为了解决室内搏击机器人移动灵敏性不足以及打击沙袋会产生接触噪声的问题,提出了一种高机动性的行走系统和机器视觉技术相结合的方案来提高搏击机器人的灵敏性,降低接触噪声。该方案包含了以舵轮为核心的机械本体系统,用于检测和跟踪拳头轮廓的机器视觉系统,采用主从控制器协同运行的控制系统。主要完成了以下几方面的工作:(1)设计了满足机器人高机动性使用要求的机械本体系统。机械本体系统由以舵轮为核心的三轮行走系统和以舵机驱动的三自由度机械臂组成。同时,针对性地研究了三自由机械臂和柔性体沙袋的动力学问题。(2)提出了以主从控制器协同控制的控制方案。设计了主从控制器的电路板,并完成了电路板的制作,实现的主要功能包括电源模块、测距模块、驱动模块以及通信模块等。(3)实现了拳头轮廓的检测与跟踪。通过两帧差分法与混合高斯背景建模法对拳头轮廓进行了检测,在此基础上,利用卡尔曼滤波算法完成了对拳头轮廓的跟踪。由此实现拳头与沙袋之间的接触即分离,减少接触噪声的同时给用户真实的搏击感。(4)设计了专用的机器人监控系统。其主要功能包括图像实时传输模块、电机参数实时监控模块、传感器数据实时采集模块和后台数据存储模块等。对机器人各个模块进行了测试,各个模块均能够正常运行。在一定程度上,可以为后续研究室内搏击机器人的关键技术提供理论依据。