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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>>

北京工商大学
北京工商大学

基于改进人工势场法的足球机器人路径规划研究

足球机器人是机器人研究领域的重要课题,近年来得到迅速的发展,目前国际上组织并开展了多种机器人足球比赛。其中,RoboCup中型组机器人足球比赛就是一项比较著名的比赛。比赛环境的复杂性和随机性,使得路径规划问题成为足球机器人研究领域的一个重点。它涉及到感知、定位、通信、分布控制等技术,是一个多融合的综合性课题。本文以Robocup中型组足球机器人比赛为研究背景。首先介绍了国内外足球机器人和路径规划的研究现状和发展,RoboCup中型组足球机器人比赛及足球机器人系统的构成和软件环境。作为对路径规划深入研究的基础,介绍了所采用的环境建模方法和障碍物检测方法,并对路径规划算法进行分类、综合分析其各自的特点。其次,在对足球机器人系统全面分析的基础上,重点研究机器人系统中路径规划问题。通过分析对比各种方法优缺点,选择人工势场法进行深入研究,并针对其存在的不足提出改进方法以提高路径规划的效果。由于人工势场法是局部路径规划方法,存在局部极小值问...  (本文共66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>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

微型足球机器人位姿辨识与群智能路径规划技术研究

近年来飞速发展的机器人足球比赛系统为人工智能理论的研究提供了一个标准的实验平台。MiroSot是目前开展最为广泛的集控式机器人足球比赛系统之一,一般包括视觉、决策、通信和足球机器人四个子系统,其研究目标是快速准确获取赛场态势并给出合理的决策。相关技术涵盖了机器人学、计算机视觉、传感器融合、实时推理、运动规划与运动控制、无线通信、机器学习、自治智能体和多智能体协作等多个研究领域,引起了各国学者的高度重视。本文重点研究了对MiroSot系统高层决策至关重要的微型足球机器人快速鲁棒位姿辨识技术,并结合近年来新兴的粒子群优化算法研究了群智能路径规划技术。本文的主要研究内容如下:(1)研究了MiroSot系统的体系结构、工作原理及其视觉、决策、通信和足球机器人四个子系统的功能与硬件设计,给出了移动机器人路径规划的框架。分析了移动机器人路径规划的问题描述和特点,对传统的移动机器人路径规划算法和新兴的智能路径规划算法进行了总结,比较了各种路径...  (本文共157页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

机器人足球比赛中的动态路径规划研究与系统软件设计

足球机器人比赛是多智能体系统研究的一个新的标准问题。开发这样的一个软件系统对于足球机器人的理论研究和模型测试有重要的意义。本文以足球机器人系统为研究背景,主要对该系统软件设计和路径规划进行研究。首先,介绍面向对象的一些设计原则。这些设计原则告诉我们如何通过很小的设计改变就可以应对设计需求的变化,而在软件开发过程中需求的变化是不可避免的。其次,分析了在足球机器人系统软件中运用到的一些设计模式。这些设计模式使我们可以更加简单方便地复用成功的设计和体系结构,帮助我们做出有利于系统复用的选择,避免设计损害了系统复用性。再次,采用统一建模语言UML来建模足球机器人系统,用UML开发出足球机器人系统在不同开发阶段的用例图、状态图、类图和顺序图等,可以从全局把握系统的概貌及其各部分之间的关系。最后,针对足球机器人系统的路径规划需求,提出了一种基于统计预测的路径规划方法。该方法考虑到障碍物的速度大小和方向的不确定性,机器人在运动过程中,根据得到...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

长沙理工大学
长沙理工大学

RoboCup中型组足球机器人守门员路径规划方法研究

RoboCup即机器人世界杯足球锦标赛,是一项国际比赛盛事。RoboCup中型组足球机器人是机器人世界杯足球锦标赛的重要赛事之一。路径规划是所有移动机器人必须解决的核心问题。其主要包括:移动机器人应沿着什么样的路径到达目的地、在移动过程中以多大的速度运动、如何在运动的过程中避开障碍物等问题。在对移动机器人进行路径规划前,对移动机器人所得到的图像进行处理,获取周围环境信息,是进行移动机器人路径规划的基础和依据。对足球机器人守门员进行路径规划的研究是以RoboCup中型组足球机器人系统为研究平台,对比赛过程中,机器人摄像头所获取的图像数据进行处理,并对比赛场上敌我双方的攻防态势做出分析预判,依此对足球机器人守门员的防守路径做出有效而准确的规划。主要分两个部分进行论述:第一部分为图像处理。针对常用的边缘检测算子在对图像进行边缘检测所得图像存在细节丢失、边缘连续性不佳的问题,提出Adaboost算法的多算子融合的边缘检测方法。这种边缘检...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>