RoboCup机器人足球仿真比赛开发设计流程

机器人世界杯足球锦标赛(The Robot World Cup)，简称RoboCup，通过提供一个标准任务来促进分布式人工智能、智能机器人技术及其相关领域的研究与发展。在介绍RoboCup仿真环境的基础上，系统完整地介绍了客户端程序的开发设计流程，阐述了其中涉及到的一些主要问题和算法，最后简要综述目前国际上的典型高层算法结构。希望能够对开展机器人足球比赛及相关领域的研究有启发意义。     

自主机器人足球系统的通信机制及通信语言设计

自主移动机器人系统涉及到在未知的动态环境中多智能体的协同工作，如何实现各移动机器人之间的高效实时通信是一个关键的问题。通信需要解决对话管理、通信语言和通信协议三个问题。其中，通信语言是智能体之间传送信息和交换知识的媒介。本文建立了全自主移动机器人系统的通信机制，为多机器人系统的协作问题求解和知识共享提供一套基于KQML的简单实用可靠的通信语言。实验证明该设计方法可行。     

足球机器人路径规划研究

简述了机器人足球的发展历史，重点介绍了足球机器人路径规划的方法，对各种方法的优缺点进行了比较。     

RoboCup中Agent理论与结构研究

为了解决复杂问题出现了分布式人工智能,多个智能体的协作正好符合分布式人工智能的要求,因此出现了多智能体系统。多智能体系统是当前人工智能研究的热点问题之一。足球机器人系统是典型的多智能体系统,为多智能体系统的研究提供了标准的实验平台。在介绍智能体的基本定义、理论模型的基础上,设计了RoboCup比赛中的智能体的体系结构。     

基于视觉的足球机器人小车系统的设计与实现

足球机器人是人工智能与机器人技术发展至一定程度的产物,它为基于分布式人工智能理论的多智能体系统协作问题提供了研究平台.足球机器人系统可分为四大模块:小车子系统、通讯子系统、决策子系统与视觉予系统.文章在简要介绍机器人足球系统架构的基础上,针对其执行机构--小车子系统--提出了实现方案.采用锁相环技术实现高精度电机调速,并结合蓝牙通讯技术,使小车达到系统的理想要求.     

足球机器人无线通信子系统设计

在足球机器人比赛中,无线通信子系统的主要任务是将主机的命令准确地传送给每一个机器人,其性能的好坏,将会影响足球机器人的运动和比赛的顺利进行,直接关系到比赛的胜负。本文提出了一种基于高速尢线通信模块PTR6000的设计方案,介绍了发射和接收部分的硬件及软件设计,有效地提高了通信系统的性能,为足球机器人系统提供了一个高效可靠的通信平台。     

足球机器人无线通信子系统的研究

在机器人足球比赛中,无线通信子系统的主要任务是将主机的命令准确地传送给每一个机器人,其性能的好坏,将会影响足球机器人的运动和比赛的顺利进行,直接关系到比赛的胜负.针对BIM通信模块价格昂贵,工作稳定性不理想等缺点,本文提出了采用RFM公司的RX5000与TX5000系列的无线通信模块,实现足球机器人无线通信子系统的方法.     

基于RoboCup比赛的全景视觉系统镜面设计

为了满足RoboCup机器人足球比赛对图像的要求,同时为避免由双曲面镜面、抛物面镜面等传统镜面构成的全景视觉系统引起的图像变形,依据不同成像特点的镜面,提出了一种由水平等比例镜面、垂直等比例镜面、平面镜面构成的新型组合镜面,获得了视场为360.的图像,并使图像在最远约7 m的水平范围内和相应的约1 m的垂直范围内无变形失真.最后给出了实际应用中的成像图.     

基于分布式网络的足球仿真平台设计

本课题将分布式网络技术和机器人足球比赛有机结合在一起,采用模块化思想,设计了一种基于分布式网络的足球仿真系统。该系统通过仿真接口将仿真平台与机器人系统有机结合,最终构建了运动仿真、智能裁判、自动归位、策略及其三维显示等几大模型。     

2D仿真机器人足球中Agent定位设计

为了模拟真实情况,通常在2D仿真机器人足球的Serve埋人为地加入了一些随机噪声[1-2],使得球员获得的定位信息不够准确,甚至是随机的,从而导致球员会做出一些错误的决策。针对该问题,本文提出一种解决方法——半逆推量化公式法。从Server中的量化噪声公式入手,进行数学的分析与证明和仿真实验的验证,从而得出该有效的方法,并将它写入代码来提高球员的定位能力,以使得传球、截球、射门等能够更为精准。即球员获得的信息更为准确,那么球员做出的决策判断就更为合理。     

Study on Optimizing of Ball Passing Strategy and Role Switching Mechanism for Robot Soccer

A new ball passing strategy for robot soccer is proposed in this paper. With introduce of a new algorithm on ball passing, the optimum strategy is confirmed to be more efficient and exact when passing a ball. Questions of role switching in multi-intelligent agent cooperation in robot soccer are described based on Generalized Stochastic Petri-Net （GSPN）. Results of computer simulation have confirmed the feasibility and efficiency of above Petri-net method.     

自主足球机器人全维视觉系统的设计与建模

对全维视觉系统（OPVS）及其成像模型进行了研究。利用单视点约束条件和方程设计了自主足球机器人全维视觉传感器的镜面参数,确定全维视觉传感器的尺寸,建立了包括反光镜的反射模型和摄像头的针孔成像模型在内的一整套完备的数学模型,确定像点和物点间的对应关系,为全维成像提供了必要的数学模型和算法。用仿真实验和真实图像实验验证了系统的实用性。     

一种F180型足球机器人控制系统的研制

介绍了一种RoboCup小型组机器人(F180)的控制系统,该系统以通用性和功能完备为目标,包括主控电路、无线通讯、执行机构(踢球和带球机构等)以及传感器电路等子系统。系统以PIC16F877A单片机为核心,用PWM输出控制直流电机,用计数器检测轮速形成闭环控制,用I/O口控制继电器驱动踢球带球机构,用通用同步/异步收发器(USART)扩展进行无线通讯。实验证明,该控制系统运行效果良好,机器人具备了进行比赛的能力。     

基于协作学习的足球机器人教学研究

协作学习是一种非常适合在大学生科技创新活动中使用的学习方法.本文在分析了足球机器人教学特点的基础上,结合"足球机器人理论与实践"课程的教学,将协作学习的理论应用于大学生科技创新活动中,介绍了足球机器人教学的组织、学习小组的形成、任务划分、小组的协作学习以及教学效果的评价等方法.经过近四年的教学实践过程表明,基于协作学习的足球机器人教学方法取得了很好的效果.     

多智能体强化学习在足球机器人中的研究与应用

 本文提出一种基于投票的多智能体强化学习方法,使球队在比赛中学会协作,自动适应环境,提高实时性和进球数.首先通过定义称为策略的联合行为,将协作问题转化为对策略的学习,简化问题的处理;然后对球场进行划分,以区域表示位置,有效减少了状态空间维数,加快了学习速度;接下来通过区分环境状态并只考虑协作状态,减小状态空间,进一步提高了学习速度;并使用投票的方式综合各个队员的决策,达到协作的目的.最后通过实验结果表明了该方法的正确性和有效性.     

机器人足球比赛的模糊决策

针对机器人足球比赛环境的动态性和不确定性,提出了一种基于模糊逻辑的决策方法。该方法无需建立精确的数学模型,通过综合场上多种信息对场上的攻/防转换、队形确定及角色分配进行快速决策,很好地适应了机器人足球比赛的特点,具有良好的决策效果。     

人-机器人足球比赛的遥控手柄研究

为提高人类智能参与到机器人足球比赛中的程度,提出一种人-机器人足球比赛模式。无线遥控手柄的制作是实现该比赛模式的关键技术。介绍了以微控制器C8051F330、无线收发模块BIM-418（433）-F为核心构建、辅之以ID编码电路和键盘电路组成的无线遥控手柄,它具有控制机器人的左、右轮启停、正反转、速度的功能,可以满足比赛的需要。上述技术方案对于车型移动机器人无线遥控手柄的开发具有较高的参考价值。