RoboCupSoccer仿真2D機器人研究.pdf

1、RoboCup是致力于推進智能機器人研究水平的國際科學計劃，它通過提供標準問題，鼓勵人工智能及智能機器人領(lǐng)域的研究人員充分利用各種有效的技術(shù)獲得更好的解決方案，包括RoboCupSoccer、RoboCupRescue、RoboCup@Home和RoboCupJunior，其最終目標是:在2050年之前，發(fā)展一支能夠戰(zhàn)勝當時人類世界冠軍的全自主的類人機器人足球隊。這是人類繼阿波羅成功登月和深藍計算機戰(zhàn)勝人類國際象棋世界冠軍之后的第三個五

2、十年夢想。RoboCupSoccer選擇足球比賽作為標準任務(wù)，研究目標是在動態(tài)和對抗的環(huán)境中協(xié)作的多機器人和多智能體系統(tǒng)，包括仿真組、小型組、中型組、標準平臺組和類人組。RoboCupSoccer仿真2D比賽是RoboCup最早的比賽項目之一，也是最多人參與研究的項目。RoboCupSoccer仿真2D比賽無須維護任何實物機器人，研究的重點是人工智能和團隊策略。
　　在充分理解RoboCupSoccer仿真2D比賽服務(wù)器Socce

3、rServer運行機制的基礎(chǔ)上，設(shè)計和實現(xiàn)了南強仿真2D機器人。球員機器人基于層結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有包括踢球、帶球、鏟球、阻截和盯人等多種個體技術(shù)，并遵循同一套由站位、截球、控球、視覺和聽覺等組成的團隊策略，為實現(xiàn)獲得比賽勝利的共同目標而分工協(xié)作。教練機器入主要用于挑選適合我方球員的異構(gòu)類型、識別對方球員的異構(gòu)類型、觀察對方行為并指導我方行為。
　　針對局部視覺造成的防守漏人的問題，提出一種在線教練指導下的防守站位策略。先采用數(shù)學解析方

4、法計算阻截、盯人和協(xié)防等防守技術(shù)的基本防守位置，然后基于在線教練觀察對手行為獲得的信息調(diào)整基本防守位置。防守任務(wù)分配是防守站位決策的核心，在在線教練指導下首先確定每個我方球員的防守對象，然后根據(jù)防守對象的狀態(tài)選擇執(zhí)行合適的防守技術(shù)。實驗結(jié)果顯示該策略較好地解決了防守漏人的問題，實戰(zhàn)中球員機器人防守效率高。
　　由于信息噪音、命令執(zhí)行誤差、多異構(gòu)類型和隨機異構(gòu)參數(shù)等因素的影響，單純基于個體技術(shù)的截球決策并不一定可靠。提出了一種基于角

5、色的多機器人協(xié)作截球策略，首先采用數(shù)學解析方法建立截球個體技術(shù)模型，利用牛頓迭代法求解最快截球周期、截球點和基本命令隊列;然后基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)描述兩個截球周期相比的截球成功概率;最后機器人基于自己和同伴的角色關(guān)系、截球成功概率和截球點所在球場區(qū)域進行協(xié)作截球決策。實驗結(jié)果顯示基于角色的協(xié)作截球效果明顯改善。
　　提出了一種改進的作用模糊子集推理方法IFFSI，并基于該方法建立快速模糊推理系統(tǒng)評價傳球線路和選擇帶球方向，結(jié)合射門決策

6、形成球員機器人的控球策略。實驗結(jié)果顯示球員機器人具有較高的射門、傳球和帶球成功率，IFFSI推理方法比CRI推理方法更加快速有效。
　　針對SoccerServer目前存在的問題，提出了一種基于三維模型改進的SoccerServer，分別從球場、球、球員、信息獲取、命令模型、運動模型、體力模型和比賽播放等方面描述如何改進SoccerServer，改進的SoccerServer有利于團隊策略的研究工作。
　　南強仿真2D機器人