机器人足球比赛策略仿真系统的开发

多智能体系统（Ｍｕｌｔｉ－ＡｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）是近来在智能机器人领域兴起的一个新课题。它主要研究多机器人在各种不利的环境条件下,如何相互配合和合作来达到某一目的。微机器人世界杯足球比赛（ＭＩＲＯＳＯＴ）为研究多智能体系统提供既经济又典型的实验场地。本文主要讨论机器人足球比赛所必需的比赛策略及其计算机仿真。本文首先描述了机器人足球比赛几何建模与动态建模,其次提出足球机器人的基本行为与动作仿真,最后讨论了机器人足球比赛策略及其计算机仿真。     

机器人仿真与监控系统的研究

本文介绍了一种机器人仿真与监控系统，该系统能实时监视机器人的运动状态，本文对机器人的几何建模和运动学建模进行了研究．详细论述了机器人本体的建模方法．说明了机器人三维实时图形仿真系统的开发技术与开发方法。通过改变机器人的几何模型和运动学描述就能方便的对不同的机器人本体进行仿真与监控而不需要对源代码进行修改，最后，介绍了该系统分别应用于PT500和PT600不同机器人本体的实例。     

机器人仿真中的图形交互建模

通用机器人图形仿真系统中,建立既能真实地描述机器人世界又能有效地表示机器人运动特性的模型是一个重要的工作。本文结合我们实现的一个面向运动的机器人图形仿真系统,介绍了实现建模功能时需考虑的一些问题及具体的解决办法。文中对利用图形工作站的支持设计良好的人—机交互界面也作了介绍。     

机器人三维图形仿真系统中运动学方程建模方法的改进

机器人运动学方程的建模是三维图形仿真系统中的重要问题。本文提出了一种结合机器人形体。建模来建立机器人运动学方程新方法，并从机器人的图形示教和运动学逆诸方面对这一方法的优越进行了论述。     

工业机器人三维仿真系统的运动学建模

本文讨论了工业机器人三维仿真系统的运动学建模问题，给出了运动学正解和运动学反解的算法，并运用于仿真系统中，证明了算法的可行性。     

基于Simulink的复合驱动机器人关节臂试验系统仿真分析

小体积、重载荷、高精度定位是机器人的一个重要发展方向。本文介绍了对复合驱动机器人关节臂试验系统的研究,应用MATLAB软件对该系统进行了数学建模和PID仿真,实现了快速高精度的小体积复合驱动机器人关节臂试验系统设计。     

空间机器人的建模及仿真

空间机器人在未来的太空探索中将代替宇航员从事空间作业，而空间机器人在计算机上的寞及仿真是设计及研制中的重要组成部分，此文详细讨论了空间机器人的建模方法，包括建立几何模型和运动学模型，文中第３节介绍了哈尔滨工业大学研制的空间机器人仿真系统的各组成部分及所完成的功能，并在第４节中给出了实验仿真结果，仿真结果表明该仿真系统具有可靠性，实时性。     

基于网络通讯的机器人足球比塞仿真系统

提出了一种基于网络通讯的客户－服务器模式的机器人足球比赛系统。该系统充分模拟了实际的机器人足球比赛过程。该仿真系统应用在１９９９年首届全国机器人足球比赛中,通过比较,该仿真系统在系统稳定性,客户端开发平台无关性和系统操作的灵活性方面都得到了良好的证明。而且,该仿真系统可以作为一个通用的多Ａｇｅｎｔ系统协作和分布式人工智能研究平台,且对于进一步开发机器人遥操作技术也提供了一些有益的尝试。     

机器人足球仿真比赛中碰撞后行为的研究

为了解决机器人足球比赛仿真系统中的死锁现象，详细讨论了机器人仿真比赛中的碰撞后行为。给出了机器人足球仿真比赛中的碰撞的模型，并针对每一种碰撞，提出了相应的碰撞后机器人速度的快慢和方向的计算方法。经过实际比赛的验证，提出的方法正确稳定可靠，显著改善了机器人足球比赛仿真系统中经常出现的死锁现象。     

交互式机器人建模与仿真系统

研究并实现交互式机器人建模与仿真系统iRMSS(interactive robotics modeling & simulation system),为机器人仿真提供了精确实时的实验平台.iRMSS 包含两个子系统:一是3D 机器人建模子系统iRMS(interactive robotics modeling sub-system),完成机器人连杆和物理模型建模;二是基于MSRS(microsoft robotics studio)的交互式仿真子系统iRSS(interactive robotics simulation sub-system),完成实时的机器人动力学仿真并获取仿真动力学参数.iRMSS 充分发挥MSRS 集成一体化、精确度高、通用性强的优势,同时解决MSRS 在机器人建模和物理参数获取两方面存在的问题,实验结果证实了iRMSS 系统的可行性.     

机器人足球比赛最优拦截问题建模与求解

针对机器人足球比赛拦截问题,构建了时间最短的性能指标和拦截成功的约束问题,将机器人足球比赛的拦截问题转化成一个带等式约束的规划问题求解;进一步考虑小车加速度修正该模型,获得细化的最优拦截模型,说明该模型易于扩展和修正;采用MATLAB对该问题进行求解,验证了该方法的可行性。     

足球机器人动态路径规划方法研究

针对机器人足球系统的高度实时性、不确定性,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,用数学统计的方法对障碍物的运动进行建模;机器人在运动过程中,根据得到的环境信息在机器视觉范围内建立预测窗口和避障窗口,在预测窗口内,机器人根据障碍物的信息建立障碍物的预测区域,在避障窗口内,机器人根据自身的位置与障碍物的预测区域,分别调用切线法或滚动窗口法进行路径规划;该方法属于局部路径规划方法,机器人在移动过程中需要不断更新环境信息来进行避障.     

机器人足球仿真比赛回放平台的设计与实现

机器人足球仿真比赛回放平台在国内还不够成熟,因此设计一个回放平台帮助策略设计者通过比赛的回放分析策略是十分必要的。本文主要介绍机器人足球仿真比赛回放平台的结构设计和具体功能实现。该平台使用多线程技术和双缓冲技术,能够流畅地回放机器人足球仿真比赛。     

Architecting centralized coordination of soccer robots based on principle solution

Coordination strategy is a relevant topic in multi-robot systems, and robot soccer offers a suitable domain to conduct research in multi-robot coordination. Team strategy collects and uses environmental information to derive optimal team reactions, through cooperation among individual soccer robots. This paper presents a diagrammatic approach to architecting the coordination strategy of robot soccer teams by means of a principle solution. The proposed model focuses on robot soccer leagues that possess a central decision-making system, involving the dynamic selection of the roles and behaviors of the robot soccer players. The work sets out from the conceptual design phase, facilitating cross-domain development efforts, where different layers must be interconnected and coordinated to perform multiple tasks. The principle solution allows for intuitive design and the modeling of team strategies in a highly complex robot soccer environment with changing game conditions. Furthermore, such an approach enables systematic realization of collaborative behaviors among the teammates.     

A survey on team strategies in robot soccer: team strategies and role description

This survey paper starts with a basic explanation about robot soccer and its systems, then will focus on the strategies that have been used by previous researchers. There is a time-line of described robot soccer strategies, which will show the trend of strategies and technologies. The basic algorithm for each robot, that is described here, morphs from just simple mechanical maneuvering strategies to biologically inspired strategies. These strategies are adapted from many realms. The realm of educational psychology, produced reinforcement learning and Q-learning, commerce produced concepts of market-driven economy, engineering with its potential field, AI with its petri-nets, neural network and fuzzy logic. Even insect and fish were simulated in PSO and have been adapted into robot soccer. All these strategies are surveyed in this paper. Another aspect surveyed here is the vision system trend that is shifting from global vision, to local omni-directional vision, to front-facing local vision, which shows the evolution is towards biologically inspired robot soccer agent, the human soccer player.     

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.     

基于佳点集遗传算法的足球机器人策略设计

为了优化足球机器人策略的设计,文中提出了一个基于佳点集遗传算法的足球机器人动作规划算法。首先定义一个足球机器人的动作集合,根据赛场的实际情况为足球机器人分配角色与任务,然后利用佳点集遗传算法为足球觇器人选择合适的动作,用该算法进行截球实验和射门实验。实验结果表明,应用新算法的仿真足球机器人动作更准确,效果更佳。     

A Real-Time Hybrid Architecture for Biped Humanoids with Active Vision Mechanisms

A real-time hybrid control architecture for biped humanoid robots is proposed. The architecture is modular and hierarchical. The main robot’s functionalities are organized in four parallel modules: perception, actuation, world-modeling, and hybrid control. Hybrid control is divided in three behavior-based hierarchical layers: the planning layer, the deliberative layer, and the reactive layer, which work in parallel and have very different response speeds and planning capabilities. The architecture allows: (1) the coordination of multiple robots and the execution of group behaviors without disturbing the robot’s reactivity and responsivity, which is very relevant for biped humanoid robots whose gait control requires real-time processing. (2) The straightforward management of the robot’s resources using resource multiplexers. (3) The integration of active vision mechanisms in the reactive layer under control of behavior-dependant value functions from the deliberative layer. This adds flexibility in the implementation of complex functionalities, such as the ones required for playing soccer in robot teams. The architecture is validated using simulated and real Nao humanoid robots. Passive and active behaviors are tested in simulated and real robot soccer setups. In addition, the ability to execute group behaviors in real- time is tested in international robot soccer competitions.     

青少年机器人足球比赛系统决策生成器的研究

概述了青少年机器人足球比赛的现状,指出了程序编制是制约青少年机器人足球比赛发展的重要问题.描述了青少年机器人足球比赛系统中的决策子系统的程序结构,分析了Mirosot 3Vs3青少年机器人足球比赛的特点.建立了决策模型和产生式推理模型,设定了决策生成器的功能,并基于栅格法实现了决策生成器的开发,给青少年提供了一个编制决策的可视化工具,解决了程序编写这一难题,有力地促进青少年机器人足球比赛的发展.     

Effective input order of dynamics learning tree

In this paper, we discuss about the learning performance of dynamics learning tree (DLT) while mainly focusing on the implementation on robot arms. We propose an input-order-designing method for DLT. DLT has been applied to the modeling of boat, vehicle, and humanoid robot. However, the relationship between the input order and the performance of DLT has not been investigated. In the proposed method, a developer is able to design an effective input order intuitively. The proposed method was validated in the model learning tasks on a simulated robot manipulator, a real robot manipulator, and a simulated vehicle. The first/second manipulator was equipped with flexible arm/finger joints that made uncertainty around the trajectories of manipulated objects. In all of the cases, the proposed method improved the performance of DLT.