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足球机器人路径规划技术的现状与展望

机器人足球比赛兴起于20世纪90年代,它是自动化及机器人领域最具有前瞻性的研究之一。足球机器人系统是一个典型的多智能体系统和分布式人工智能系统,涉及机器人学、计算机视觉、模式识别、多智能体系统、人工神经网络等领域,而且它为人工智能理论研究及多种技术的集成应用提供了良好的实验平台。足球机器人是人工智能与机器人领域极富挑战性的高技术密集项目,同时又是人工智能技术的一个理想突破点。机器人踢足球,看似游戏,其实展示了一个国家信息和自动化技术的综合实力。足球机器人系统在无人作战平台群的协助控制、海军舰队的编队与辅助协同作战、未来战场上机器人部队的组成与控制理论及技术支持等领域有着广泛的应用前景。1足球机器人路径规划方法分类路径规划是移动机器人领域的一个重要组成部分。路径规划就是在一定的环境中给定初始位置和目标位置,按一定的策略使运动物体无碰撞从初始位置到达目标位置,并满足一些约束条件。路径规划或避碰问题是足球机器人比赛中的一个重要环节。根...  (本文共3页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

足球机器人目标识别及决策规划方法研究

多机器人系统是当前机器人领域研究的一个热点,与之相关的研究包括多机器人协作、任务分配、多机通信、路径规划等。相比单机器人系统,多机器人系统在技术实现、使用范围、环境适应能力、完成任务的效率和质量等方面都有明显优势。随着现代科学技术的发展,在国民经济需求的推动下,机器人系统的实用性能逐步提升,对机器人的研究工作也逐渐转向在实际复杂环境中建模的应用性研究。机器人足球比赛是近年来发展起来的一项科技竞赛活动,机器人足球比赛主要涉及机器人技术、感知与融合、通信、视觉与图像处理、推理决策及机器学习等多个领域,作为一个典型的多智能体协作系统,该系统为机器人学和多智能体协作提供了一个理想的实验平台。本文以基于全局视觉系统的小型足球机器人系统为研究对象,重点对多机器人系统中时变环境下目标识别方法、复杂环境下路径规划方法、目标位置不确定的动态任务分配策略等问题进行研究,取得了如下具有创新性的研究成果:(1)针对足球机器人比赛中场地环境亮度变化影响机...  (本文共168页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

足球机器人系统路径规划研究

足球机器人系统是一个典型的多智能体系统,同时又是一个典型的多机器人合作系统,并为它们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。机器人足球系统环境是一个具有动态性、不确定性、实时性的环境,在这样一个具有高度实时性和竞争性平台上研究路径规划也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,其中重点讨论了决策子系统设计,分析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平台避碰控制特点。在以上工作基础上,对人工势场、栅格建模法、遗传算法和神经网络这几...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安科技大学
西安科技大学

改进型人工免疫算法的移动机器人路径规划研究

移动机器人系统作为一个典型的多智能体系统,它为智能理论研究及多种技术的集成应用提供了良好的实验平台,移动机器人在运动过程中能够根据周围环境的变化而自主的采取相应措施的能力也越来越强,因此,作为机器人智能的一个重要因素——路径规划的研究,就显得十分重要。本课题主要研究的内容就是以足球机器人为研究平台,在足球比赛实际过程以及特殊状态环境中,利用改进型人工免疫算法完成足球机器人的寻找目标,实现避障等动作,解决了传统算法在路径规划过程中可能出现的易陷入局部最优解以及死锁问题。机器人的路径规划是一个很复杂的问题,不仅要寻求一条无碰撞的最短路径,而且还要求该路径尽可能平滑并满足一定的安全性。本文首先介绍足球机器人的硬件结构组成及其软件平台,并重点讨论了动力系统的改造,随后,介绍了机器人路径规划的传统算法以及智能规划算法,在以上工作的基础上分析了目前各种路径规划算法的优缺点,由此提出了一种基于改进型人工免疫算法的移动机器人路径规划。针对静态路...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

长春理工大学
长春理工大学

基于进化势场法的足球机器人路径规划系统

路径规划是机器人技术研究领域中的核心问题之一,也是机器人学中研究人工智能问题的一个重要的方面。路径规划的主要任务是在机器人所在的环境中寻求一条从已知起点到已知终点的最低代价的无碰撞路径,在仅有静态障碍物存在的空间,比较容易找到一条最优路径,当环境中同时存在静态与动态障碍物的时候,找到一个可行的最优路径就比较困难。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,其中重点讨论了决策子系统设计,分析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平台避碰控制特点。在以上工作基础上,对人工势场法、栅格建模法、遗传算法和神经网络这几种典型路径规划方法进行了深入研究,讨论它们在足球机器人系统中的应用可行性。最后,使用遗传算法优化势场函数,设计了基于进化势场法的足球机器人路径规划系统,该系统具有结合足...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

《伺服控制》2007年05期
伺服控制

足球机器人路径规划技术的现状与展望

规划问题源于计算机几何学的传统研究课题。上世纪70年代中期,因智能机器人研究的需求,促进规划问题的研究。因为装配机器人、移动机器人都涉及到路径规划技术。上世纪80年代初,Sc片wdrt搬钢琴问题.丁. Lozono_Perez位姿空间法,R.A.Brooks广义锥法使规划问题的研究得到了进一步的发展。他认为环境的表达会影响到路径的搜索。Knd七1匕及Krog卜提出的人工势场法考虑到了机器人的动态性能及直接控制。随着研究的深入,位姿空间法及人工势场法得到了广泛的应用并发展成为两种较为成熟的规划方法,并在此基础上产生了许多类似的方法。在足球机器人中,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。路径规划主要应用于机器人底层策略中,作为足球机器人基本动作实现的基础,他的优劣将直接影响动作的实时性和准确性。同时,路径规划算法的性能又直接影响足球机器人的工作效率。因此,路径规划是足球机器人控制的关键问题。...  (本文共3页) 阅读全文>>