【硕士论文】机器人足球系统改进与实现的研究.pdf

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1、摘要摘要机器人足球比赛是近年来在国际上迅速开展起来的高科技对抗活动，是把高科技和人们喜爱的足球运动结合在一起的产物，是集机器人学、智能控制、无线通讯、图像处理、机械学等多种学科和技术于一体的综合性产物。本文以Mirosot5对5小型组机器人足球系统为研究平台，首先介绍了足球机器人的研究历史以及现状，然后对机器人足球系统的决策子系统、视觉子系统、无线通讯子系统以及小车子系统的组成结构及设计方法进行了研究，对其存在的问题进行了剖析，并且提出了改进的方法。本文工作的主要研究内容包括：首先，设计并实现了一个新的视觉算法，解决了机器人足球系统目前存在的目标识别困难问题，提出了按

2、机器人假想尺寸避免碰撞的方法，对机器入只需识别队标，从而大大减少了颜色样本，减小了图像处理的难度，提高了目标辨识的准确性。其次，发现了视觉系统存在一种新的误差，并给出了校正方法；发现了一种由于偏心矩导致的运动误差，也给出了校正的方法。再次，分析设计了机器人的各种行为，并给系统增加了带球动作，使射门精度得到显著提高。最后，由于这种新的视觉方法对避碰要求较高，为了更好地实现避碰和路径规划，提出了一种利用状态转移矩阵实现状态转换的路径规划方法。实验结果表明，该方法用于机器人足球系统，能很好地实现机器人之间的相互协调。关键词足球机器人；图像分割；校正；路径规划；状态转移矩阵燕

3、山大学工学硕士学位论文AbstractRobotSoccergameisahigh-techoppositionalactivitythatdevelopsinrecentisthecombinationoftherapidlyyears，itpopularphysicalcultureandhi—tech．RobotSoccerincludingmanyfieldssuch笛robotics，intelligentcontrol，wirelesscommunication,imageprocessing，mechanicsandSOon．Thispaperfocus

4、es0nMiroSot5VS5．Itintroducesthebackgroundandactualityoftheexploitatiothstudiesthefourcomponentsanddesignmethodofthewholesystemwhichincludesthevisionsubsystem,thedecisionsubsystem,thewirelesscommunicationsubsystemandtherobotvehiclesubsystem．Also，itpointsoutthedrawbacksexistsinthepresents

5、ystemandgivesuggestionstoimproveit．Themaincontributionsinclude：Firstly,designandrealizeanovelvisionalgorithmwhichsolvesthenOWexistingrecognitiondifficulties：avoidcollisioninaccordancewiththethismethod，onlyteamcolorisneeded，itbothimaginarydimension．Byreducescolorsamplesandimprovestheaccu

6、racyoftargettracking．Secondly，fmdoutanewerrorexistinginthevisionsubsystemandproposetherevisingtechnique；fmdoutakineticerrorduestobiascentriodandproposetherevisingtechniquetoo．Thirdly，analyzeanddesignthebehaviorsofrobots，improvetheshootingprecisionbydesignatakingballaction．Finally,anewpa

7、thplanningtechniqueisproposedforthenovelvisionalgorithmforitshighdemandforcollisionavoidance。SimulationsshowthattherobotsCanworkinharmonywhenthistechniqueisused。KeywordsSoccerrobot；Imagesegmentation；Revising；Pathplanning；Statestransfo瑚matrixⅡ第1章绪论第1章绪论1．1论文研究的背景随着计算机技术的发展，多智能体系