多智能体足球机器人系统设计.doc

摘要 I
ABSTRACT II
第1章绪论 1
1
1
(Multi-Agent System,简写为MAS) 1
—足球机器人 2
3
3
5
RoboCup概述 6
RoboCup比赛介绍 6
RoboCup中的关键技术 7
研究RoboCup的意义 8
论文的主要工作 9
第2章足球机器人的总体结构 10
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第3章多智能体足球机器人系统的底层控制策略设计 21
21
、动力学分析 21
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(Velocity) 24
24
(Angle) 25
26
(Kick) 26
(Block) 28
(Shoot) 30
(Goalkeep) 32
(Pass) 33
35
第4章多智能体足球机器人系统的高层控制策略设计 36
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第5章足球机器人的仿真系统 61
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服务器接口 65
场上状态 65
决策 66
仿真球队体系的建立 68
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仿真比赛实验 74
服务器与客户程序的连接 74
RoboCup的仿真比赛过程 75
RoboCup的仿真比赛实现 75
77
总结 78
致谢 80
参考文献 81
附录(按区域决策程序) 85
摘要
RoboCup足球机器人是人工智能领域对多智能体系统(MAS)研究的一个具有代表性的问题,是研究多智能体系统(MAS)的理想平台,可以通过研究RoboCup足球机器人来重点突破MAS的关键技术。它综合了机器人学、机电一体化技术、通讯与计算机技术、机器视觉与传感器融合技术、决策与对策、智能控制等多学科高新技术。
足球机器人系统是由机器人小车、视觉系统、通讯系统、决策系统四个子系统组成。本文对微型足球机器人决策子系统中的各种策略算法(底层策略和高层策略)做重点研究并实现了其部分代码。首先介绍了足球机器人目前的发展状况,以及足球机器人系统的组成,研究了机器人足球比赛的必需的基本运动和基本动作,如踢球、射门、传球、守门等基本动作算法。然后在基本运动和基本动作的基础上,采用基于产生式的设计方法进行了足球机器人高层策略的研究,同时,根据比赛动态、实时的特点,对各种现有的路径规划方法进行了比较,用基于极限环的路径规划方法在有众多障碍物的环境下,使机器人可找到一条较优化的路径。然后对机器人足球仿真比赛系统作了研究,并调试了单攻、配合进攻及11对11比赛的仿真结果。
关键词