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《广东工业大学》 2005年
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全自主机器人足球比赛系统的通信与多传感器信息融合技术

谢云  
【摘要】:机器人足球比赛系统是多机器人组成的分布式系统,是一个多学科多领域系统的集成,其目的在于促进分布式人工智能和机器人领域及其各相关学科的发展。机器人足球比赛主要解决分散存在的多智能体,在复杂的动态环境下,通过相互通信和协作,以实时方式进行的知识处理问题。 全自主机器人足球比赛系统是典型的分布式多智能体系统。每个机器人由独立的环境感知子系统、无线通信子系统、行为决策子系统及运动控制子系统组成。并且通过无线通信交换信息实现多机器人之间的协作。因此,研究和开发全自主机器人足球系统是最具挑战的一个研究项目,具有很高的理论研究价值和实际应用价值。 本文主要研究机器人足球比赛系统的无线通信子系统,以及自主足球机器人的环境感知子系统。主要研究内容如下: (1)半自主机器人足球比赛系统通信子系统的设计与实现。分析了半自主足球机器人通信子系统的设计要求;从系统的干扰源分析入手,提出了高可靠、高数率、高性价比、可编程选频的系统设计方法;实现了单工广播式频率可选的无线数据通信系统。实验证明,它可以满足半自主机器人足球系统对通讯子系统的设计要求。 (2)全自主机器人足球比赛系统通信子系统的设计与实现。研究了多机器人通信的多径干扰问题;采用基于CSMA/CA的无线局域网,避免传输媒介访问时的冲突产生;建立了基于C/S模式的对话管理,实现了系统内各机器人之间的点到点和广播式的对话方式,以及可靠的对话连接;为多机器人系统的协作问题求解和信息共享提出了一套可操作的对话协议。该协议提供“队长ID机制”和“应答机制”,实现队长的动态变更并保证可靠的命令下达与系统自恢复。实验证明,它可以满足自主机器人足球比赛系统对信息实时交互的需要。 (3)基于单目视觉的全自主足球机器人几何自定位。这种自定位方法在已经由视觉识别出了场地色标信息的前提下,标定摄像机的内部参数。并且通过单目视觉测量场地特征点与机器人之间的距离,用几何的方法实现全自主足球机器人的自定位。对可能引起误差的因素进行了较为详细的分析,并
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张学习;杨宜民;刘润丹;刘汝宁;;全自主足球机器人混合视觉系统的设计与实现[J];机器人;2010年03期
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3 刘银萍;;基于PTR6000的足球机器人无线通信系统的设计[J];现代电子技术;2012年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 高晶;全自主式足球机器人运动控制方法的研究与实现[D];河北工业大学;2007年
2 曹振华;基于视觉的多功能教育机器人设计与实现[D];苏州大学;2009年
3 于海燕;基于视觉的足球机器人自主决策方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 齐彦龙;基于全局视觉的类人机器人通信系统的研究[D];西华大学;2010年
5 郭毅;中型组机器人足球比赛系统的全局地图构建研究[D];广东工业大学;2012年
6 刘禄仁;基于SOPC技术的污水多参数监测系统研究与设计[D];南昌大学;2012年
7 苏倩;基于ZigBee的多智能机器人无线通信系统的硬件平台研究[D];西安电子科技大学;2012年
8 谢振南;多传感器信息融合技术研究[D];广东工业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王静;;基于VHDL的电子密码锁设计[J];安防科技;2010年03期
2 王硕;;微波功率大动态范围的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年06期
3 关宇;杨晓京;姜涛;;农业机器人多传感器信息融合技术的研究进展[J];安徽农业科学;2010年25期
4 高迟;张恒;阎勤劳;薛少平;;基于工作目标区图的大蒜播种机器人的路径规划[J];安徽农业科学;2012年04期
5 杨福猛,袁晓斌;基于嵌入式蓝牙系统的可移动电话[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2002年02期
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10 李果;;综合印刷质量检测算法设计与实现[J];安阳工学院学报;2012年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Novel Hybrid Clustering Algorithm Incorporating Artificial Immunity into Fuzzy Kernel Clustering for Pattern Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 薛宏涛;沈林成;;基于协进化方法的多智能体系统及其符号演绎理论模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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4 刘洁;贺振东;陈鹿民;;基于记忆特征库的机器人定位及地图创建方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 李磊民;刘刚;;基于MAS和传感器信息的多机器人协作研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 李耀军;潘泉;杨峰;李军伟;朱英;;基于多源信息融合的无人机感知与规避研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 仲朝亮;刘士荣;邱雪娜;;未知环境下基于GNG网络的环境地图自主认知[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 龚涛;杜常兴;;免疫计算研究的进展[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
9 周永权;裴胜玉;黄星寿;;求解区间参数非线性规划的改进粒子群算法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 朱正;刘士荣;张波涛;;一种基于改进蚁群算法的移动机器人全局路径规划方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 何建民;面向网络社区聆听客户声音方法研究[D];合肥工业大学;2010年
3 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
5 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
6 王志颖;复杂装备智能机内测试技术研究[D];电子科技大学;2011年
7 傅朝阳;面向实时任务求解的自治服务协同模型、形式语义及其验证[D];浙江大学;2010年
8 陈家乾;移动机器人自主创建环境地图的研究[D];浙江大学;2009年
9 赖小波;机器人双目立体视觉若干关键理论问题及其技术实现研究[D];浙江大学;2010年
10 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 覃霖;基于FPGA的自适应FIR滤波器的实现[D];中国工程物理研究院;2009年
3 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
4 李保勇;基于时序鉴别的井下低压供电网选择性漏电保护系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 焦汉明;基于OR1200的嵌入式SoC以太网网关的研究与设计[D];山东科技大学;2010年
6 成志新;无气泵动态血压监测系统设计[D];山东科技大学;2010年
7 齐晓飞;基于路径识别的机器人视觉导航技术的研究[D];长春理工大学;2010年
8 李志欣;智能轮式移动机器人的控制系统设计[D];辽宁师范大学;2010年
9 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
10 胡一枫;基于FPGA的数控折边机控制系统的设计与实现[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨广俊,战学刚;足球机器人视觉系统的目标识别策略[J];鞍山科技大学学报;2005年05期
2 向毅;江永清;吴英;李斌;许迪;王煜;;基于CMOS图像传感器的嵌入式机器视觉系统[J];半导体光电;2008年03期
3 罗磊;田增山;陈俊亚;;EKF定位跟踪算法研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年01期
4 万树平;;基于信噪比的多传感器数据融合方法[J];传感技术学报;2008年01期
5 王仲民,岳宏,刘继岩;移动机器人多传感器信息融合技术述评[J];传感器技术;2005年04期
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7 周红;王孟效;罗斌;;污水厌氧处理过程DCS控制系统设计[J];中华纸业;2008年06期
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10 吴兴源;通信接收机的干扰和噪声考虑[J];电讯技术;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 朱李礼;;强跟踪滤波器在目标跟踪中的运用[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张艳珍;微机视觉系统相关理论及技术研究[D];大连理工大学;2001年
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3 钟碧良;机器人足球系统的研究与实现[D];广东工业大学;2003年
4 张祺;基于视觉的机器人足球比赛系统研究[D];广东工业大学;2003年
5 原新;智能机器人视觉信息处理及数据融合方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 赵建东;仿人机器人行走误差自调整模糊控制研究[D];清华大学;2004年
7 薛方正;足球机器人对抗策略研究与仿真系统开发[D];东北大学;2005年
8 潘银松;像素级CMOS数字图像传感器的研究[D];重庆大学;2005年
9 王强;机器人足球决策系统研究与实现[D];四川大学;2005年
10 王欣;多传感器数据融合问题的研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘向;基于SOPC的智能视频监控技术研究[D];大连理工大学;2010年
2 王婷雅;基于FPGA的音频开发平台的设计及其SOPC实现[D];西安电子科技大学;2011年
3 宋乐;基于GSM的多参数水质在线监测系统设计[D];太原理工大学;2011年
4 王海波;海水淡化用pH及电导率在线检测系统研究[D];杭州电子科技大学;2011年
5 项凡;机器人足球比赛系统中的守门员控制研究[D];广东工业大学;2011年
6 蒋玉玲;足球机器人视觉的全向反射镜面与颜色识别研究[D];广东工业大学;2011年
7 梁龙;自组织远距离无线通信系统节点设计[D];中北大学;2011年
8 刘介源;变频节能在污水处理自动控制中的应用[D];中南大学;2011年
9 陈敏聪;宽带无线接入WiMAX系统MAC层协议的研究与设计实现[D];华南理工大学;2011年
10 陈伟慧;基于嵌入式的污水多参数监测系统研究与设计[D];南昌大学;2011年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 何炳蔚;陈志鹏;;混合视觉系统中共同视场的确定与3维重建方法[J];机器人;2011年05期
2 李小光;曲振峰;;足球机器人控制系统的设计与实现[J];宁夏工程技术;2010年03期
3 赵姝颖;胡祥梁;蓝冬英;刘朋;;机器人比赛及其关键技术[J];机器人技术与应用;2012年06期
4 夏琳琳;张健沛;田海军;初妍;杨雪东;;基于Markowitz投资组合模型的移动机器人目标提取与识别[J];中国惯性技术学报;2012年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张学习;杨宜民;;对光照变化具有较好鲁棒性的彩色图像混合分割方法研究[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 李良先;自主型足球机器人路径规划与避障策略研究[D];河南理工大学;2011年
2 王立梅;关于数据挖掘方法中粗糙集理论的研究及应用浅析[D];中国石油大学;2010年
3 史晓茹;基于博弈论的足球机器人对抗策略与协调合作[D];西安科技大学;2011年
4 刘婵桢;基于足球机器人的多人工生命体行为协作的研究[D];重庆理工大学;2011年
5 于海燕;基于视觉的足球机器人自主决策方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 张山林;基于AdaBoost的人脸检测与跟踪算法研究[D];兰州大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王祁,于航;传感器技术的新发展——智能传感器和多功能传感器[J];传感器技术;1998年01期
2 王文学,赵姝颖,孙萍,徐心和;多智能足球机器人系统的关键技术[J];东北大学学报;2001年02期
3 马明山,朱绍文,何克忠,李相伟;室外移动机器人定位技术研究[J];电工技术学报;1998年02期
4 谭营,何振亚,邓超;一种机器人逆运动学求解的神经网络方法[J];电子科技大学学报;1998年03期
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6 姚孟君 ,李晓建;基于AD_μC812单片机的智能无功补偿控制器的研制[J];电子技术应用;2002年11期
7 黄锦,张晓兵,尹涵春,安新伟;基于图像处理的三维测量方法[J];电子器件;2002年04期
8 周锐,申功勋,房建成,祝世平;基于信息融合的目标图像跟踪[J];电子学报;1998年12期
9 罗志增,蒋静坪;基于D-S理论的多信息融合方法及应用[J];电子学报;1999年09期
10 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张彦铎,闵锋;基于人工神经网络的强化学习在机器人足球中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;2004年07期
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4 张祺,杨宜民,陈红英;机器人足球比赛决策程序的图形化编程[J];计算机工程与应用;2005年23期
5 王强;吕雪松;;仿真机器人足球平台中一种改进的碰撞检测算法[J];西华大学学报(自然科学版);2006年06期
6 洪炳熔,薄喜柱;机器人足球比赛策略仿真系统的开发[J];计算机应用研究;1999年03期
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8 韩学东;洪炳镕;孟伟;;机器人足球射门算法研究[J];哈尔滨工业大学学报;2003年09期
9 龚剑;关于高校开展机器人足球比赛的思考[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年04期
10 林桂娟;刘祚时;朱花;;足球机器人的研究与发展[J];自动化博览;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 刘锷欣;苏禹;钟伟声;黄鸿;尉越;;机器人足球比赛防守与进攻队形转换的研究[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
2 ;FIRA系列微型组机器人足球比赛系统[A];广东省材料研究学会部分单位会员成果汇编[C];2005年
3 刘钊;杨林权;吕维先;罗忠文;;用粒子群优化算法解决机器人足球决策问题[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
4 潘凌寒;程显毅;;RoboCup仿真比赛中机器学习问题的研究[A];2004中国机器人足球比赛暨学术研讨会论文集[C];2004年
5 左宏涛;卢锦波;冯新桓;;基于改进遗传算法的足球机器人角色分配[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
6 李东亮;王海花;;足球机器人决策系统模型研究[A];经济策论(上)[C];2011年
7 杨梅;张明鸣;;基于机器人的实验室开放教学实践[A];北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会论文集(上册)[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 洪炳熔;“绿茵场”掀起机器人大战[N];大众科技报;2000年
2 本报记者 赵怀斌 实习记者 马若昊;从北京捧回科技大奖[N];民族日报;2010年
3 本报记者郜磊  李军  本报通讯员胡胜友;扬威世界的中科大机器人足球队[N];安徽日报;2003年
4 李广圻;走进机器人时代[N];光明日报;2000年
5 通讯员 高松生;创新科普宣传载体 推动公众科学素质建设[N];大连日报;2009年
6 本报记者 田慕青;方寸之间 足球大战[N];中国体育报;2001年
7 实习生 杨娟娟;清华:用程序让机器人走上球场[N];科技日报;2002年
8 本报记者 海伦;863:信息产业成就的舞台[N];中国电子报;2001年
9 本报记者 何京玉;首届博士生论坛关注IT两大热点[N];计算机世界;2003年
10 东北大学人工智能与机器人研究所所长 徐心和;机器人足球[N];科技日报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 张祺;基于视觉的机器人足球比赛系统研究[D];广东工业大学;2003年
2 吴宪祥;微型足球机器人位姿辨识与群智能路径规划技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
3 陈溟;足球机器人彩色图像对光照不变性研究[D];中国海洋大学;2011年
4 钟碧良;机器人足球系统的研究与实现[D];广东工业大学;2003年
5 杜鑫峰;基于视觉识别的仿人机器人足迹点规划研究[D];浙江大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏良;中型组机器人足球比赛系统的任务分解与分配研究[D];广东工业大学;2011年
2 王兴;机器人足球比赛系统中的机器人任务分配研究[D];广东工业大学;2012年
3 项凡;机器人足球比赛系统中的守门员控制研究[D];广东工业大学;2011年
4 郭毅;中型组机器人足球比赛系统的全局地图构建研究[D];广东工业大学;2012年
5 吴俊;提高RoboCup执行效率的激励学习算法研究[D];长沙理工大学;2012年
6 余正泓;类人机器人的仿真技术研究及其在比赛动作设计中的应用[D];武汉工程大学;2008年
7 霍迎辉;机器人足球比赛系统中三个子系统的研究与设计[D];广东工业大学;2004年
8 王丽坤;基于克隆思维进化算法的足球机器人协作策略系统设计[D];太原理工大学;2006年
9 席刚平;比赛用足球机器人视觉子系统的开发与研究[D];长安大学;2010年
10 周敖宸;基于有限配置下中型足球机器人对不确定色球识别的研究[D];天津师范大学;2012年
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