足球机器人决策子系统设计

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1、足球机器人决策子系统设计足球机器人决策子系统设计足球机器人决策子系统设计足球机器人决策子系统设计足球机器人决策子系统设计足球机器人决策子系统设计足球机器人决策子系统设计2011年第7期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATIONOIT论坛.科技信息足球机器人决策子系统设计王培屹朱广祯(郑州幼儿师范学校河南郑州450000)【摘要】机器人足球是一个极富挑战性的高技术密集型项目,其研究内容包括智能感知,智能思维,智能学习和智能行为等方面,同时也是机器人足球比赛的竞争焦点.要在比赛中取得好成绩,不仅要有好的运动性能,还要有好的策略,这就涉

2、及到决策对策,多机器人配合以及运动轨迹规划等问题.本文就以全自主足球机器人为例.阐述足球机器人决策子系统设计步骤.【关键词】足球机器人;决策子系统;多Agent系统0引言像人类足球比赛一样,机器人应该根据场上的情况:当前比分,控球方等因素安排自己的策略,决定是进攻还是防守,再根据策略作出战术部署.策略应该根据比赛规则和经验进行提取.并保存在策略库中.机器人足球系统根据采取的对策,计划机器人的任务,从而控制场上局势.1决策子系统的特点1.1决策子系统中仅有逻辑思维.决策子系统的输入是视觉处理后的信息.输出是每个机器人的轮速信息.因此,整个决策子系统是一个从

3、传感器空问到轮速空间的映射.1.2非结构化.机器人的状态空间包括3个分量:x,Y坐标和方向.而机器人的轮速只包括2个分量:左轮速度和右轮速度.所以决策子系统是个典型的非结构化问题,从而增加了解决控制问题的难度.1-3实时性.决策子系统程序的执行必须在一个视觉周期(40ms】内完成,否则输出结果就会无效,这是因为此时场上的形式已经被改变.因此,决策子系统必须具有快速反应的能力.从以上分析,可以看出足球机器人系统是个典型的多Agent系统(MAS),它包含了多个智能体,它们在动态的,具有噪声,合作和竞争的环境中完成一个专门的任务.从以上分析,可以看出足球机器

4、人系统是个典型的多Agent系As),它包含了多个智能体,它们在动态的,具有噪声,合作和竞争的环境中完成一个专门的任务.2机器人的基本动作机器人的基本动作是机器人比赛策略实现的基础.只有实现准确,快速的基本技术动作,才能使比赛策略体现出明显的效果.根据机器人足球比赛的特点,将机器人的基本动作分为射门,拦截,避障和守门等,其中射门和守门是最基本的动作,其它动作是在此基础上实现的.2.1机器人射门动作射门技术动作是指当我方机器人角色确定时,进攻机器人采取的动作.目的是进球得分,这一技术动作对整个系统的来说很关键.一个好的球队要求机器人能够有较强的得分能力,而

5、这主要依靠射门动作.图1射门策略示意图Fig1Sketchmapofshooting射门策略:把360度的区域化分为五份采取不同的旋转,最终的状态都在射门区域内fx<=45Ux>=315射门区域j45<x<90右转90度逆转四分之一圆左转9O度{90<x<180右转90度逆转半圆左转9O度I180<x<270左转90度顺转半圆右转90度l270<x<315左转9O度顺转四分之一圆右转9O度X范围0o一360~程序设计intGetOrient0(returnread(Ox4000)*2;Ox400

6、0为数字指南针接口卡地址/}void~dj.st0{intiOrient;stop0;wait(0.2):iOrient=GetOrient0;if(i0rient<=45Ili0rient>=3l5){if(iDataPackl[1I>60){rush(1.0);playball0;)else{rush(0.6);playball0;))2.2机器人守门动作在比赛过程中,拦截起到了很大的作用.尤其在防守的时候,球以很大的速度向自己的半场运动,机器人即使在球运动的轨迹附近,也来不及调整角度进行射门动作,这时拦截就可以发挥作用了.在视觉系

7、统的基础上,可以很简单的判断球相对与机器人中心的位置.通过两个周期的位置差值可以预测球运动的方向,这样守门员就可以在水平线上跟随球运动.由于机器人有多向轮,在移动过程中会产生偏移,所以每隔几个周期还要通过数字罗盘调整机器人的方向使之与球门线平行.while(motion<3&&motion>(一3)&&get:=o】{.ret=RevPack(CMD_TC,5,iTpack);printf(“Tpackret%dkn”,ret);if(iDataPack1[13]>1O&&iDataPac

8、k1[o]<30){p~intf(“right”);drive(20,o】