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机器人足球系统的研究与实现

近几年来,机器人足球系统已成为人工智能和智能控制领域的热点研究课题之一。要使几个机器人(实体或者由软件模拟的机器人)能顺利地进行足球比赛,就要具备许多成熟的技术,并且还要完成许多技术上突破。其中涉及到的技术包括机器人学、机电一体化、多智能体协作、决策与对策、人工生命和传感器数据融合等等。正因为机器人足球系统涵盖了诸多高新技术,是人工智能与机器人领域的应用基础研究课题,所以国内外有很多科技人员积极投身到这项的科研工程当中,也取得了一定成果。机器人足球比赛正是这些研究成果的大比拼,是一种小型高科技对抗平台。MiroSot机器人足球系统由视觉子系统、决策子系统、无线通讯子系统和足球机器人等四个部分组成。要想在机器人足球比赛中战胜对手,取得比赛胜利,机器人足球系统的每个部分都必须具有优良的性能,并能协调可靠地工作。由于时间关系,本文着重对MiroSot足球机器人比赛系统的决策、无线通讯和足球机器人等部分的相关技术进行了研究,取得了阶段性  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原理工大学
太原理工大学

MiroSot足球机器人决策子系统的研究与设计

机器人足球比赛,是近年来在国际上迅速开展起来的高技术对抗活动,它是体育与高科技结合的产物,比赛融入了机器人学、机电一体化技术、通讯与计算机技术、机器人视觉与传感融合技术、决策与对策、智能控制等多学科高新技术。作为小平台上的技术战争,它正在被越来越多的研究人员所关注。MiroSot足球机器人系统是基于视觉的足球机器人系统,由视觉子系统、决策子系统、通讯子系统和机器人子系统等四部分组成。决策子系统主要解决机器人足球比赛过程中机器人之间的协作和机器人运动规划问题,是整个机器人足球系统的核心。决策子系统设计的好坏关系到整个机器人足球比赛的成败。本文以MiroSot足球机器人系统为平台,主要对决策子系统进行了研究与设计。1)决策子系统的队形选择和角色分配如何根据赛场的态势分析进行队形的选择和角色分配是保证决策子系统良好的上层策略的关键因素。选择好的队形可以  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

机器人足球系统改进与实现的研究

机器人足球比赛是近年来在国际上迅速开展起来的高科技对抗活动,是把高科技和人们喜爱的足球运动结合在一起的产物,是集机器人学、智能控制、无线通讯、图像处理、机械学等多种学科和技术于一体的综合性产物。本文以Mirosot5对5小型组机器人足球系统为研究平台,首先介绍了足球机器人的研究历史以及现状,然后对机器人足球系统的决策子系统、视觉子系统、无线通讯子系统以及小车子系统的组成结构及设计方法进行了研究,对其存在的问题进行了剖析,并且提出了改进的方法。本文工作的主要研究内容包括:首先,设计并实现了一个新的视觉算法,解决了机器人足球系统目前存在的目标识别困难问题,提出了按机器人假想尺寸避免碰撞的方法,对机器人只需识别队标,从而大大减少了颜色样本,减小了图像处理的难度,提高了目标辨识的准确性。其次,发现了视觉系统存在一种新的误差,并给出了校正方法;发现了一种由于偏心矩导致的运动误差,也给出了校正的方法。再次,分析设计了机器人的各种行为,并给系...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地质大学
中国地质大学

足球机器人路径规划研究与实现

足球机器人系统是一个典型的多智能体系统,是一个实时动态的对抗性的复杂环境,它为人工智能技术的理论研究和模型测试提供了一个标准的实验平台。机器人路径规划是智能机器人的一个重要研究课题,在这样一个具有高度实时性和竞争性的平台上研究路径规划是一个很有挑战性的课题。目前用于路径规划的方法很多,如人工势场法,栅格法、可视图法及各种人工智能方法如遗传算法,神经网络等等。但这些方法在高度动态性和实时性环境中的研究还不太完善,有待进一步改进。本论文以足球机器人系统为研究背景,主要针对系统中的路径规划问题进行深入研究,探索行之有效的方法来解决实际中的路径规划问题。首先,总体介绍了足球机器人系统的体系结构及相关技术,分析了路径规划在整个系统中的重要性,并详细论述了足球机器人系统环境模型和足球机器人路径规划的特点。在此基础上,对传统的几种足球机器人路径规划方法进行了研究,分析其优缺点和适应条件,重点对人工势场进行了讨论,并对其势场函数进行了改进,解决...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

青岛科技大学
青岛科技大学

足球机器人路径规划算法的研究及其仿真

本论文依托于国家自然科学基金(60574023)和青岛市科技局科技发展计划课题(05-1-jc-88),采用改进的遗传算法对足球机器人的路径规划问题进行了研究,并首次将一致性(CONSENSUS)算法用到多机器人路径规划中,采用协调控制的思想对多机器人路径规划算法进行了研究。本文以RoboCup小型组机器人足球系统为研究平台,针对系统中路径规划问题进行了深入的研究,探索行之有效的方法来解决实际中的路径规划问题。首先,总体介绍了足球机器人系统的体系结构及相关技术,通过对传统的几种典型路径规划方法的研究,提出了改进的遗传算法、CONSENSUS算法及其在足球机器人路径规划中的应用。为了避免求解过程中易陷入局部最优,提高全局寻优能力和收敛速度,提出了基于小生境遗传算法的足球机器人路径规划算法。为了提高解的有效性、算法局部搜索的效率和防止算法的过早停滞,将遗传算法结合蚁群算法进行了改进,该算法有利于并行执行和应用。为了提高算法的实时性,...  (本文共114页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

面向机器人足球系统的多机器人协作与Petri网建模

在多机器人系统的研究中,多移动机器人系统的协调合作始终是一个热点,也是该领域中一个基础性的研究方向。机器人足球系统是典型的多机器人协作系统,是研究多机器人协作问题的标准平台。本文以基于全局视觉的足球机器人系统为实验平台,对多机器人协作问题进行了研究。首先,研究了足球机器人系统中的多机器人体系结构问题,在参考已有的决策推理模型基础上,提出了合作层、协调层、动作层三层体系结构。该结构将决策过程分解为策略及队形选择、角色分配和动作选择等具体问题。在动作层中,分析了足球机器人运动模型,设计并实现了动作层中的各类动作,为下面工作的开展作了准备。其次,对足球机器人合作层进行了设计,包括信息预处理、态势分析、策略和队形的选择机制,建立了相应的Petri网模型,并运用理论和仿真工具分析了该模型的各种特性。由于本系统中采用固定守门员的方案,所以单独设计了守门员的防守策略,建立了守门员策略选择的Petri网模型,通过理论分析和仿真实验验证了其正确性...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>