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1、上海交通大学硕士学位论文足球定位球射门机理、建模与仿真研究姓名：吕秀娟申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：施光林20070201足球定位球射门机理、建模与仿真研究摘要机器人踢足球，是人工智能及智能机器人领域一个极具挑战性的课题。但目前的足球机器人还远没达到人类进行的真正意义的足球比赛的水平，踢不出像人踢足球时那样精美的弧线定位球，更谈不上准确射门。本论文在查阅大量国内外相关文献的基础上，深入研究了足球定位球的射门机理，建立了足球飞行轨迹的数学模型，进行了足球飞行过程的虚拟仿真和给出了准确射门的解法。围绕选题，本论文所开展的主要研究工作有：1）研究了三种射门姿
2、势（即：右脚正脚背，内、外脚背，及正脚面搓球）时的射门机理以及足球的飞行轨迹。主要是对这三种运动方式进行运动学和动力学分析，建立数学模型和进行轨迹求解，并对影响模型的实际因素做了深入的探讨，使模型和实际更为接近。2）进行了定位球射门方式的估算研究，即在目测到足球与球门的距离以及人墙和守门员的站位后，选出较佳的射门姿势，并以什么角度、多大的力将足球射入球门。3）基于ADAMS三维仿真平台，开展了足球飞行过程的虚拟仿真研究，并同MATLAB运算结果进行比较，验证了所建立的相关模型的正确性；另外在轨迹的求解上，应用了MATLAB中的多种解法。I4）设计了简易的实验系统和进行
3、了三种射门姿势下，足球的着地点与击球力之间的关系实验，并将实验数据与仿真情况比较，初步验证了理论分析的有效性。本论文所开展的研究工作及取得的一些结论为今后足球定位球机器人的设计与控制策略研究提供了依据。关键词足球定位球，射门机理，建模，估算问题，虚拟仿真II上海交通大学硕士学位论文TheStudyontheMechanism,ModelingandSimulationofGoalsofPlace-kickinFootballABSTRACTItisaverychallengingtaskthatrobotskickfootballinthefieldofartific
4、ialintelligenceandintelligentrobot.Buttherobotstilldon’tarrivetherealfootballgamelevelofhumannow,itcan’tkickthefinecurveplace-kicklikehuman,evenmoredon’ttalkaboutshootingwellandtruly.Aftersynthesizingalotofrelatedliteraturesandreferencematerialsathomeandabroad,thisthesisstudiestheshooti
5、ngmechanismoffootballplace-kick,buildsthemathmodelofflighttrackoffootball,formsthe3Dsimulationofflightprocess,andprovidethesolutionofshootingwellandtruly.Surroundingthetopic,thispaperdevelopssomemainwork:Firstly,thethesisanalyzesandstudiestheshootingmechanismandflighttrackofthreetypesof
6、shootingposture,namelythefrontdorsum,theinsidedorsum,theoutsidedorsumandfrontdorsum-rubbedoftherightfoot.Thekinematicsanddynamicsofsoccerareanalysed,andmathematicalmodelingisbuilt,andthetrackissolved.Thepracticalfactorsthatinfluencemodelarediscusseddeeply,whichmakethemodelismoreclosetot
7、hetrueone.Secondly,thethesisstudiestheestimatequestionoftheplace-kickIII上海交通大学硕士学位论文shootingpattern,namelywhentherobotorathleteseethedistancebetweenfootballandgoal，thepositionofhumanwallandgoalkeeper,choosethebestshootingpattern,angleandforcetoshoot.Thirdly,footballflighttracki
