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机器人足球仿真系统的研究

曹成才  
【摘要】:机器人足球系统是人工智能和智能控制领域的研究热点之一。其中涉及到的技术包括机器人学、机电一体化、多智能体协作、决策与对策、人工生命、传感器数据融合和图像处理等。机器人足球仿真系统作为机器人足球系统的一种表现形式,和实体机器人足球系统相比,仿真系统对条件要求不高、便于实施,非常适合研究机器人的决策和规划。本文主要研究了多智能决策模型的构建,机器人基本动作和行为的实现,规划机器人的路径。具体内容如下: 机器人的决策是机器人足球仿真系统的核心部分。本文分析了六步推理模型和三层决策模型的特点,提出了根据多智能体规划理论构建多智能体的决策模型。决策模型由1个控制协调智能体和11个计划执行智能体组成,控制协调智能体根据球场基本信息进行逻辑推理,将任务计划分成子计划,为各智能体分配子计划和角色。每个智能体根据任务和计划规划路径,最后确定机器人的轮速。该模型的优点是能够集中制定多个智能体系统的行为计划,各个智能体以分布式并发执行计划。 机器人的路径规划一直是机器人技术研究的热点,路径规划也是机器人足球仿真系统的一个重要组成部分。路径规划分为三种:全局规划、局部规划和混合规划。全局规划是根据全局的信息,为机器人规划路径;而局部路径规划是根据局部的信息为机器人规划路径。本文研究了全局路径规划的主要方法:遗传算法、栅格法和人工势场法,并且分析了这些方法的优缺点。全局规划法适合复杂的环境,但是不能满足机器人足球仿真系统的实时、动态环境的要求。本文根据决策系统的要求采用局部规划法,并且利用几何法规划局部路径,通


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