移动机器人近年来得到了飞速的发展,应用领域越来越广。足球机器人作为移动机器人技术的一个重要分支,具有很高的研究价值。 在机器人足球世界杯(RoboCup)中型组比赛中,移动机器人除了利用全景视觉系统获取场内信息和通过几何运算得到自身定位信息之外。还必须应用其它类型的传感器,并基于多传感器信息融合的方法,获取足球机器人与球、其它足球机器人、门柱和角柱等目标之间的距离和方位信息。 本文背景课题是以建立我校的RoboCup中型组机器人足球队为目标,对比赛机器人的除视觉之外的常用传感器的性能进行实验研究、并探索多传感器的数据融合技术。 本文首先综述了传感器和数据融合技术的应用现状及其发展,分析了足球机器人的以及相关比赛的理论和实际意义。 其次分析了足球机器人传感器技术和多传感器技术的应用需求,在研究了各传感器的工作原理的基础上,设计出多路超声波分时采集控制卡,并进行障碍物距离信息的实验研究,实现了电子罗盘航向角信息的提取。构建了由电子罗盘、超声波传感器组成的多传感器信息系统,为机器人以多传感器获取环境信息奠定基础。 第三,针对超声波测量存在的若干问题,在深入分析超声测距工作机理和工作特性的基础上,提出了基于CPLD的解决方法。 最后,介绍了常用的多传感器数据融合算法以及多传感器系统数据融合拓扑结构。根据环境以及机器人的特点采用了一种简单、有效的算法将传感器获取的数据进行融合,提供上位机做出相应的决策。