機(jī)器人足球系統(tǒng)決策控制研究.pdf

1、近幾年，國(guó)際上對(duì)足球機(jī)器人的研究以及相應(yīng)的各種比賽取得了迅速的發(fā)展。足球機(jī)器人是一個(gè)新興的交叉學(xué)科，涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)化、信息工程等學(xué)科中的諸多高新技術(shù)。本文著重對(duì)RoboCup小型組機(jī)器人足球比賽系統(tǒng)決策子系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究工作包括： 決策子系統(tǒng)的特點(diǎn)、常用控制結(jié)構(gòu)以及上海大學(xué)SHU-Strive小型組機(jī)器人系統(tǒng)采用的分層控制處理結(jié)構(gòu)。 路徑規(guī)劃。主要研究在有障礙物的工作環(huán)境中，如何為機(jī)器人規(guī)劃出一條優(yōu)

2、化的運(yùn)動(dòng)路徑，使機(jī)器人能在從起點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，安全、無(wú)碰撞地通過(guò)所有的障礙物。不同的路徑規(guī)劃方法各有千秋，本文提出了一種障礙物規(guī)劃方法--“連鎖網(wǎng)絡(luò)”法，在人工勢(shì)場(chǎng)法的基礎(chǔ)上，在實(shí)際計(jì)算路徑前，根據(jù)障礙物群的不同分布進(jìn)行障礙物規(guī)劃，達(dá)到優(yōu)化最終路徑的目的。 控制延時(shí)問(wèn)題。為消除或減少延時(shí)對(duì)控制的影響，必須對(duì)比賽中的運(yùn)動(dòng)對(duì)象：球和全方位移動(dòng)機(jī)器人作運(yùn)動(dòng)狀態(tài)預(yù)測(cè)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)的球，本文應(yīng)用擴(kuò)展卡爾曼濾波作為預(yù)測(cè)器；對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)器

3、人，本文提出了利用徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模預(yù)測(cè)的方法。不同于一般基于BP網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)方法，徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在建模，訓(xùn)練，參數(shù)設(shè)計(jì)等方面更加便利，在預(yù)測(cè)精度上也有所提高。因此，徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更適合應(yīng)用于對(duì)實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性要求比較高的RoboCup小型組機(jī)器人足球比賽系統(tǒng)。 仿真平臺(tái)是決策子系統(tǒng)研究的有力工具，在測(cè)試某些特定場(chǎng)景的決策算法時(shí)，仿真平臺(tái)能大大減少工作量。目前針對(duì)實(shí)物組機(jī)器人比賽平臺(tái)的仿真工作絕大多數(shù)只能作基于二維