电气与自动化 彭楷文ꎬ等 基于Ａｒｄｕｉｎｏ的遥控格斗机器人的设计与实现 作者简介：彭楷文(２００２－)ꎬ男ꎬ江苏南京人ꎬ南京师范大学附属中学机器人社团社长ꎬ入选中科院 紫金计划 培养人选ꎬ研究方向为机
器人ꎮ
ＤＯＩ:１０.１９３４４/ｊ.ｃｎｋｉ.ｉｓｓｎ１６７１－５２７６.２０１８.０５.０４７
宫灯制作
基于Ａｒｄｕｉｎｏ的遥控格斗机器人的设计与实现
彭楷文１ꎬ李庆超２
(１.南京师范大学附属中学ꎬ江苏南京２１０００３ꎻ２.南京理工大学自动化学院ꎬ江苏南京２１００９４)
摘㊀要：介绍了一款基于Ａｒｄｕｉｎｏ的遥控格斗机器人ꎬ它利用２.４ＧＨｚ频段的ＺｉｇＢｅｅ无线通信
同步相量测量装置技术进行遥控控制ꎬ利用电机的高速旋转带动武器来进攻对方ꎬ机器人采用四驱驱动ꎮ整个机 器人系统通过硬件部分㊁软件部分和机械部分的设计ꎬ经过格斗机器人赛事的检验ꎬ实现了较
强的攻击力ꎮ
关键词：格斗机器人ꎻＡｒｄｕｉｎｏ单片机ꎻ无线控制
中图分类号:ＴＰ２４２㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀文章编号:１６７１￣５２７６(２０１８)０５￣０１８７￣０３
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＲｅｍｏｔｅＣｏｍｂａｔＲｏｂｏｔＢａｓｅｄｏｎＡｒｄｕｉｎｏ
ＰＥＮＧＫａｉｗｅｎ１ꎬＬＩＱｉｎｇｃｈａｏ２
(１.ＨｉｇｈＳｃｈｏｏｌＡｆｆｉｌｉａｔｅｄＴｏＮａｎｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＮａｎｊｉｎｇꎬＮａｎｊｉｎｇ２１０００３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎꎬＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００９４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓａｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｆｉｇｈｔｉｎｇｒｏｂｏｔｂａｓｅｄｏｎＡｒｄｕｉｎｏ.２.４ＧＨｚｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂａｎｄｉｓｕｓｅｄｉｎＺｉｇＢｅｅｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｒｏｂｏｔｒｅｍｏｔｅｌｙａ
ｎｄｔｈｅｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄｒｏｔａｔｉｎｇｍｏｔｏｒｉｓｕｓｅｄｔｏｄｒｉｖｅｗｅａｐｏｎｓｆｏｒｍａｋｉｎｇａｎａｔ￣ｔａｃｋｏｎｅｎｅｍｙ.Ｔｈｅｒｏｂｏｔｉｓｅｑｕｉｐｐｅｄｗｉｔｈａｆｏｕｒ－ｗｈｅｅｌｄｒｉｖｅ.Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｉｔｓｈａｒｄｗａｒｅꎬｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒｔｓｉｓｐｅｒｆｅｃｔꎬｉｔｓｈｏｗｓｓｔｒｏｎｇｅｒａｔｔａｃｋｐｏｗｅｒｉｎｔｈｅｆｉｇｈｔｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃｏｍｂａｔｒｏｂｏｔꎻＡｒｄｕｉｎｏｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒꎻｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ
０㊀引言
机器人技术融合了智能控制㊁电子设计㊁计算机等多
学科的技术[１]ꎮ机器人赛事是青少年创新教育的重要手
段ꎬ我国近年来也开始出现了各种机器人的比赛ꎬ尤其格
斗机器人比赛具有很高的观赏性ꎬ也能提高学生的动手和
创新能力ꎬ为我国机器人产业的发展培养了青少年人
才[２]ꎮ本文所设计的格斗机器人针对的比赛规则是在比
赛规定场地内ꎬ与对手机器人进行 暴力 对抗ꎬ在比赛时
间内攻击对手ꎬ使对手不能自由移动或将对手推下比赛场
地为胜ꎮ本设计采用了一款基于Ａｒｄｕｉｎｏ的遥控格斗机
器人ꎬ通过对于软硬件和机械结构的创新设计ꎬ实现了较
好的控制和攻击效果ꎬ遥控格斗机器人的实物图如图１所
示ꎮ１㊀机器人的系统框架机器人的系统框架如图２所示ꎬ格斗机器人主要有电
源模块㊁主控制器模块㊁电机驱动模块㊁直流减速电机㊁格
斗武器㊁遥控手柄等模块组成ꎮ电源模块采用１２Ｖ㊁２２００ｍＡｈ的锂离子电池ꎬ为整个格斗机器人系统供电ꎻ主控制器模块采用ＡｒｄｕｉｎｏＭｅｇａＰｉ控制板ꎬ为整个系统提供决策
咖啡玉米信息ꎻ电机驱动模块采用Ｌ２９８Ｎ模块ꎬ
隐私保护通话用来驱动电机和风图１㊀遥控格斗机器人的实物图扇武器ꎻ电机用的是１２Ｖ㊁２００ｒ/ｍｉｎ的直流减速电机ꎬ采用四驱来驱动机器人ꎬ利用差速进行方向的控制ꎻ格斗武器主要是放置于机器人上方的lora通信
风扇武器ꎬ依靠电机的高速
旋转带动武器从而产生惯性力量来攻击敌方ꎻ遥控手柄利
用２.４ＧＨｚ频段的ＺｉｇＢｅｅ无线通信来遥控小车运行与进
行攻击ꎬ采用ｎＲＦ２４ＬＥ１作为处理主芯片进行无线数据传
输ꎬ通信波特率设置为１１５２００ｂｐｓ[３]ꎮ２㊀硬件设计系统采用１２Ｖ的直流电源进行供电ꎬ主控制板采用遥控机器人
ＡｒｄｕｉｎｏＭｅｇａｐｉ控制板ꎬ它具有５４路数字输入/输出端口ꎬ ７８１
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