Robocup3D足球機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)與基本技能的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、Robocup組織的目標(biāo)是到2050年前構(gòu)建一支仿人形的機(jī)器人足球隊(duì)，使它能夠戰(zhàn)勝當(dāng)時(shí)的人類(lèi)世界冠軍隊(duì)。Robocup比賽在推動(dòng)產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合方面有著顯著作用和極大的意義。廈門(mén)大學(xué)南強(qiáng)機(jī)器人足球隊(duì)，是本文作者近幾年來(lái)帶領(lǐng)的一支機(jī)器人足球隊(duì)，參加過(guò)國(guó)內(nèi)外多次比賽，取得較好比賽成績(jī)，同時(shí)在理論研究上也取得不少突破，本文是基于近幾年的研究作出的一個(gè)總結(jié)。 Robocup3D是基于人形機(jī)器人仿真的一種比賽。Robocup3D的仿真環(huán)境

2、使用SPADES作為仿真基礎(chǔ)，SPADES是一種并行智能體離散事件仿真系統(tǒng)(Systemof Parallel Agent Discrete Event Simulation)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它所針對(duì)的并不是某一種特殊的仿真，而是抽象意義上的連續(xù)空間上的時(shí)間序列化仿真。同時(shí)Robocup3D采用較為公認(rèn)的ODE引擎作為物理仿真基礎(chǔ)，使得系統(tǒng)可以更加逼真的模仿真實(shí)世界模型。 Robocup3D客戶(hù)端是我們研究的重點(diǎn)。廈門(mén)大學(xué)南強(qiáng)機(jī)器人足

3、球隊(duì)使用自重構(gòu)機(jī)器人系統(tǒng)的特點(diǎn)構(gòu)建了層結(jié)構(gòu)的模型。機(jī)器人智能體在結(jié)構(gòu)上包括底層、技術(shù)層和決策層。為了提高機(jī)器人的應(yīng)變能力，在有限計(jì)算時(shí)間的情況下，采用基于多線(xiàn)程的異步方式來(lái)解決機(jī)器人世界模型的更新和上層決策之間的時(shí)間沖突。 機(jī)器人的基本技能包括基于視覺(jué)的場(chǎng)上目標(biāo)定位(包括球的定位和人的定位)和球的跟蹤能力。本文給出在采用ODEengine仿真條件下，基于拋體運(yùn)動(dòng)的球的軌跡預(yù)測(cè)算法，并且根據(jù)Peter提出的解析算法，實(shí)現(xiàn)了截球技能

4、。 機(jī)器人的行走是Robocup3D研究的重點(diǎn)，也是雙足機(jī)器人研究的重點(diǎn)。機(jī)器人的行走問(wèn)題首先是步態(tài)規(guī)劃問(wèn)題。步態(tài)規(guī)劃有參考軌跡法、步行數(shù)據(jù)法、中樞模式發(fā)生器等方法。行走穩(wěn)定問(wèn)題有動(dòng)力學(xué)方法和ZMP和FZMP理論。本文詳述了ZMP、FZMP理論的一般原理，并且使用相關(guān)理論，結(jié)合Robocup的機(jī)器人結(jié)構(gòu)，規(guī)劃了Robocup機(jī)器人的行走動(dòng)作和軌跡。為了提高在線(xiàn)仿真的計(jì)算效率問(wèn)題，提出了一種基于自動(dòng)調(diào)節(jié)的行走算法，并經(jīng)驗(yàn)證取得較好