集控式足球机器人决策与控制系统设计与开发

构建了由视觉子系统、决策子系统、无线通信子系统、机器人小车子系统和总控子系统组成的集控式足球机器人系统．总结了具有集中视觉、决策与控制的集控式足球机器人系统的控制问题．设计了基于分层递阶控制结构的足球机器人决策子系统．小车控制器构成“无脑”的执行器,运动控制器中集成了各种各样的动作函数,组织层则融合了不同的决策方案．长期的开发实践和实战成绩都表明,该系统具有良好的结构和优异的性能．     

色标设计与辨识算法研究

在人工智能领域，足球机器人系统是一个非常好的应用与研究平台，它是一个由计算机视觉闭环的反馈控制系统，在足球机器人视觉子系统中，色标的设计是关系到系统辩识精度，实时性和抗干扰性的一个重要因素。通过对3种典型色标设计进行比较和分析，确定在一种比较合理的设计方案，并针对这种方案提出了一种快速准确的补偿逼近算法，取得了良好的辨识结果，该算法为基于视觉的集中控制式足球机器人系统的研究与开发提供了有力的保障。     

机器人足球——智能机器人的新领域

本文主要介绍近年来发展的机器人足球比赛和足球机器人系统．足球机器人系统由机器人、视觉系统、主机系统和通讯系统组成．多机器人组队比赛便构成一个复杂大系统，它涉及机器人、自动控制、通信、传感、图像处理以及人工智能等领域，而机器人足球便成为研究多机器人合作以及多智能体系统的一个很好的实验载体．     

足球机器人的研究与发展

足球机器人与机器人足球是近几年在国际上发展起来的高技术对抗性活动．机器人足球比赛是一个有趣并且复杂的新兴的人工智能研究领域，它融合了实时视觉系统、机器人控制、无线通讯、多机器人控制等多个领域的技术。随着信息技术的飞速发展，多机器人的应用需求不断的增加，多主体动态不可预测环境中的问题求解已经成为信息一自动化领域基础研究和应用研究的重大挑战性课题。而机器人足球为此提供了一个典型的应用和测试平台．     

基于DSP的集控式足球机器人控制系统设计

以集控式足球机器人为研究对象,以双闭环视觉伺服控制结构为主线,提出了基于DSP技术和非线性PI控制算法的机器人小车控制系统设计,保证了控制的准确性,提高了控制的实时性;论证了单参数模糊自校正非线性PI算法应用于机器人位置环控制中的可行性,增强了系统的自适应能力。实验证明了此方案对足球机器人运动控制的有效性,其原理对其它类型移动机器人的控制同样有借鉴作用。     

机器人足球视觉图像快速识别方法的研究

机器人足球比赛作为多智能体系统（Multi-agent System, MAS）的理想研究平台已成为复杂人工智能研究的一个新兴领域.机器人足球比赛是使用计算机视觉闭环的反馈控制系统.机器人足球队员的色标设计是直接关系到系统辨识精度、实时性和抗干扰性的一个重要因素.该文通过对4种典型色标设计进行比较和分析,研究出一种比较合理的全新的队员识别算法设计思路,并针对性地提出了一种快速准确的神经网络边缘检测算法,利用足球机器人外形特征取得了良好的辨识结果.该算法对基于视觉的分布式控制式足球机器人系统的研究与开发进行了有益的探索.     

多智能体足球机器人系统的模型与层次

机器人足球是集成视觉技术、通讯技术、伺服控制技术、决策对象等多种技术的综合系统，是当前人工智能和机器人领域的研究热点之一。基于机器人足球理论基础的论述，分析了当前足球机器人系统的三种控制方式；按照智能程度的高低，研究了从动作层到决策层的功能，为系统实现构建了完整的层次框架。     

基于网络的足球机器人比赛系统的研究与实现

提出了一种基于Internet的C/S模式的人机交互的足球机器人系统．整个系统采用Win XP、VC++和Winsock网络编程技术．同时,开发了策略协调子系统来减小时延对比赛的影响．通过总控、视觉、策略协调及串口通讯等子系统的开发,实现了基于Internet网络的机器人足球比赛系统．     

RoboCupdx型组足球机器人系统及相关技术研究

RoboCup机器人足球比赛作为在世界上最有影响力的机器人赛事之一,备受推崇。同时作为多智能体研究的标准实验任务,已经成为人工智能的研究焦点。本文综述了RoboCup机器人足球赛的发展概况和小型组足球机器人系统,对小型组足球机器人的各子系统和相关关键技术进行较为详细的分析和比较,最后对小型组机器人足球技术的发展趋势进行了分析和展望。     

足球机器人的视觉系统的研制

足球机器人的视觉系统是足球机器人必不可少的组成部分。机器人仅依赖于其视觉系统获得比赛场上的信息。讨论了一种经济的小型的CMUcam视觉模块,把此视觉模块安装在智能机器人平台—能力风暴智能机器人上,使每一个机器人都有独立的视觉,从而使机器人成为全自主式的足球机器人。     

情感机器人试验平台的设计与实现

本文研究了情感机器人硬件平台的设计,着重论述无线通讯系统的具体实现及相关的关键技术。     

足球机器人功能系统的实验性设计

本文简要介绍足球机器人系统的四大功能模块即视觉系统、决策系统、通信系统和车体系统。然后对足球机器人的各个功能系统分别提出其实验性设计,以实现每个功能系统的多视角实验平台,该功能系统的实验平台除对足球机器人系统进行功能研究外,还可用于智能控制的教学和研究。     

一个先进的工业机器人计算机控制系统—ARCS

随着工业机器人及其应用的不断发展,要求一个强有力的计算机系统来控制它的工作,并具有灵活、方便的机器人编程语言.本文系统地介绍了我们自行设计并实现的一个先进的机器人控制系统——ARCS.该系统主要包括两部分:(1)一个实时多任务的机器人控制软件SVAL系统,该系统支持一种通用性较强的机器人编程语言——SVAL语言.(2)一个支持该软件系统工作的、具有开放式结构的硬件环境.ARCS系统具有良好的实时性、可扩展性及基于外部传感器信号进行控制的能力.由于该系统的开放式结构.使其根据不同要求可方便地增删其功能,并可控制不同类型的机器人.我们已成功地实现对PUMA760机器人的控制,并在其上引入了力觉与接近觉的传感器,采样时间可缩短到16ms.一年多的运行结果证明,该系统稳定可靠,性能良好,现在正向产品转化.     

Distributed finite-time trajectory tracking control for multiple nonholonomic mobile robots with uncertainties and external disturbances

This paper investigates the distributed finite-time trajectory tracking control for a group of nonholonomic mobile robots with time-varying unknown parameters and external disturbances. At first, the tracking error system is derived for each mobile robot with the aid of a global invertible transformation, which consists of two subsystems, one is a first-order subsystem and another is a second-order subsystem. Then, the two subsystems are studied respectively, and finite-time disturbance observers are proposed for each robot to estimate the external disturbances. Meanwhile, distributed finite-time tracking controllers are developed for each mobile robot such that all states of each robot can reach the desired value in finite time, where the desired reference value is assumed to be the trajectory of a virtual leader whose information is available to only a subset of the followers, and the followers are assumed to have only local interaction. The effectiveness of the theoretical results is finally illustrated by numerical simulations.     

PROCEDURES OF DESIGNING ENTERPRISE NETWORK COMMUNICATION SUBSYSTEMS

The aim of the paper is to present some basic rules allowing comparison of data processing and data communication subsystems in a form applicable in practice. The proposed approach addresses the corporate network communication subsystems design problem. Corporate networks classification, design, evaluation, planning, monitoring, and management as well as tuning, integration, or migration tasks are usually formulated as finding a communication system that is most suitable for a given corporate data processing system. The design procedures are based on the assumption that it is possible to transform data processing subsystem features and requirements into communication subsystem characteristics and vice versa. The features and characteristics when known allow comparison of categorized requirements and available services.     

A robot self-localization system based on omnidirectional color images

A self-localization system for autonomous mobile robots is presented. This system estimates the robot position in previously learned environments, using data provided solely by an omnidirectional visual perception subsystem composed of a camera and of a special conical reflecting surface. It performs an optical pre-processing of the environment, allowing a compact representation of the collected data. These data are then fed to a learning subsystem that associates the perceived image to an estimate of the actual robot position. Both neural networks and statistical methods have been tested and compared as learning subsystems. The system has been implemented and tested and results are presented.     

Hierarchical control structure of a multilegged robot for environmental adaptive locomotion

We propose a biomimetic, two-layered, hierarchical control structure for adaptive locomotion of a hexapod robot. In this structure, the lower layer consists of six uniform subsystems. Each subsystem interacts locally with its neighboring subsystems, and autonomously controls its own leg movements according to the weighted sum of three basic vector fields that represent the three basic motion patterns of the robot body. The upper-layer controller decides the intended body movement, and sends the lower-layer controllers three variables as the weights of each basic vector field. This approach greatly reduces the communication between the two layers, and contributes to real-time adaptive locomotion. 3D dynamic simulations, as well as experiments with a real modularized hexapod robot, show the effectiveness of this hierarchical structure. This work was presented, in part, at the Sixth International Symposium on Artificial Life and Robotics, Tokyo, Japan, January 15–17, 2001