RoboCup中型組機(jī)器人攻防決策研究.pdf

1、隨著機(jī)器人越來越廣泛的應(yīng)用，足球機(jī)器人的研究在近幾年得到了快速發(fā)展。足球機(jī)器人系統(tǒng)融合了視覺處理、無線通訊、多機(jī)器人協(xié)作等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)；決策系統(tǒng)是機(jī)器人系統(tǒng)中的核心部分，它包含了邏輯推理、實(shí)時(shí)規(guī)劃、機(jī)器學(xué)習(xí)等多學(xué)科知識(shí)。本文以RoboCup中型組足球機(jī)器人作為研究對(duì)象，主要對(duì)機(jī)器人的進(jìn)攻和防守決策系統(tǒng)作了系統(tǒng)地分析和研究。
　　 主攻決策系統(tǒng)借鑒規(guī)劃的概念模型設(shè)計(jì)了分層任務(wù)網(wǎng)絡(luò)決策體系，將任務(wù)分解為多個(gè)子任務(wù)，采用SHORE

2、C2模型對(duì)子任務(wù)進(jìn)行確定；分層任務(wù)決策作為機(jī)器人個(gè)體的主干決策，與其它如路徑規(guī)劃、角色分配等決策系統(tǒng)形成分離耦合式?jīng)Q策，提高了決策效率；而且能方便地在分層網(wǎng)絡(luò)的任意層產(chǎn)生子任務(wù)，具有良好移植性。
　　 中型組守門員多是從單一的幾何算法角度上考慮守門員的防守策略，在實(shí)際比賽中，場(chǎng)上形勢(shì)變化快，足球運(yùn)動(dòng)軌跡和狀態(tài)不規(guī)則，單一的防守策略較難適應(yīng)場(chǎng)上變化。利用動(dòng)態(tài)策略的守門員防守決策將場(chǎng)地分區(qū)，根據(jù)各個(gè)區(qū)的特點(diǎn)將場(chǎng)地區(qū)域劃分不同的危險(xiǎn)等

3、級(jí)而分別決策的動(dòng)態(tài)防守策略，并在防守過程中加入“返回球門”狀態(tài)，以保證在比賽中守門員能守在自己球門附近，不至于產(chǎn)生空門狀態(tài)。
　　 角色分配系統(tǒng)采用了基于最優(yōu)化和簡(jiǎn)化的模糊控制模型，選取機(jī)器人超調(diào)參數(shù)利用Frank-Wolfe算法進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算以及確定影響機(jī)器人獲取球的時(shí)間因素和各影響因子的權(quán)值后采用簡(jiǎn)化的模糊控制模型進(jìn)行角色分配；在設(shè)計(jì)中引入了角色跟隨系統(tǒng)和角色分配輔助系統(tǒng)，采用廣播應(yīng)答式設(shè)計(jì)和角色跟隨誤差判斷設(shè)定角色分配啟動(dòng)