乒乓球被击打后运动轨迹的分析。在控制系统软件设计这块,由于本系统是一个实时响应能力要求很高的实时控制系统,而乒乓球机器人对定时器的控制要绝对精确,时间误差最好能控制到毫秒级,设计采用了依赖于Pentium芯片内建的一个计数器实现精确定时。最后一章讲了本文的结论,存在的问题和发展方向。 本设计的目标就是要实现能够与人对打的视觉伺服控制的乒乓球机器人。现已实现对乒乓球的回击。