RoboCup中型組足球機(jī)器人路徑規(guī)劃方法研究.pdf

1、機(jī)器人足球比賽作為人工智能研究的一個(gè)重要分支，經(jīng)過近些年眾多專家與學(xué)者的積極參與，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，為相關(guān)領(lǐng)域培養(yǎng)了大批高素質(zhì)人才，同時(shí)獲得了大量研究成果，促進(jìn)了人工智能研究的進(jìn)步，并且很多研究成果以投入到實(shí)際應(yīng)用中，收獲了豐碩的成果。而路徑規(guī)劃作為機(jī)器人足球比賽的重要研究分支，在整個(gè)研究體系內(nèi)具有極其重要的地位，并且在實(shí)際生產(chǎn)生活中也極具應(yīng)用價(jià)值，因此本文選擇對(duì)路徑規(guī)劃這一課題進(jìn)行研究。
　　本文以RoboCup中型組足球機(jī)器人

2、比賽為對(duì)象，研究了機(jī)器人路徑規(guī)劃方法的問題。本文首先對(duì)在足球機(jī)器人比賽與所使用的MT-OR機(jī)器人進(jìn)行了介紹，然后針對(duì)應(yīng)用對(duì)象與應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行了分析，提出使用快速遍歷隨機(jī)樹算法進(jìn)行全局路徑規(guī)劃，使用人工勢(shì)場(chǎng)法進(jìn)行局部路徑規(guī)劃應(yīng)用，并進(jìn)行了仿真與分析，總結(jié)出了二者的優(yōu)點(diǎn)與不足之處。針對(duì)快速遍歷隨機(jī)樹算法需要進(jìn)行全局隨機(jī)搜索導(dǎo)致的實(shí)時(shí)性不佳的問題，借鑒人工勢(shì)場(chǎng)法，使目標(biāo)點(diǎn)虛擬出引力，使隨機(jī)樹趨向目標(biāo)生長(zhǎng)的改進(jìn)算法，極大的改善了算法的實(shí)時(shí)性，并且

3、提出了一種簡(jiǎn)單的路徑平滑算法；針對(duì)人工勢(shì)場(chǎng)法在動(dòng)態(tài)環(huán)境中效果較差的缺點(diǎn)，提出了一種基于動(dòng)態(tài)勢(shì)場(chǎng)函數(shù)的改進(jìn)算法，在原有斥力勢(shì)場(chǎng)函數(shù)中加入了速度斥力函數(shù)與加速度斥力函數(shù)，并通過仿真證明改進(jìn)算法在動(dòng)態(tài)環(huán)境中能夠成功實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃。最后將兩種改進(jìn)算法進(jìn)行了混合，解決了人工勢(shì)場(chǎng)法規(guī)劃路徑通常遠(yuǎn)離最優(yōu)路徑，可能出現(xiàn)局部極小點(diǎn)、目標(biāo)不可能問題的缺點(diǎn)以及單獨(dú)使用快速遍歷隨機(jī)樹算法實(shí)時(shí)性有時(shí)不能滿足要求的問題。在MATLAB上模擬類似了本方球員在有對(duì)方球員