微型足球机器人防守策略研究

论文摘要

足球机器人系统是一个多机器人协作系统,也是一个典型的多智能体系统,它融合了人工智能、计算机视觉、传感技术、机械电子等多学科的知识,成为当前智能机器人领域一个研究热点。本课题以基于全局视觉的微型足球机器人系统为研究对象,通过理论分析和实验验证,系统地研究了微型足球机器人策略系统,包括决策系统基本结构、基于知识映射表的知识表达方法、足球机器人策略战术实现方法以及足球机器人比赛防守策略等问题。首先,本文在分析了多智能体系统组织结构特点的基础上,结合足球机器人系统的特点,从逻辑层面上提出了一种知识分层、推理分级和知识动态共享的微型足球机器人系统结构模型,构建了由主Agent、逻辑Agent和物理Agent构成的MAS分层异构系统;融合慎思型结构、反应型结构的特点,提出了一种混合型体系结构的Agent模型。接着,本文提出了微型足球机器人决策系统模型,在以往分层递阶式的决策结构的基础上,增加了紧急情况处理通道,数据流向由仲裁器做出判断。然后,应用知识映射表表达了决策系统各个子模块系统的具体任务,利用模糊逻辑的方法具体实现了决策系统的态势分析和任务分配。最后,论述了机器人足球比赛有关防守理论,详尽地描述了防守战术的选择、防守动作的选择以及防守动作的设计等。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 机器人足球发展及其主要赛事
• 1.3 微型足球机器人比赛系统构成
• 1.4 足球机器人决策子系统研究内容及研究意义
• 1.5 存在问题及研究现状
• 1.6 论文结构及主要内容
• 第二章 微型足球机器人多智能体模型
• 2.1 智能体与多智能体系统
• 2.2 足球机器人系统的组织结构
• 2.2.1 足球机器人的常用控制方式
• 2.2.2 TSR-1足球机器人系统整体结构
• 2.3 Agent 体系结构
• 2.3.1 Agent 体系结构分类
• 2.3.2 微型足球机器人的特点
• 2.3.3 TSR-1 足球机器人 Agent 体系结构模型
• 2.3.4 TSR-1 足球机器人决策系统 Agent 层次模型
• 第三章 微型足球机器人决策方法
• 3.1 机器人足球比赛决策系统特点
• 3.2 机器人足球比赛决策系统常用设计方法
• 3.3 决策系统子模块常用方法的研究
• 3.3.1 决策系统态势分析研究
• 3.3.2 任务分配研究
• 3.3.3 动作策略研究
• 3.4 微型足球机器人决策系统任务描述及知识表达
• 3.4.1 专家系统
• 3.4.2 知识映射表
• 第四章 TSR-1 足球机器人决策系统
• 4.1 概述
• 4.2 TSR-1 足球机器人决策系统模型
• 4.3 知识映射表表达的决策子模块
• 4.3.1 球场态势分析
• 4.3.2 角色分配
• 4.3.2.1 进攻态势下的角色分配
• 4.3.2.2 防守态势下的角色分配
• 4.3.3 角色变换
• 4.3.4 动作选择
• 4.4 TSR-1 足球机器人决策系统实现方法
• 4.4.1 模糊逻辑控制
• 4.4.2 球场分区
• 4.4.3 基于模糊逻辑的态势分析实现方法
• 4.4.4 角色分配的研究
• 4.4.4.1 基于模糊逻辑进攻角色分配实现方法
• 4.4.4.2 基于模糊逻辑防守角色分配实现方法
• 4.4.4.3 角色变化的实现方法
• 第五章 机器人足球比赛的防守策略
• 5.1 防守的意义及目标
• 5.2 防守与进攻的关系
• 5.3 防守策略的选择
• 5.4 防守队形与战术
• 5.5 防守角色的动作选择
• 5.6 典型防守动作设计
• 5.6.1 盯人防守动作的设计
• 5.6.2 大脚解围动作的设计
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 发表论文及科研情况说明
• 致谢