發(fā)布時間：2017-09-22 05:32

  本文關(guān)鍵詞：足球機器人決策系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 足球機器人 決策系統(tǒng) 模糊控制 狀態(tài)空間 系統(tǒng)仿真 人工智能

【摘要】： 近幾年來，機器人足球比賽這個新興項目得到了迅速發(fā)展。足球機器人系統(tǒng)涉及機器人、圖像處理、自動控制、通信、傳感以及人工智能等領(lǐng)域，目前其已成為研究多智能體系統(tǒng)和人工智能應(yīng)用技術(shù)研究的重要實驗平臺。 本文首先介紹了足球機器人系統(tǒng)的各個組成部分，然后對足球機器人系統(tǒng)的核心——決策系統(tǒng)部分進行了深入的研究，并結(jié)合實際科研課題，對集中控制式和分布控制式兩種決策系統(tǒng)分別提出了相關(guān)的決策算法，構(gòu)造了具體的實現(xiàn)方案。 在研究開發(fā)以Mirosot比賽為代表的集中控制式?jīng)Q策系統(tǒng)時，介紹了一種分層結(jié)構(gòu)的決策系統(tǒng)，它由協(xié)調(diào)層、運動規(guī)劃層和基本動作層組成。其中在進行基本動作層的設(shè)計時，采用了模糊控制與PID控制相結(jié)合的智能控制算法，使系統(tǒng)具有良好的動、靜態(tài)品質(zhì)；而在進行整體決策時，，采用了人工智能的狀態(tài)空間表示方法，在比賽場上瞬息萬變的態(tài)勢中選擇少量的具有代表性的離散狀態(tài)來構(gòu)成狀態(tài)空間，再根據(jù)系統(tǒng)需要完成的任務(wù)，為機器人確定有限的動作集合，并通過決策推理，給每個機器人選擇合適的動作，從而決策得出機器人的左右輪轉(zhuǎn)速值，實現(xiàn)對系統(tǒng)的實時控制。 而在設(shè)計以RoboCup比賽為代表的分布控制式?jīng)Q策系統(tǒng)時，首先對最具有理論意義的仿真比賽環(huán)境及SoccerServer的結(jié)構(gòu)和運行機制進行了詳細闡述和分析，包括：SoccerServer中的重要運行參數(shù)、與Client之間的通訊方式、球員的視覺、聽覺信息及體力的仿真模型等；接著編寫客戶端程序來清楚查看通訊信息和命令執(zhí)行情況；最后給出帶狀態(tài)分類的決策系統(tǒng)算法。 本文在進行決策研究的同時，還介紹了利用面向?qū)ο蟮目梢暬幊碳夹g(shù)設(shè)計足球機器人仿真系統(tǒng)的方法。該Soccer仿真系統(tǒng)包括對現(xiàn)實世界的仿真、動畫設(shè)計和決策程序接口等，能夠作為決策系統(tǒng)的效果演示和實踐平臺。通過該Soccer系統(tǒng)仿真平臺的實踐演示證明，本文設(shè)計的決策系統(tǒng)是可執(zhí)行的并且效果良好。
【關(guān)鍵詞】：足球機器人 決策系統(tǒng) 模糊控制 狀態(tài)空間 系統(tǒng)仿真 人工智能
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 引言7-9
• 第一章 機器人足球比賽的概述9-13
• 1.1 發(fā)展歷史和意義9-11
• 1.2 足球機器人系統(tǒng)的分類11-12
• 1.2.1 無智能人工遙控足球機器人系統(tǒng)11
• 1.2.2 半自主型足球機器人系統(tǒng)11
• 1.2.3 全自主型足球機器人系統(tǒng)11-12
• 1.2.4 軟件模擬仿真的足球機器人系統(tǒng)12
• 1.3 涉及和應(yīng)用領(lǐng)域12-13
• 第二章 Mirosot機器人足球比賽機制13-19
• 2.1 系統(tǒng)組成14-15
• 2.2 視覺識別15-17
• 2.3 無線通訊系統(tǒng)17
• 2.4 硬件小車17-18
• 2.5 決策系統(tǒng)18-19
• 第三章 Mirosot比賽的決策研究平臺--Soccer仿真系統(tǒng)的開發(fā)19-26
• 3.1 控件的設(shè)計19-24
• 3.1.1 Soccer仿真系統(tǒng)中的類的介紹19-21
• 3.1.2 對現(xiàn)實世界的仿真21-24
• 3.2 Soccer仿真系統(tǒng)控件的在決策系統(tǒng)中的調(diào)用方法24-25
• 3.3 本章總結(jié)25-26
• 第四章 Mirosot足球機器人決策系統(tǒng)的研究26-43
• 4.1 決策系統(tǒng)的分層模式26-27
• 4.1.1 協(xié)調(diào)層26
• 4.1.2 運動規(guī)劃層26-27
• 4.1.3 基本動作層27
• 4.2 基本動作層的設(shè)計27-39
• 4.2.1 模糊控制算法和PID控制算法的設(shè)計研究28-31
• 4.2.1.1 模糊控制算法29-31
• 4.2.1.2 PID控制算法31
• 4.2.2 行為動作函數(shù)的設(shè)計31-34
• 4.2.2.1 機器人原地轉(zhuǎn)角函數(shù)32-33
• 4.2.2.2 機器人快速移動并通過目標(biāo)點的函數(shù)33-34
• 4.2.2.3 機器人移動到目標(biāo)點并停下的函數(shù)34
• 4.2.3 技術(shù)動作函數(shù)的設(shè)計34-39
• 4.2.3.1 射門函數(shù)34-35
• 4.2.3.2 動態(tài)直線撞球函數(shù)35-37
• 4.2.3.3 守門員守門函數(shù)37-38
• 4.2.3.4 機器人避障函數(shù)38-39
• 4.3 狀態(tài)空間法整體決策的研究39-42
• 4.3.1 協(xié)調(diào)層的設(shè)計39-40
• 4.3.2 運動規(guī)劃層的決策設(shè)計40-42
• 4.4 本章總結(jié)42-43
• 第五章 RoboCup軟件仿真比賽的決策研究43-61
• 5.1 RoboCup仿真比賽環(huán)境43-44
• 5.2 SoccerServer的模型、仿真、信息和命令參數(shù)的研究44-52
• 5.2.1 場地和球員模型44-45
• 5.2.2 噪音、環(huán)境干擾45
• 5.2.3 球員的體力模型45-46
• 5.2.4 球員的三種感知信息46-50
• 5.2.4.1 視覺信息47-49
• 5.2.4.2 聽覺信息49
• 5.2.4.3 狀態(tài)信息49-50
• 5.2.5 球員的七種行為命令50-52
• 5.2.5.1 通訊命令50-51
• 5.2.5.2 運動命令51-52
• 5.2.5.3 獲得狀態(tài)信息和改變視覺模式命令52
• 5.3 客戶端程序和SoccerServer通訊介紹52-54
• 5.4 客戶端程序決策算法54-60
• 5.4.1 球員基本決策函數(shù)54-57
• 5.4.1.1 移動函數(shù)(move function)55-56
• 5.4.1.2 帶球函數(shù)(runningball function)56
• 5.4.1.3 傳球函數(shù)(passball function)56-57
• 5.4.1.4 射門函數(shù)(shootball function)57
• 5.4.2 整體決策57-60
• 5.4.2.1 前鋒隊員的決策算法57-59
• 5.4.2.2 中場隊員的決策算法59
• 5.4.2.3 后衛(wèi)隊員的決策算法59
• 5.4.2.4 守門員的決策算法59-60
• 5.5 本章總結(jié)60-61
• 結(jié)束語61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-68
• 附錄68-69

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖奇軍;黃偉;董克權(quán);;模糊控制在足球機器人底層動作控制中的應(yīng)用[J];機械與電子;2006年09期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳哲平;基于MSRS 5vs5仿真足球機器人決策系統(tǒng)的研究[D];長沙理工大學(xué);2010年

本文編號：899079