论文题目: 微型足球机器人行为决策的研究与提高
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 桂许军
导师: 赵臣
关键词: 足球机器人,决策系统,行为规划,角色分配
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 机器人足球是在国际上迅速发展起来的高科技对抗活动,它能推动人工智能、图像处理、无线通讯、自动控制、机械电子等诸多领域的发展,具有很高的研究价值。本文以MiroSot机器人为研究对象,通过理论与实践相结合的方法,对足球机器人的决策系统进行了深入研究。本文的研究内容主要体现在如下方面:1、在综合分析了机器人足球研究现状和发展趋势基础上,确定了本论文的研究方向和内容。2、分析了微型足球机器人决策系统的特点,对足球机器人决策系统的结构作了深入的研究,分析了决策推理模型,提出了三层递阶模型,并对其各层作了详细的阐述,构建了决策系统的总体框架。3、对比赛中机器人的各种行为进行高度的概括,提出了机器人应有的反应行为;提出了一种基于区域的足球机器人队形和行为规划方法,合理地划分了区域,并针对球位于不同的区域里的各种态势进行了动态队形规划及行为规划。4、提出了一种新的足球机器人角色分配机制,通过深入分析,确定了角色分配时各种性能指标的计算规则,并通过实验验证了其可行性。该角色分配机制保证了每个机器人都能获得唯一而合理的角色,使各个机器人协调;设计了一套行为触发机制,使得策略能及时地触发反应行为,从而保证场上每个机器人随时都有明确的目标和行为。5、完成了机器人自动摆位的策略设计,只需利用利用鼠标点击屏幕图像上的某个位置,机器人能自动到达球场上相应的位置,增加了比赛的可观赏性。6、完成了以上策略的软件设计,并从提高整个控制系统的实时性和可靠性角度出发,对通信系统和视觉搜索算法在软件上作了相应的改进,提高了系统的整体性能。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 机器人足球的起源及发展
1.2 足球机器人的研究意义
1.3 足球机器人分类
1.3.1 集中控制（集控式）足球机器人系统
1.3.2 分布控制式（分布式）足球机器人系统
1.3.3 腿型机器人与人型机器人系统
1.4 FIRA的MIROSOT足球机器人系统组成
1.5 决策子系统的研究意义
1.6 决策子系统研究现状
1.7 论文主要内容及结构
第二章 足球机器人决策系统分析
2.1 决策系统介绍
2.2 决策系统结构分析
2.2.1 六步推理模型
2.2.2 基于区域的策略模型
2.2.3 三层递阶模型
2.2.4 队形选择
2.2.5 角色分配
2.3 足球机器人动作简介
第三章 足球机器人行为决策设计
3.1 决策子系统设计的要求和目标
3.2 坐标系的确定
3.3 机器人的分工
3.4 足球机器人的反应行为及其条件
3.5 场地及分区
3.5.1 场地及规则简介
3.5.2 区域划分
3.6 球在不同区域内的队形及行为规划
3.6.1 球位于区域10 时的队形及行为规划
3.6.2 球位于区域1 时的队形及行为规划
3.6.3 球位于区域11、12 时的队形及行为规划
3.6.4 球位于区域7 时的队形及行为规划
3.6.5 球位于区域8 时的队形及行为规划
3.6.6 球位于区域3、4、6 时的队形及行为规划
3.7 控球机器人的运动目标点的确定
3.8 对对方机器人及避障时机的考虑
3.9 角色分配机制及行为触发机制
第四章 足球机器人决策系统软件设计
4.1 足球机器人系统软件结构分析
4.1.1 单循环结构
4.1.2 多线程架构
4.1.3 定时器的方法
4.2 足球机器人决策系统软件实现
4.2.1 足球机器人控制系统函数调用流程
4.2.2 足球机器人决策系统函数分析
4.3 提高实时性的措施
4.4 保证可靠性的措施
4.5 自动摆位的实现
第五章 结论与展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
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