足球机器人路径规划仿真研究.pdf

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1、第28卷第11期计算机仿真2011年11月文章编号：1006-9348(2011)11—0176—03足球机器人路径规划仿真研究吴骏．昊俊(义乌工商职业技术学院机电信息分院．浙江义鸟322000)摘要：研究了足球机器人路径优化选择问题，机器人运动与规划路径有误差，使实时性和准确性受到影响。针对传统的机器人路径规划算法过于复杂．同时没有充分考虑到足球机器人在比赛中实时性和对抗性等『口】题，导致实时性差以及射门准确率低。提出一种结合路径预测的路径最优算法，充分利用预测结果减少每周期的路径规划时间．并采用动态基准囤预测的射门策略。并对守门策略进行改进。进行仿真的结果表明，所提出算法在足球机器

2、人比赛中具有可行性，射门准确率得到提高，击球时机器人达到较快速度．使得敌方更难防守，守门员在防守时允分地体现了智能性。证明算法优化了机器人路径，提高了实时性和准确性，为设计提供了依据。关键词：路径预测；动态检测；机器人；路径规划中图分类号：TP393文献标识码：ASoccerSimulationofRobotPathPlanningWUJun．WUJun(YiwuIudustrial＆CommercialCollege，YiwuZhejiang322000，China)ABSTRACT：Thispaperdiscussessoccerrobotpathoptimizationselec

3、tionproblems．Robotpathplanninghassomeerror8，sothatreal—timeandaccuracyareaffected．Traditionalrobotpathplanningalgorithmswerecomplexandnotfullytookintoaccountreal-timeinthegameofsoccerrobotandconfrontationalissues，leadingtOpoorreal-timeandlowshotingaccurate．Thispaperproposedanoptimalpathalgorithm

4、combinedwithpathprediction．whichtakestheadvantageofthepredictedpathplanningtoreducethetimeofpercycle．Dynamicbasecircleshotpredictionstrate-sieswereusedtoimprovegoalie．Simulationresultsshowthattheproposedalgorithminrobotsoccercompetitionisfeasibleandcanimprovetheshootingaccuracy，fastemthehittings

5、peedtomakeenemymoredifficulttodefend．Thisalgorithmimprovestheabilityofreal-timeandaccuracy，andprovidesthebasisforsimilardesign．KEYWORDS：PathPrediction；Dynamicdetection；Robot；Pathplanning1引言机器人足球是多智能体系统(MultiAgentSystem)的一个非常典型的体现，更是一个很好的研究平台，像是研究分布式人工智能(DistributedArtificialInteUigence)⋯等。主要是因为在

6、这个足球中不仅包含着一般智能体要涉及的研究领域，更包含的是动态环境如何做到实时性口1。在机器人足球研究中，路径规划是一个相当重要一点的的领域。3’41。研究人员在对机器人足球路径规划的研究中，已经取得了大量的成就。比较常用的路径规划方法有遗传算法、栅格法和人工势场法"’6J。遗传算法是在每一代的进化过程中利用适应度函数来进行进化的。但是随着种群的增加，计算量增大，它就很难满足实时规划和动态环境的要求¨一1。在路径规划时，采用栅格法进行，用栅格表示地图，在处理障碍物收稿日期：2010—11—16修回13期：2011—01—02·-·——176-—-——的边界时，降低了计算的复杂程度，但是

7、他耗尽了大量的存储空间，使得算法范围的不断的按指数增加，导致当栅格的粒度超出一定的范同时，得到的规划的路径就会不精确一】。在研究机器人手臂运动时，采用的是人工势场法，就是在笛卡尔空间中，通过计算相关的参数、运动和受力，来控制其运动。这种方法是把机器人的运动设计成在一种势场中运动。但是传统的人工势场法是从静态避障研究中得出的，其适应能力比较差，不能满足机器人足球在动态环境中实时规划路径的要求¨⋯。针对以上常用的机器人路径规划算法过于复杂并且在每个