機器人足球系統(tǒng)中球狀態(tài)估計與守門員的控制

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1、摘要摘要足球機器人比賽系統(tǒng)是一個典型的多智能體系統(tǒng)，是目前研究的熱點和難點。中型組機器人足球比賽(Middle—SizeLeague)是機器人足球世界杯(RoboCup)中的一個重要項目，它為基于視覺的動態(tài)物體運動狀態(tài)的估計、守門員控制研究提供了一個標準的測試環(huán)境?；谝曈X的動態(tài)物體運動狀態(tài)的估計理論和技術(shù)在足球機器人比賽系統(tǒng)中的應(yīng)用，特別是對足球運動狀態(tài)的估計中的應(yīng)用，取得了很好的效果。足球機器人守門員的基本動作、防守策略在RoboCupqb型組平臺下經(jīng)過多年研究，取得了長足的發(fā)展。本文對國內(nèi)外相關(guān)資料進行收集和分析，結(jié)合機器人比賽中的實際情況，研究比賽環(huán)境中的足球的運動狀態(tài)估計的理論

2、和技術(shù)，設(shè)計機器人守門員的防守策略和基本動作。本文的主要內(nèi)容包括：1．介紹機器人足球中型組比賽系統(tǒng)的整體框架及各個子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。本文對RoboCup中型組機器人足球比賽系統(tǒng)作了一個概括性的介紹，包括系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、工作原理，并對比賽系統(tǒng)中的視覺、通訊、決策和運動控制等四個子系統(tǒng)的研究歷史和現(xiàn)狀進行了較為詳細的闡述。2．對機器人比賽中足球運動狀態(tài)的估計進行研究。本文以足球作為運動物體的研究對象，結(jié)合中型組機器人足球比賽環(huán)境的動態(tài)性和實時性要求，研究了如何利用機器人全景視覺信息，快速準確的跟蹤預(yù)測足球的運動軌跡和速度。3．設(shè)計守門員的防守策略和基本動作。本文分析了足球機器人守門員的運動

3、特點以及一般的基于場地分區(qū)法的機器人守門員策略的優(yōu)點及存在的問題，設(shè)計出一套基于最佳防守位置的守門員防守策略。根據(jù)機器人的機械結(jié)構(gòu)，推導出機器人運動的運動方程；針對守門員運動的特點，設(shè)計出若干個基本動作，并通過平時實驗和比賽證明，本設(shè)計有較好的性能，滿足比賽要求。論文最后對全文進行了總結(jié)，說明研究的主要成果，同時指出工作的不足和有待進一步研究的問題。關(guān)鍵字：足球機器人、守門員、狀態(tài)估計、控制廣東下業(yè)大學工學碩十論文ABSTRACTRobotSoccerCompetitionSystemisatypicalmulti—agentsystem，andisahotanddifficultres

4、earch．RobotSoccerMiddle-SizeLeague(MSL)isoneofthemostimportantprojectsintherobotsoccerWorldCup(RoboCup)，whichprovidestheimage-baseddynamicobjectmotionestimation，andcontrolofthegoalkeeperastandardtestenvironment．Theapplicationsofthetheoryandtechnologyofvision-baseddynamicobjectmotionestimationinth

5、erobotsoccergamesystem，especiallyforestimationoffootball’Sstate，hasachievedverygoodresults．Afteryearsofstudy，thecontrolofRobotSOCCergoalkeeper,includingbasicmovesanddefensestrategy，withintheRoboCupMiddle—SizeLeagueplatform，achievedgreatdevelopment．Inthispaper，bothathomeandabroadtocollectandanalyz

6、erelevantinformation，combinedwiththerobotintheactualsituationofcompetition，weconductastudyoftheoryandtechnologyofmovementstateestimationoffootballintheMSLenvironment，andconductastudyofdesignoftherobotgoalkeeper’Sdefensestrategyandbasicmovements．Themaincontentsofthisarticleinclude：1．Introducedover

7、allframeworkofMiddle—SizeLeagueinrobotsoccergame，thestructureandfunctionofitsvarioussubsystems．Inthispaper，wemadeageneralintroductionofRoboCupMiddle-SizeLeaguetoumamentsystem，includingsystemarchitectureanditsworkingpri