第1章 绪论 1
1.1机器人概述 1
1.2竞赛机器人的国际赛事 2
1.2.1 RoboCup比赛 2
1.2.2 FIRACup比赛 4
1.2.3迷宫机器人比赛 4
1.2.4寻线机器人比赛 6
1.2.5灭火机器人比赛 7
1.2.6舞蹈机器人比赛 7
1.2.7相扑机器人比赛 8
2.8搏斗机器人 9
1.3国内的机器人比赛 9
1.4竞赛机器人平台的主要功能 15
参考文献 16
第2章 竞赛机器人的控制器 18
2.1引言 18
2.2机器人控制器类型 18
2.2.1串行处理结构 18
2.2.2并行处理结构 20
2.3三种机器人控制器的比较 21
2.3.1 51系列单片机 21
2.3.2 PIC系列单片机 23
2.3.3 AVR系列单片机 24
2.4 PIC16F877 （A） PIC系列单片机 25
2.4.1 PIC系列单片机性能特点 25
2.4.2 PIC16F87X单片机的结构与性能特点 27
2.4.3单片机C语言编程 29
2.5机器人控制器的发展趋势 30
参考文献 31
第3章 竞赛机器人的软件开发平台 33
3.1 MPLAB概述 33
3.1.1 MPLAB集成开发环境的组成 33
3.1.2 MPLAB运用方式 34
3.1.3 MPLAB对硬件与软件的要求 34
3.2 MPLAB的安装和启动 35
3.2.1完整的MPLAB安装 35
3.2.2 MPLAB的启动 35
3.3 MPLAB的使用 35
3.3.1启动MPLAB IDE 35
3.3.2创建源文件 36
3.3.3创建项目 38
3.3.4给项目添加文件 38
3.3.5选择器件 40
3.3.6设置配置位 41
3.3.7选择MPLAB ICD2作为调试器 41
3.3.8通过向导完成调试器的设置 42
3.3.9建立PC与MPLAB ICD2仿真下载器之间的通信联系 43
3.3.10更新MPLAB ICD2固件（操作系统） 46
3.3.11生成目标文件（编译） 46
3.3.12下载目标代码 48
3.3.13运行和调试 50
3.3.14在编程器模式下下载目标代码 50
3.3.15 文件保存 52
3.4软件编程基础 52
3.4.1 C语言概述 53
3.4.2整型量 53
3.4.3符号常量 54
3.4.4简单赋值运算与赋值表达式 54
3.4.5控制语句 55
参考文献 61
第4章 竞赛机器人的结构与部件 62
4.1平台的机械结构 62
4.2平台的行走机构 64
4.3舵机 65
4.4将舵机改装成执行机构 67
4.5竞赛机器人平台的组装 72
4.6竞赛机器人专用遥控器的制作 74
参考文献 76
第5章 竞赛机器人的电子电路 77
5.1硬件电路组成 77
5.2执行机构驱动电路 77
5.3传感器检测电路 80
5.3.1起跑线的检测 81
5.3.2迷宫隔栅检测部分 81
5.3.3传感器的特性曲线 83
5.3.4沿跑道中线的运行 85
5.4无线发射接收模块 85
5.5数据存储模块 88
参考文献 90
第6章 竞赛机器人的编程技术 91
6.1竞赛机器人的控制 91
6.1.1 CPU引脚资源分配 91
6.1.2初始化模块 92
6.1.3运动模块 93
6.1.4 A-D转换模块 97
6.2迷宫智能算法的实现 98
6.2.1沿跑道中线前进的判断程序 98
6.2.2无记忆功能迷宫算法的编程实现 99
6.2.3有记忆功能的迷宫算法分析 100
6.3上位机软件 104
参考文献 105
第7章 竞赛机器人的运动控制算法 106
7.1 PID控制算法 106
7.1.1 PID控制简介 106
7.1.2 PID控制算法分类 107
7.2 PID参数整定 111
7.2.1临界比例度法 111
7.2.2衰减曲线法 111
7.2.3试凑法 112
7.3数字PID控制算法改进 112
7.3.1积分项改进 112
7.3.2微分项改进 114
7.4 PID控制在竞赛智能车上的实现 116
7.4.1 PID控制器输入标准值的设定 116
7.4.2 PID控制器被控对象控制参量的设定 116
7.4.3智能汽车车速PID控制器的工作原理 116
7.4.4舵机的PD控制 117
7.5模糊控制算法 117
7.5.1模糊控制基本原理 117
7.5.2模糊控制器的设计 118
7.6赛道记忆算法 121
7.6.1赛道记忆算法前提 122
7.6.2赛道记忆算法描述 122
参考文献 123
第8章 工程化应用实例 124
8.1交流电动机矢量控制理论 124
8.1.1感应电动机的空间矢量 124
8.1.2感应电动机矢量变换控制 125
8.2大型起重机控制系统 130
8.3大型起重机安全监控管理信息系统 133
参考文献 136