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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>>

浙江理工大学
浙江理工大学

足球机器人集中控制式决策系统研究

机器人足球比赛作为人工智能领域的一个具有挑战性的标准研究课题受到国内外学者的广泛关注,开展足球机器人研究也是人工智能从基础理论走向实际应用的一个战略性步骤。而决策子系统作为足球机器人比赛系统的心脏,与视觉、通信系统均有接口,它的优劣不仅关系到机器人动作的实时性和准确性,对整个比赛的性能的提高也起到了决定性的作用。因此,研究和设计决策系统的战略战术、优化和改进其中的重要算法,使之能更好的适应智能足球机器人复杂、动态、实时性较高和难以得到准确模型的比赛环境,具有十分重要的理论意义和实际应用价值。本文以浙江大学自主研发的Robocup5VS5小型组比赛平台为研究对象,展开了对足球机器人决策子系统的研究。本研究分析并提出了足球机器人决策子系统的三层结构模型思想,对其中各层的层次结构进行了详细的阐述和分析;研究设计了决策知识库,提出了几个重要的决策模式和足球机器人智能动作设计实现方法。鉴于足球机器人闭环控制系统的控制延时对比赛性能的影响,...  (本文共84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

基于MAS的多机器人足球仿真平台的实现与协作战术策略的研究

多机器人足球比赛,作为一个有趣、复杂、新兴的分布式人工智能研究领域,近年来受到较多的关注。作为一个典型的多Agent系统,多机器人足球系统中的足球和球员都可以看作是一个Agent。在多机器人足球这一动态不可预测环境中,个体机器人的决策与推理,机器人整体团队协作和局部配合都是本文研究的重点。在实际比赛中,底层的幸存行为、中层的策略行为和高层的战术策略这三层提供的不同的功能使比赛能够不间断地进行。本文基于MAS的理论,将个体球员的行为模式分为幸存行为和策略行为两种模式,这两种行为模式为机器人球员提供了有限确定的动作集合。本文接下来设计了球员Agent决策子系统,每一个球员Agent根据系统分配的任务,通过决策系统的正向推理选择合适的动作。本文所提出的基于实用性和倾向性的行为选择机制就是一种十分有效的决策方法。球员在比赛中的协作问题包括个体对抗,局部战术和全局战术等协作、协商方法,以及个体与球队行为选择矛盾的问题。本文从球员Agent...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川大学
四川大学

机器人足球仿真系统的研究

机器人足球系统是人工智能和智能控制领域的研究热点之一。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、传感器数据融合和图像处理等。机器人足球仿真系统作为机器人足球系统的一种表现形式,和实体机器人足球系统相比,仿真系统对条件要求不高、便于实施,非常适合研究机器人的决策和规划。本文主要研究了多智能决策模型的构建,机器人基本动作和行为的实现,规划机器人的路径。具体内容如下:机器人的决策是机器人足球仿真系统的核心部分。本文分析了六步推理模型和三层决策模型的特点,提出了根据多智能体规划理论构建多智能体的决策模型。决策模型由1个控制协调智能体和11个计划执行智能体组成,控制协调智能体根据球场基本信息进行逻辑推理,将任务计划分成子计划,为各智能体分配子计划和角色。每个智能体根据任务和计划规划路径,最后确定机器人的轮速。该模型的优点是能够集中制定多个智能体系统的行为计划,各个智能体以分布式并发执行计划。机器人的路径...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

基于全局视觉的仿人机器人足球系统

机器人足球系统作为多智能体系统和分布式人工智能研究的标准平台,集成了许多关键技术,其研究发展具有重要意义。与传统机器人相比,仿人机器人的结构更加类似于人类,在模仿人类的行为上,具有明显的优势,仿人机器人成为当前研究热点。本研究课题来源于国家“863”重点项目“多机器人系统技术”子课题“竞技与娱乐多机器人系统”(项目编号:2007AA041603)。本文主要研究内容是基于全局视觉的仿人机器人足球系统。基于全局视觉的仿人机器人足球系统主要包括四个部分:仿人足球机器人系统、无线通信系统、全局视觉系统以及决策系统。本文实现了基于全局视觉的仿人机器人足球系统,主要包括以下研究内容:首先,在无线通信系统设计中,采用了目前应用较为广泛的蓝牙技术,实验结果表明该通讯系统有很高的可靠性。其次,对于基于全局视觉的足球机器人系统来说,视觉系统是整个机器人系统的唯一信息来源。本文中全局视觉通过基于颜色的目标识别算法对目标机器人和球进行识别定位,并针对初...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>