小型组足球机器人的设计与实现的开题报告【1】选题背景与理由：足球机器人是一种结合了机械、电子、计算机、控制等多学科知识的机器人，其可以模拟真实足球比赛，可以增加学生对机器人、自动控制与传感器等领域的兴趣，是一种十分有意义的教学手段。本项目旨在设计与实现小型组足球机器人，便于学生深入理解自动控制中的控制模块及传感模块，培养学生动手能力和团队合作精神。【2】设计目标：本设计的目标是实现一台小型足球机器人，要求包括以下基本功能：①可以在规定的足球场地进行比赛，比赛时应遵守规则。②待机状态下，机器人保持等待命令（开始比赛、暂停比赛、结束比赛）的状态。③控制机器人沿着特定路径行进，同时通过传感器监测球的位置与方向。④根据球的位置、方向，利用控制模块控制机器人将球推进对方球门区域，实现进球。【3】设计内容与技术路线：（1）机械结构：设计并制作机器人外观与车体结构，如机器人车轮的保持，驱动等结构。（2）电子设计：机器人的主控制系统控制。（3）编程设计：根据机器人的任务要求，编写控制程序。（4）通信设计：机器人与手机端之间的通信实现。（5）传感器设计：实现足球位置及方向检测。（6）团队协作：设计实验应当通过集体讨论，各自分工负责，领取任务后协调分工。【4】预期成果及应用前景：（1）实现一款小型组足球机器人，达到基本的功能要求，促进学生对于自动控制、传感器技术等领域的了解和认识。（2）通过参与机器人设计，培养学生的团队协作、动手实践和问题解决能力，激发学生动手的兴趣。（3）展示相关领域的技术水平和创新实践，并为未来的机器人应用提供一些基础性的研究成果，具有广泛的应用前景和推广空间。【5】项目周期和进度安排：阶段一：调研与方案设计（两周）1）了解现有足球机器人的研究进展情况，并研究本课题设计的可行性。2）确定机器人的结构基本要求，确定机器人使用的控制器、传感器等硬件与软件平台，制定初步的技术路线和工作计划。阶段二：实验室搭建与硬件采购（两周）1）搭建机器人实验室，并提前准备所需的硬件设备，确保后续试验能够顺利进行。2）采购所需机器人结构材料，完成镀锌板、直线电机、减速齿轮及小型舵机等材料采购。阶段三：机器人机械结构设计与制作（两周）1）设计机器人车体结构，并进行模型打印，制作各种零部件。2）组装机器人结构，搭建驱动电路，完成机械系统的调试与测试工作。阶段四：机器人控制程序编写与测试（两周）1）编写机器人控制的编程程序，并对程序进行测试。2）实现机器人的基本动作，如机器人的前后移动、转动、推球及进球等功能。阶段五：通信模块设计与测试（一周）1）根据机器人与手机间的通信需求进行通信模块的编写。2）将机器人与手机端之间的通信实现。阶段六：总体测试与调试（一周）1）对机器人进行总体测试，在真实环境下模拟比赛场面，测试机器人的稳定性与功能是否正常。2）根据测试结果进行微调与修正。阶段七：毕业设计论文与答辩（两周）1）根据本主题进行毕业设计论文的写作。2）在团队中分配任务，分别准备PPT，并进行答辩。整个项目预计用时13周。