【精品】RoboCup守门员策略研究

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1、题目：RoboCup守门员策略研究姓名鲁明学院土木T程学院专业工程管理年级2010级学号20103415111指导教师泌1引言32扑球动作设计33基丁•球位置决策的扑球动作43.1球位置决策43.2基于球位置决策的扑球动作54守门员跑位75测试结果86纟吉束语8参考文献9RoboCup守门员策略研究鲁明摘要：RoboCup作为研究多智能体的理想平台，已成为人工智能的研究热点。在最新的RoboCup3D人形机器人仿真平台中，守门员的技术和决策对提升全队的战斗力起到重要作用。讨论了SEU・RedSun守门员扑球动作、跑位策略、扑球决策的实现，建立了球自由运动

2、的模型，提出了基于球位置预测的扑球决策方法。经RoboCup2008世界杯实际比赛的检验，SEU-RedSun守门员表现出强大的防守能力。关键词：人形机器人；RoboCup;3D仿真；守门员；位置预测1引言RoboCup是一个国际性的研究和教育组织，通过提供一个标准问题来促进人工智能和智能机器人的研究［1］。RoboCup3D仿真比赛不考虑硬件条件的限制，用软件尽量模拟真实世界中的足球比赛情况，其服务器RoboCupSoccerServer31)(rcssserver3d)是由RoboCup组委会开发和维护的机器人足球仿真平台，它是一个实时的机器人物理仿

3、真器，并实现了多种传感器和执行器［2］。2007年的美国Atlanta国际机器人足球锦标赛屮，3D仿真比赛首次使用人形机器人模型。此后一年多的时间里，rcssserver3d一直处在不断的更新中。在RoboCup2008世界杯上,3D仿真组比赛平台为最新的rcssserver3d0.6.0。随着rcssserver3d的发展，守门员对全队战斗力的捉升越来越重要。在以往的se加以限制，物理仿真更为真实，球员的踢球力量大为减小，球速也随之降低，这使得守门员的扑救能够更加有效。另外新server下球场相对变大，比赛模式发展到3V3,场上情况变得更加复杂。守门员

4、不仅要完成跑位、扑球等常规动作，还要根据场上情况适时出击解围，并与队友完成传球配合。然而，守门员扑球以倒地为主耍手段，跑位、解围、传球等技术又以站立为前提，R倒地、站立均需花费较长时间，如何制定一个有效的扑球决策方法，使守门员在特定情况下及时、正确地做出相应的动作，同时避免在站立与倒地之间震荡，是一•个亟需解决的问题。在RoboCup2008世界杯上，尽管各个球队均设置了守门员，但守门员的策略比较单一，对方射门时，只能从倒地扑球和出击截球中选择一个动作，没有充分发挥守门员的作用。本文针对以上问题，从守门员扑球动作、跑位策略、扑球决策等方而介绍了SEU-R

5、edSun的守门员设计方案，并提出了基于球位置预测的扑球决策方法rver环境下，由于场地小，球员少(2V2),射门球速快，成功率较高，射门成了进攻的唯一手段［2］。而面对较快的球速，守门员往往來不及扑救。当时尽管一些3D队伍设置了守门员，但作用并不大，没有形成有效的策略。最新版本rcssserver3d使用了新的足球场和机器人模型，对机器人各个关节电机的执行能力。2扑球动作的设计目前人形机器人仿真比赛中，守门员不能直接发catch命令将球抓住，只能3靠倒地将球挡出。同时，倒地过程中守门员的姿态［3］也影响着扑球决策和跑位策略的设计。守门员的扑球动作应综合

6、考虑3个因素：倒地时间尽量短；挡住球门的更多而积；倒地后能够尽快站立起身处理球。SEU-RedSun守门员设计了如图1所示的扑球动作。该动作能够在0.8〜0.9s内完全倒地，倒地后能扌半住球门的一半，且仅须0.3s就能转换到起身动作的初始姿态，满足了设计要求。3基于球位置预测的扑球决策守门员倒地扑球是守门的一个冇效手段，但其倒地后站立需要较长的时间，这不利于及时实现跑位、解围、传球等以站立为前提的动作。因此守门员倒地扑球必须慎用，需制定一•个正确有效的扑球决策方法。在RoboCup2008世界杯上,绝人多数球队的扑球决策仅基于当前仿真周期的球速和球的位置

7、。实现方法冇两种：一是在球门而方设定一个扑球分界线，当球位于分界线内，守门员倒地；二是在扑球分界线的基础上设定一个速度阈值，当球位于扑球分界线内且球速大于阈值时，守门员倒地。前者的缺点是当球停止在扑球分界线内，守门员会一直倒地，对方球员有充分的吋间将球带进或射进球门。后者的问题是速度阈值难以选取：阈值过大，守门员可能会对冇威胁的球不做出扑救；阈值过小，会增加守门员不必要的倒地。木文提出一种基丁•球位置预测的扑球决策方法，首先建立球的自由运动模型，然后预测一定时间后球的位置，从而确定守门员是否应该扑球以及扑球的方向。3.1球的位置预测3.1.1球速衰减经验

8、公式因为目前球员踢出的球绝大多数均为地滚球，所以竖直方向球的速度和位置不是预测的