论文题目: 微型足球机器人路径规划研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 何利
导师: 赵臣
关键词: 足球机器人,路径规划,几何法,进攻,防守
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 足球机器人是一个交叉学科,涉及机器人学、人工智能以及人工生命、智能控制等多个领域。足球机器人系统本身既是一个典型的多智能体系统,又是一个多机器人协作的自治系统,同时又为它们的理论研究和模型测试提供了一个标准平台。在机器人足球中,机器人的动作和行为的有效性完全基于对未来行走路径的准确预测和有效规划以及机器人与足球碰撞时位姿的正确调整。路径规划的目的主要是为了在充满对抗的赛场上规划出一条满足某项评价指标的无碰路径,作为足球机器人基本动作实现的基础,它的优劣将直接影响动作的实时性和准确性,因此,每个足球机器人研究人员都把它作为一个研究重点。本文以MiroSot机器人为研究对象,通过理论与实践相结合,对足球机器人的路径规划进行了深入研究。本文的主要研究内容有以下几个方面:1.在综合分析机器人足球研究现状和发展趋势基础上,确定了本论文研究方向和内容。2.在分析了足球机器人运动规划特点的基础上,建立了足球机器人系统的运动学模型和动力学模型。3.对现有的足球机器人路径规划方法进行了分析与比较,提出了一种新的基于几何学的路径规划法,对该方法的算法进行了详细的介绍,分析了此方法的优点和有待改进之处。4.在基于几何学的路径规划方法的基础上,设计了一种新的射门动作。5.分析了机器人足球比赛中防守与进攻的转换关系,在此基础上,阐述了防守运动规划的要点,并对守门员和一般防守队员的运动进行了规划,介绍了几种典型的防守动作。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 足球机器人的产生与发展
1.1.2 MiroSot 机器人足球比赛简介
1.1.3 微型足球机器人系统结构
1.2 研究机器人足球的目的和意义
1.2.1 机器人足球涉及的关键技术与相关产业
1.2.2 机器人足球的研究意义
1.2.3 路径规划的研究意义
1.3 路径规划的研究现状
1.3.1 路径规划问题的描述
1.3.2 路径规划问题的解决方法
1.4 论文的结构和内容
第二章 足球机器人运动建模
2.1 坐标系定义
2.1.1 坐标系基本定义
2.1.2 齐次坐标变换
2.2 运动建模
2.2.1 非完整性约束
2.2.2 运动控制模型
2.2.3 动力学模型
2.3 足球机器人运动控制
2.3.1 微型足球机器人闭环控制分析
2.3.2 几种常用的运动控制方法
2.4 障碍物确定
2.4.1 障碍物描述
2.4.2 障碍物检测
2.4.2.1 一般检测方法
2.4.2.2 基于障碍物作用半径的检测方法
2.5 本章小结
第三章 进攻路径规划
3.1 足球机器人运动规划
3.1.1 运动规划的内容
3.1.2 运动规划的特点
3.2 路径规划分类
3.2.1 全局路径规划方法
3.2.1.1 模拟退火算法
3.2.1.2 基于神经网络的路径规划方法
3.2.2 局部路径规划方法
3.2.2.1 人工势场法
3.2.2.2 基于遗传算法的路径规划方法
3.2.2.3 虚力场法
3.2.2.4 中垂线法
3.2.2.5 曲线拟和法
3.3 基于几何学的路径规划方法
3.3.1 进攻态势分析
3.3.2 基于几何学的路径规划算法介绍
3.3.2.1 障碍物判断
3.3.2.2 路径生成
3.3.3 算法分析
3.4 路径规划算法在射门动作当中的应用
3.4.1 射门动作介绍
3.4.2 路径规划方法在射门动作中的应用
3.5 本章小结
第四章 防守运动规划
4.1 防守与进攻
4.1.1 防守的目的与意义
4.1.2 防守与进攻的转换关系
4.2 防守运动规划
4.2.1 运动预测
4.2.2 防守规划算法
4.3 防守的队形与战术
4.4 防守规划
4.4.1 守门员运动规划
4.4.2 防守队员的运动规划
4.5 典型的防守动作
4.5.1 人盯人防守动作
4.5.2 大脚解围动作
4.6 本章小结
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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