機(jī)器人足球比賽系統(tǒng)中的守門員控制研究.pdf

1、機(jī)器人足球比賽是人工智能領(lǐng)域的新挑戰(zhàn),它涉及人工智能、機(jī)器人學(xué)、數(shù)字通信、傳感器等多個(gè)領(lǐng)域的前沿研究和技術(shù)集成,是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的高科技實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其理論與技術(shù)可應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)療、教育等實(shí)踐領(lǐng)域,從而有效推動(dòng)科技、經(jīng)濟(jì)等各方面的發(fā)展。因此,機(jī)器人足球比賽的研究非常具有挑戰(zhàn)性,也具有很高的理論研究?jī)r(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文以RoboCup中型組機(jī)器人足球比賽系統(tǒng)中的守門員為研究對(duì)象,從球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的預(yù)測(cè)、守門員站位以及守門

2、員運(yùn)動(dòng)速度控制三個(gè)方面對(duì)守門員的控制進(jìn)行了深入研究。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　 1.球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的預(yù)測(cè)。
　　 在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上推導(dǎo)出球的運(yùn)動(dòng)模型,并采用最小二乘法對(duì)球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè),考慮到實(shí)際比賽場(chǎng)地中原始運(yùn)動(dòng)模型預(yù)測(cè)誤差較大的情況,引入球與地面的摩擦因子,改進(jìn)了球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的預(yù)測(cè)模型,取得了很好的預(yù)測(cè)效果。
　　 2.守門員站位。
　　 站位是守門員防守的重要環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)分析了守門員防守的

3、大致流程,在分析比較傳統(tǒng)站位方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的站位方法,即基于對(duì)方前鋒和球的站位方法。該站位方法綜合考慮了對(duì)方前鋒和球的運(yùn)動(dòng)情況,實(shí)驗(yàn)表明采用新的站位方法大大提高了守門員防守成功率。
　　 3.守門員運(yùn)動(dòng)速度控制。
　　 對(duì)守門員向目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度進(jìn)行了分段規(guī)劃,分析了基于幾何計(jì)算的速度控制算法的不足,提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的速度控制算法,對(duì)速度采用了三段式規(guī)劃,使得守門員到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)時(shí)速度恰好減為零