仿人机器人武术擂台赛中机器人的运动控制策略.pdf

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1、摘要AutomaticControl●自动化控制仿人机器人武术擂台赛中机器人的运动控制策略仿真机器人武术擂台赛的发展有力的推动了中国机器人竞赛事业的发展。本文介绍了南京邮电大学研究的微软仿真武术擂台赛中机器人的运动控制策略，并且通过中国机器人比赛证实了研究方向的正确性，剖析仿真机器人武术擂台赛新的比赛模式。本文通过研究武术擂台赛中仿真机器人的速度控制、轨迹方向控制、关节在对抗中的能动作用分析了微软仿真武术擂台赛中机器人新的控制策略。【关键词】微软仿真武术机器人运动控帝图1：机器人的激光发射源1仿人机器人的速度自动控制在仿人机器人武术擂台赛中，如果我们做障碍物，我方机器

2、人通过激光测距仅可以探的机器人能够在通往擂台中心和对抗过程中可测到对方，并将其当做障碍物，须避开障物。以实现在任意方向f的速度n我调控，那么机但是激光测距仪发射的激光束是有问隙的，器人在武术擂台赛【fI就‘定会有更高的胜算。机器人转过‘个小角度0时，这些原本击中障机器人的速度自我控制是在驶向擂台中心点以碍物的激光束可能就定再次击中原障碍及对抗过程If1方能得以实现的，通过机器人物。平滑上的不足有可能会使近似信任度表示不同位置对擂台中心坐标的分析，以及获取与何丢失正确状态的危险，因为lf}i近的状．奈可能对方机器人距离信息这两个方面进行个体智能会有完全不同的后验似然分布

3、。这不『司的位化速度控制。因此可分两个模块具体设计：一置如果不能匹配，就会进一步增加后验分布的。I．I擂台中心的坐标分析不确定度。第二：激光测距仪的计算复杂度比图2：趋向Ifl标行为坐标彳较大。对每束激光光束计算都包含r光线追踪．分析擂台中心坐标的目的是为了在比而光线追踪算法比较耗时。所章的是，‘部分赛过程中，机器人可以及时获取中心坐标信robotRotation数组的第二个元素上，对方机器计算可以在得到图像后预先完成。这种离线初息，在没有对抗的情况下，无论机器人处于人角度相同。始化的方法使得算法在运行时比较快，j{是增擂台何处位置，机器人都能根据中心坐标信加了计算机

4、内存的消耗。息驶向擂台中心。武术擂台赛中，场地尺寸1．2激光测距仪的图像识别在武术擂台赛中，激光测距仪用来获取为2．48米2．48米，平台传入机器人的坐标值对方机器人信息，该信息是由机器人前端的在擂台赛中，智能机器人的智能化体在．1．24--+1．24间，单位为米，擂台中心经下激光传感器获得，每l2O毫秒更新一次激光在根据复杂的对抗环境改变自身相应的速度，面语句转换后单位为厘米，取值0--248。这需要激光测距仪来分析对方机器人的参数信测距仪可以探测机器人1E前方一40。～+40。的X=l24+Env．mb0tPosition[0】100；Y=124一物体，每5。有个

5、激光发射源，共殴置l7个息。激光测距仪(scanner／rangefinder)属于Env．robotPositi0n[2]l00；激光发射源，如图l。机器人通过激光测距仪外部传感器。和声纳相似，它是主动发射探测即机器人的坐标x，Y分别住robotPosition获取对方机器人的distance，direction两犬信信号并接受反射信号从而通过问隔时间计算出数组的第和第三个元素上，对方机器人坐标目标距离的。所不吲的是它的精度和速度有很息。distance：表示我方机器人对方机器人方式相同。机器人征擂台上的不同位置角度}二的距离，direction：表示对方机器人与我

6、方机大的提高。但在特殊情况F．个体钾能机器人获取不同的【{I心坐标信息。机器人的角度采用器人行进方向正方向偏移角度，通过direction通过激光测距仪获取信息时，激光测距仪也存DEG角度而不是弧发，取值一18O~+180，经可以判断对方机器人是否征我方机器人前方，在一定误差激光测距仪的测量值分布。如下语句转换：theta=Env．robotRotation[1】一90；distance可以判断我方机器人接近对方机器在武术擂台赛中，在不对抗的情况或者If(theta<一l801theta+-360；即机器人角度往已经将对方机器人推倒时，对方机器人可以看人发生对抗时的水

7、平方向距离和垂直方向距·注：本论文由大学生创新创业训练计划支持，CNKI检索。项目编号：省网201310293054Y，校网SYB2013009ElectronicTechnology&SoftwareEngineering电子技术与软件工程·253自动化控制·AutomaticContro、YS^‘、、、一～墩娃速始YS位姿，可以用下述方法建立坐标系。2武术机器人在擂台环境中的轨迹方向0一XYZ为机器人对抗擂台的固定参考坐控制标系：s．XsYsZs为机器人固连的坐标系。s是吲连坐标系的原点，该点与固连坐标系的原点重合，Ys与驱动轮同心，指向左轮，X