RoboCup中型組足球機器人路徑規(guī)劃及任務(wù)分配的研究.pdf

1、足球機器人比賽以喜聞樂見的方式走進了我們的視野，近年來正得到越來越多的人的關(guān)注，ROBOCUP（機器人世界杯足球錦標賽）作為目前開展得最為廣泛的機器人足球比賽涵蓋了運動控制、機器視覺、人工智能、多機器人協(xié)調(diào)等多種綜合科學技術(shù)，為機器人學、多智能體系統(tǒng)理論研究和技術(shù)應(yīng)用提供了一個理想的實驗平臺。中型組機器人足球比賽（Middle-Size League）是機器人足球世界杯錦標賽（RoboCup）中的一個主要項目，為路徑規(guī)劃及其相關(guān)技術(shù)的研

2、究與實現(xiàn)提供了一個標準測試環(huán)境。本文從路徑規(guī)劃和任務(wù)分配兩方面來展開研究，主要工作如下： 1.從基本動作的運動控制算法著手，針對傳統(tǒng)調(diào)速機制中的減速部分耗時較長的問題，采用定常速度分段插補，使得基本動作更為平穩(wěn)快速。同時對一般預(yù)測截球動作作了改進，在考慮摩擦力的情況下設(shè)計并實現(xiàn)了足球機器人的預(yù)測截球動作，比原有動作時間更短能耗更少，根據(jù)比賽需要在此基礎(chǔ)上進一步設(shè)計實現(xiàn)了實用的截球動作。 2.在避障算法的部分，主要對原有的

3、人工勢場法的優(yōu)缺點作了分析比較，結(jié)合人工勢場法的不足作了兩點改進，其一是消除目標點的震蕩，其二是結(jié)合危險程度對勢場作了修正，并針對人工勢場法本身固有的不足結(jié)合反應(yīng)式避障算法有效地實現(xiàn)了機器人的動靜態(tài)的避碰控制。 3.根據(jù)比賽中機器人相互協(xié)作的需要，設(shè)計并實現(xiàn)了基于教練的任務(wù)分配機制，這種機制首先根據(jù)場上雙方態(tài)勢決定任務(wù)集（進攻或防守），在此任務(wù)集下依據(jù)每個機器人到球的距離，和球之間是否有障礙物，需要轉(zhuǎn)過的角度三個主要的因素動態(tài)分