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1、東北大學碩士學位論文摘要狀態(tài)估計在足球機器人中的應用摘要當今，國際上對足球機器人的研究以及相應的各種比賽取得了迅速的發(fā)展。足球機器人是一個交叉學科，并且足球機器人系統(tǒng)本身既是一個典型的多智能體系統(tǒng)，又是一個多機器人協(xié)作自治系統(tǒng)，同時又為它們的理論研究和模型測試提供一個標準的實驗平臺。本文簡要介紹了足球機器人的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和未來的前景，分析了研究足球機器人的意義，說明了它是富有活力的新興學科。并介紹了足球機器人的基本類型及其組成原理，對集控式足球機器人系統(tǒng)做了一定的闡述。本文著重講述了在足球機器人中使用卡爾曼濾波對視覺采集
2、回來的數(shù)據(jù)進行處理。由于，視覺傳感器采集回來的數(shù)據(jù)不可避免的含有大量噪聲，而我們又為了準確的預測后幾個周期小球的速度、加速度和位置，所以我們必須濾波。卡爾曼濾波是可以在線性離散隨機系統(tǒng)中使用的。而且，它具有簡單的濾波結構、非常好的收斂性和濾掉高頻噪聲的能力?？柭鼮V波突出的優(yōu)點是它的數(shù)學公式是以狀態(tài)方程的形式給出的。它的另一個優(yōu)點是它有利于計算機的遞歸運算，特別是在每次計算系統(tǒng)的狀態(tài)時，只需要系統(tǒng)上一個周期的狀態(tài)值和這個周期所新輸入的狀態(tài)值。所以，卡爾曼濾波非常適合用于在計算機上計算和用狀態(tài)空間表示的系統(tǒng)。實踐證明，此方法
3、是行之有效的。而且在今年北京的比賽上，我們用這種方法來處理守門員的預測問題。結果守門員的表現(xiàn)比較理想，一些基本的射門都能被守門員撲出。這就證明了守門員對小球的預測是比較準的，也同時證明了卡爾曼濾波的可行性和優(yōu)越性。我們還總結了東大“牛?！北荣悤r的經驗教訓，在試驗了多種算法之后改進了一些決策函數(shù)，并增加了一些實戰(zhàn)效果良好的函數(shù)，對原有的決策程序做了一定幅度的修改、歸納和分類，完善和改進了足球機器人決策子系統(tǒng)。改進后的決策程序在實際比賽中取得了很好的成績。關鍵詞：足球機器人：卡爾曼濾波：線性離散隨機系統(tǒng)：高頻噪聲：狀態(tài)方程東北
4、大學碩士學位論文AbstractTheApplicationofParameterEst、imationinCentralizedRobot-soccerStrategySystemAbstractRecentyearssawallincreaseinresearchinterestsandkindsofcompetitionsinrobotsoccer-Thesoccerrobotisanewinterdisciplinaryresearcharea，atypicalmulti—agentsystemandamulti—
5、robotcooperativeautonomoussystem．Furthermore，itprovidesastandardtest·bedandtheoreticresearchmodelofthesefields．Thisthesisinbriefintroducestherobot．Soccerintheareasofhistory,actualsituationanddevelopmentinthefutureandanalysesitsgreatsignificanceinresearch．Alsoitpro
6、veditisanewpattemenergeticsubject．Thisthesisalsodescribedthebasictypesofrobot—socceranditsconstructionandthefurthersystemofcentralizedrobot—soccer．Thethesismainlypresentsasolutiontotheproblemofvisualtrackingsystemforthemovingballintherobotsystemusingthetimevarying
7、Kalmanfiltermethod．DuetothevisionSC=rlsorinherentlycontainsalotofnoise，inordertopredictthepositionofthemovingballatthenexttimestep，thevelocityestimation，theaccelerationestimationaswellaspositonestimationatthecurrenttimestepisneeded．TheKalmanfilterisdefinedasobserv
8、erforthelineardiseretestoehasticsystem．IthassimplefilterstructureandgoodconYergenceandabilitytoremovehighfrequencynoise(10w-passfilter)．Adistinctivefeat
