設計摘要
　　臺球源于英國，它是一項在國際上廣泛流行的高雅室內體育運動。隨著各種運動的興起發展，臺球以其內涵高雅、放松身心的特點越來越受大家歡迎。依靠單片機技術的日益成熟，基于單片機的小型化高精度控制過程的廣泛應用，色度學、先進光電成像技術、計算機技術和圖像處理技術的飛速發展和電機驅動技術、傳感器技術以及控制技術的不斷發展，我們計劃設計可以與人對打的臺球智能機器人，使人們可以在即使一個人的情況之下也可以享受臺球帶來的娛樂、休閑。
　　我們這次設計的智能臺球機器是以PIC單片機為核心的控制系統，結合了圖像處理技術，PIC單片機控制電機系統，以及機械機構設計技術等方面的知識，利用了各種芯片來實現對臺球系統的圖像采集處理技術，同時，使用各種電機來控制機器人的運動和球桿的揮灑角度和力度系統。在系統結構上本設計的系統可以分為兩個方面：圖像處理系統、智能運動系統。智能運動系統又包含兩個內容：運載系統和球桿系統。圖像處理系統采集桌面臺球的各種信息；智能運動系統通過各種電機實現機器人的運動和揮球運動。
　　系統總體機構
　　該智能臺球機器人由3部分構成：圖像采集處理系統、智能運載系統和智能球桿系統。
　　
　　（一）、系統總體布局與原理框圖
　　通過microchip公司生產的32位PIC單片機對CMOS采集過來的圖像信息分析處理，然后向各個電機驅動電路發送相應的指令信息，控制電機的轉向和轉速，執行小車的運動，球桿瞄準，以及控制球桿擊球的力度各項操作，完成一個智能臺球機器人的自動捕捉和擊球全過程。其原理框圖如下所示：
　　
　　（二）、系統的技術特點
　　該智能臺球機器人結合了圖像處理系統，PIC單片機控制電機系統，以及機械機構系統等方面的知識，是一個跨學科，多領域知識交叉的產品設計。智能臺球機器人主要是由圖像處理系統、電機驅動和測速系統，以及機械機構系統來協調完成智能擊球過程的。
　　圖像采集上對比CCD攝像頭的特點CMOS攝像頭不需要用視頻采集卡就能輸出數字信號，內帶A/D轉換，系統體積較小。
　　圖像處理上利用CPLD和DSP協調的模塊，大大減少需要傳輸的數據，加快了系統的傳輸速度，提高了上位機的工作效率。
　　運載系統主要利用伺服電機驅動，伺服電動機機械特性和調節特性均為線性， 動態響應快， 控制精度高， 可靠性高， 是自動控制系統中一種很好的執行元件。
　　球桿系統主要通過步進電機W1控制球桿的轉角來對擊球角度的瞄準，步進電機是數字控制電機，電機的轉速、停止的位置取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，非超載狀態下，根據上述線性關系，再加上步進電機只有周期性誤差而無累積誤差，因此步進電機適用于單片機控制。伺服電機W2控制球桿擊球的速度，利用伺服電機高精度、高可靠性的性能以實現準確擊球入袋的任務。