一种水中机器人竞赛用仿生机器鱼电源改良设计作者：丁 尧来源：《教育教学论坛》2013年第31期
摘要：水中机器人比赛是一项全国性质的赛事，水中机器人以舵机为驱动模组，以电池为动力源。本文提出了一种以单节锂电池为动力源，采用升压模块的电源模组，同时采用USB口充电技术，并在实际应用中取得了一定的应用效果。
关键词：水中机器人比赛；电源模块；升压电路；USB口充电
中图分类号：O442 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）31-0149-02
中国水中机器人大赛是由中国自动化学会机器人竞赛工作委员会和科技部高技术发展研究中心主办，由北京大学智能控制实验室牵头的一项面对全国高校的智能机器人竞赛。比赛以仿生机器鱼在水池之中进行水中顶球、竞速追逐等对抗形式展开。水球比赛除了涉及到机器人足球所涉及到的各种技术之外，还涉及到水动力分析、水中通訊、图像处理、抗干扰技术等多方面的内容，是一个综合性的项目。
目前竞赛用仿生机器鱼大多采用电机进行驱动，依靠电池作为动力源，因此电源管理方案的改良对仿生机器鱼的发展有着重要的意义。目前竞赛用仿生机器鱼采用3节镍氢电池串联供电，体积大且储能效率低。本文就竞赛用仿生机器鱼现有的电源模块进行改良，提出了一种基于锂电池供电的升压电源模块，同时采用USB2.0接口进行充电，并有成型的产品实验，取得了明显的改进效果。
一、电池的选择
目前民用多采用的可重复使用的电池性能比较如表1所示。
表1 常见可重复使用电池性能表
从表1可以看出，常见的四种电池的能量密度中，锂电池密度最大，使用寿命也较长，且没有记忆效应，是一种综合性能较优的选择对象。锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可以分为锂金属电池和锂电子电池。市面上常见的可以反复充电使用的为锂离子电池，其电池正极多采用锂铁磷酸盐，负极多采用石墨。在放电时，锂离子从负极脱插，嵌入正极，充电时从正极脱嵌，插入负极。常见的正极材料如表2所示。
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/a8f16a09e43a580216fc700abb68a98270feac24.html
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