机器人足球比赛最优拦截问题建模与求解.pdf

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1、ComputerEngineeringandApp／／cat／ons计算机工程与应用2010，46(5)217机器人足球比赛最优拦截问题建模与求解朱群峰1，宋亚男2，杨宜民2，徐荣华2ZHUQun——fengI,SONGYa-nan2,YANGYi-min2,XURong-hua21．邵阳学院电气工程系，湖南邵阳4220042．广东工业大学自动化学院，广州5100061．DepartmentofElectricalEn舀neefing，ShaoyangUniversity，Shaoyang，Hunan422004，China2．CollegeofAuto

2、mation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，ChinaE-mfil：syn01@126．tomZHUQun-feng，SONGga-nan，YANGYl-min．eta1．ModelingandsolvingoptimuminterceptOnrobot蜘tcc．ergame．EngineeringandApplications．2010。46(s)：217-220．Abstract：Performanceindexofminimaltimewithconstrainsofsuccessf

3、ulinterceptingoninterceptingproblemofrobotsoccergameisbuiltanditischangedintoaprogrammingproblemwithequalityconstrainstobesolved．Whenaccelerationofrobotcartisconsidered，themodelischangedindetailsanditshowsthatthemodeliseasytobeexpandedandcorrected．ThemodelsaboveaIesolvedusingMATL

4、ABanditisshownthatthemethodofmodelingispractical．Keywords：optimumintercept；robotsoccergame；modeling；solving摘要：针对机器人足球比赛拦截问题，构建了时间最短的性能指标和拦截成功的约束问题，将机器人足球比赛的拦截问题转化成一个带等式约束的规划问题求解；进一步考虑小车加速度修正该模型，获得细化的最优拦截模型，说明该模型易于扩展和修正；采用MATLAB对该问题进行求解，验证了该方法的可行性。关键词：最优拦截；机器人足球；建模；求解DOI：10．37780．

5、issn．1002—8331．2010．05．066文章编号：1002-8331(2010)05-0217-04文献标识码：A中图分类号：TP2421前言现有机器人足球比赛系统(这里指MiroSot)的拦截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，很少对拦截动作的运动过程进行建模，构建最优性指标进行模型求解【l-41，虽然这种方法在军事、航空拦截中应用较广泛帅。为了提高拦截的准确度和减少拦截时间，针对机器人足球拦截问题，构建了拦截最优性指标以及相关约束条件，并对该l、ⅡJ题进行了简化推导，给出了相应的求解方法，并通过实

6、例说明了该问题求解方法，提供给机器人足球比赛拦截问题的一种建模和求解方法。2最优拦截问题描述机器人足球比赛场地及坐标标示如图l所示。场地的长宽分别为359和312，原点在屏幕的左上方。得到的angle值为(o～+180)(一180～O)。机器人的大概尺寸为20x20，球的直径为lO，边上4个角的尺寸为20x20。拦截模型坐标标示(为了便于与原系统接口，下面讨论的图1机器人足球比赛场地及坐标标示角度都是与水平正轴的交角如图2所示)。其中，拦截时：(1)被拦截者的位置：(劫，知)，运动方向与水平方向的夹角是吼，匀速运行，速度是K；(2)拦截者的位置：(毛，弘

7、)，运动方向与水平方向的夹角是见，匀速运行，速度是E；(3)为讨论简单起见，假设拦截者以最大速度进行拦截，并且，启动过程忽略不记，即，拦截者在瞬I’日J达到最大拦截速度E。基金项目：广东省自然科学基金(theNaturalScienceFoundationofGuangdongPmvinceofChinaunderGrantNo．06300261)；广东工业大学青年基金(theGIlmgd0IIgUniversityofTechnologyYouthFoundationunderGrantNo．052031)；湖南省教育厅项目(theHunanProvi

8、ncialEducationalCommissionFoundationunde