基于動覺智能圖式足球機器人運動控制.pdf

1、機器人足球是一個新興的交叉學科,涉及機器人學、智能控制和人工生命等多個領(lǐng)域。機器人足球系統(tǒng)本身是一個多機器人協(xié)作自治系統(tǒng),它為理論研究和模型測試提供了一個標準實驗平臺。本文基于動覺智能圖式的仿人智能控制理論,采用了兩種機器人足球系統(tǒng)(RoboCup中型足球機器人系統(tǒng)和FIRAMiroSot小型足球機器人系統(tǒng))對兩輪輪式機器人的運動控制進行研究。針對足球機器人運動控制系統(tǒng)的設計實現(xiàn),主要進行了如下研究工作:①應用基于動覺智能圖式的仿人智能

2、控制理論(SMIS-HSIC理論),從建立感知-關(guān)聯(lián)-運動圖式的角度,完成了足球機器人運動控制系統(tǒng)分層遞階的總體設計。②基于感知圖式的理念,建立了足球機器人的全景、前向視覺系統(tǒng)和里程計系統(tǒng)的定性定量模型;特別針對單目視覺定位,提出了一種完整的坐標變換模型和一種新型的基于進化計算的模型參數(shù)辯識方法,解決了機器人感知系統(tǒng)模型的精確辨識問題。③采用機理建模和仿人智能控制的“類等效”模型簡化,建立了足球機器人運動執(zhí)行系統(tǒng)的一種新型非線性狀態(tài)空間

3、模型,并以該模型為基礎建立了用于機器人基本運動控制設計的仿真研究平臺。④提出了基于運動約束和幾何約束的移動機器人基本運動構(gòu)成方法,并對具有非完整性約束的兩輪輪式機器人設計了一組基本運動控制的運動圖式;特別對其中的點鎮(zhèn)定控制提出了基于分段比例和基于輪速增量的SMIS-HSIC控制算法。⑤從關(guān)聯(lián)的基本形式出發(fā),提出了多種具體關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu),設計了足球機器人包括感知圖式和運動圖式間的各類關(guān)聯(lián),完成了對基本運動控制的選擇和時空規(guī)劃,解決了單個足球機器