足球機(jī)器人路徑規(guī)劃與防御策略研究及軟件實(shí)現(xiàn).pdf

1、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的路徑規(guī)劃和防御策略研究是足球機(jī)器人技術(shù)中一個(gè)最關(guān)鍵最基本的課題，是解決機(jī)器人怎樣在環(huán)境中適應(yīng)行走、進(jìn)行進(jìn)攻及積極防御等方面的重要問(wèn)題，是一個(gè)綜合性的研究課題。
　　 本文針對(duì)足球機(jī)器人的路徑規(guī)劃、防御攔截策略等運(yùn)功控制策略問(wèn)題開(kāi)展研究，并經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證證明了研究中提出的理論和方法的正確性、有效性。論文主要完成了以下工作:
　　 (1)提出了足球機(jī)器人基于劃分區(qū)域優(yōu)化節(jié)點(diǎn)的蟻群算法路徑規(guī)劃方法，以解決蟻群算法在初

2、始階段執(zhí)行效率低、算法在尋解過(guò)程計(jì)算量大，路徑雜亂無(wú)章、易于陷入局部最優(yōu)解等缺點(diǎn)。通過(guò)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建優(yōu)化后的城市節(jié)點(diǎn)的數(shù)目和位置，可以減少蟻群數(shù)量和算法迭代次數(shù)，提高了算法的執(zhí)行效率。模擬仿真成功應(yīng)用于機(jī)器人路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，結(jié)果表明該方法有效且可行，開(kāi)辟了一條改進(jìn)蟻群算法的新途徑。
　　 (2)在對(duì)足球機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從防御策略規(guī)劃的角度出發(fā)，研究了足球機(jī)器人分區(qū)域攔截方法。通過(guò)建立非線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)理論對(duì)

3、“攔截—攔截”和“攔截—評(píng)估—攔截”兩種基本的防御攔截方法進(jìn)行分析，以防御策略對(duì)機(jī)器人小球的漏截率和攔截機(jī)器人的消耗量為指標(biāo)，比較分區(qū)域的兩種防御攔截方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了在滿(mǎn)足一定條件下的最優(yōu)防御攔截方法。
　　 (3)提出了一種改進(jìn)的“預(yù)測(cè)-規(guī)劃-執(zhí)行”攔截算法。通過(guò)預(yù)測(cè)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，首先采用一種快速簡(jiǎn)便地確定粗略攔截位置的試探方法。在此基礎(chǔ)上再確定機(jī)器人的控制速度和精確攔截位置，控制機(jī)器人朝攔截位置運(yùn)動(dòng)。最后，仿真計(jì)