一种改进算法在机器人足球截球动作中的应用.pdf

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1、第31卷第4期计算机仿真2014年4月文章编号：1006—9348(2014)04—0352—03一种改进算法在机器人足球截球动作中的应用王发智(齐齐哈尔大学，黑龙江齐齐哈尔161006)摘要：截球问题在机器人足球仿真比赛中是一个非常基本的问题，以往开发的拦截策略中存在漏拦和错拦等现象，造成拦截成功率很低。为了提高机器人足球比赛策略、增强技术动作的灵活性和准确性，针对仅有的截球算法存在不同程度的时间复杂性高、截球效率低的问题。为解决上述问题，提出了一种改进算法，通过简化分析计算算法来优化截球的最大时间，再引入二分法再次迭代来确定最后截球所需的时间，不但提高了算法

2、的精确度，而且加快搜索速度，收敛速度快，有利于设计更强的对抗技能。在实际系统中验证了方案的可行性。关键词：机器人足球；截球；分析计算；防守策略中图分类号：TP24文献标识码：BApplicationofImprovedCalculationMethodforRobotSoccerInterceptingBallActionWANGFa—zhi(QiqiharUniversity，QiqiharHeilongjiang161006，China)ABSTRACT：Interceptingballisaverybasicprobleminrobotsoccergame

3、s．Missedinterceptionandwronginter-eeptionarefoundinpreviousinterceptionstrategiesthatmakeforlowinterceptSuccessrate．Inordertoenhancestrategy，theflexibilityandaccuracyoftechnologymovementinrobotsoccercompetition，animprovedalgorithmWasproposed．Thealgorithmprovidedanaccurateandsimplecal

4、culationapproachofinterceptingtime，anddichotomywasusedtoiterativecalculationagaintodeterminelastinterceptingtime．Theimprovedalgorithmhasbettersearchabilityandfastconvergencespeed，whichisbetterforthedesignofconfrontationskiUs．Theschemeisfeasibleinac-tualsystems．KEYWORDS：Robotsoccer；In

5、terceptingball；Analysisandcalculation；Defensivestrategy1引言机器人足球是一个新兴的科学领域，目前已得到广泛关注并取得了显著成果。机器人的动作是对人类智能行为的一种模拟，可以在功能上模仿人类的射门动作、拦截动作等。仿真机器人的基本动作设计和实现是客户端设计的关键部分，是底层策略设计的基础，也就是说所有的比赛策略最终都要通过路径的选择和基本动作来执行。仿真比赛系统中提供的只是球员的一些基本技能，并不能建立一支强大的球队，参赛队伍需要利用人工智能技术来改进基本动作，设计一些更为适合比赛的行为动作。机器人通过动作来

6、改变环境和自身的状态，同样每个动作都具有发生的条件和发生后的效果。现有机器人足球比赛系统(这里指MiroSot)的拦截收稿日期：2013—06—19修回日期：2013—07—31．．．——352．--——主要采用对准被拦截目标以最大速度进行拦截方式完成，文献主要讨论拦截的动作策略。文献[1]将推算定位(DeadReckoning，DR)算法用到拦截策略的研究中，有效估算出对方球员和球的下一步动向。但机器人与其它对象的碰撞角度不好调整，容易造成拦截动作失误或者造成乌龙球。文献[2]提出了一种基于预测的足球机器人截球动作的设计方法，该算法给出了球在摩擦力作用下的运动

7、模型并基于线性回归预测模型对其在场地上的运动作了分析，结合足球机器人的到定点的运动模型进而使用二分法求解拦截，实现了截球动作。由于仿真平台系统有感知意识和运动噪声，所以截球技术不是一项简单的任务。因为噪声的存在，这使球员很难预测球在未来的运动轨迹，从而确定最佳截球点¨1。针对机器人足球拦截问题，在下文中，首先介绍和分析计算拦截技术，然后根据现有计算拦截球算法，做出相应的改进和优化，提出一种改进的计算拦截算法，在改进分析计算截球算法的基础上，通过改进算法来优化截球的最大时间，再引入二分法再次迭代来确定最后截球所需的时间，并在实际比赛中证明了该算法的有效性。2截球问

8、题描述机器人足球比赛场地