足球机器人涉及到多学科、多领域,为研究多智能体系统、人工智能等理论提供一个很好的研究平台,引起了越来越多的科研机构和大专院校的关注,也吸引了越来越多的科研人员和学者的参与。机器人运动小车是足球机器人的运动基础部分,它的性能好坏直接关系整个足球机器人系统的性能。本文叙述了ROBOCUP机器人技术的发展历史,结合ROBOCUP F-180小型组足球机器人的现状,给出了F-180机器人四轮驱动全方位运动小车的总体设计方案,满足加速度性能5.9m/s2,直线最大运动速度3m/s。文中给出了全方位运动小车运动学模型,无刷直流电机数学模型,及基于运动学模型和无刷直流电机数学模型的小车系统仿真模型,给出了电机突加负载及电机瞬时故障下仿真,并作了仿真结果分析。论文系统地研究了足球机器人小车的软、硬件设计与开发。首先,硬件设计方面,在对国内外足球机器人小车开发现状的广泛调研基础上,基于DSP和复杂可编程逻辑器件CPLD,提出了一种新型足球机器人运动小车控制器的硬件设计方案。论文论述了系统的组成和总体结构,详细介绍了小车的微控制器、无刷直流电机驱动、加速度检测、陀螺仪检测电路、通讯单元等。CPLD器件完成无刷直流电机驱动逻辑、速度检测逻辑单元、电机转向检测单元功能。其次,软件部分通过程序流程图,主要讲述了DSP的程序结构,包括串行通讯中断,速度捕获中断,ADC中断等。最后,完成所设计小车的软、硬件实现及验证实验。小车控制器采用PI控制算法,总结了PI控制算法的参数选择规律,并对软、硬件抗干扰技术在本运动控制器中的应用作了分析说明,对测试中出现的问题进行了改进。