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机器人足球是一个极富挑战性的高技术密集型竞赛项目,而足球机器人性能的优劣将直接决定着一个团队的竞技水平的高低。随着科学技术飞速进步,越来越多的更为先进的技术应用到了足球机器人比赛当中,也为足球机器人的研究与发展也提供了更多更好的选择。本文以集控式足球机器人系统研究为背景,针对现有小车机器人存在的问题进行分析和研究,设计开发新的性能更好的足球机器人主板。本文的主要工作包括以下几个方面: 首先,研究分析了新的足球机器人主板需求,给出了新主板的总体设计方案。通过研究和分析现有的比赛系统,针对当前足球机器人系统存在的无线通讯抗干扰能力不强、小车没有自身检测功能等不足,结合实际比赛对系统提出的功能和性能上的新需求,建立了具有双向通讯功能的足球机器人设计模型。 其次,研究了足球机器人主板设计的两大关键技术问题,给出了基于ZigBee无线通讯技术与基于ARM7技术的主板设计。通过技术对比分析,结合足球机器人比赛对无线通讯的需要,选择了基于ZigBee技术的无线通讯模块,采用飞利浦公司的基于ARM7技术的微控制芯片作为控制核心,使新的足球机器人主板不仅可以更好地满足比赛的需要,而且对以后采用新的技术、实现新的功能提供了一个强大的支持平台。 再者,对新主板的设计实现中的关键技术问题进行了深入研究。结合现有系统,设计了新的主板的软硬件系统,对无线通讯模块进行了实验和测试,对新主板上嵌入式操作系统uCLinux内核裁减技术进行了研究,为主板的优化设计实现奠定了基础。 最后,论文通过对新设计主板的通讯模块、uCLinux内核裁减的测试实验,验证了本文设计方案是可行的。新的主板系统将具有性能稳定可靠的无线通讯系统,可以实现机器人小车的自我测试以及状态反馈。论文阐述了需要进一步深入研究的工作。