国际机器人足球比赛及其相关技术

机器人足球世界杯机器人足球世界杯是一项激动人心的比赛，它将机器人技术与足球运动完美结合，吸引了全球范围内的参赛队伍和观众。

本文将从机器人足球的起源、比赛规则和技术发展等方面进行探讨。

1. 机器人足球的起源机器人足球最早起源于美国，20世纪80年代初，斯坦福大学的研究团队开展了机器人足球项目的研究。

他们设计了一支由多个机器人组成的足球队伍，通过无线通信和计算机控制，使得机器人能够进行足球比赛。

这标志着机器人足球的诞生，奠定了它发展的基础。

2. 比赛规则机器人足球世界杯的比赛规则主要分为两个类别：小型机器人足球和中型机器人足球。

小型机器人足球的队伍由6名机器人组成，每面对每个半场15分钟。

中型机器人足球的队伍由11名机器人组成，每面对每个半场20分钟。

比赛过程中，机器人需要遵守足球规则，包括传球、射门、防守等动作。

裁判员负责判罚犯规和判定进球有效与否等问题。

3. 技术发展机器人足球世界杯的举办推动了机器人技术的快速发展。

参赛队伍在比赛中不断创新和改进机器人的设计和控制系统。

机器人足球的核心技术包括机械结构、感知系统和控制算法等。

机器人足球队伍通过改良机器人的传感能力和决策能力，提高了机器人的比赛水平。

例如，他们利用摄像头、激光雷达等感知设备来实时感知比赛场地和球的位置，通过图像处理和路径规划算法来实现精准传球和射门。

4. 机器人足球的意义机器人足球世界杯不仅是一项科技竞赛，更是推动机器人技术发展、促进人机交互领域研究的重要活动。

机器人足球的研究将人工智能、机械工程、电子技术等多个领域融合在一起，推动了这些领域的创新和进步。

此外，机器人足球还为人们提供了一个了解和体验机器人技术的平台，激发了青少年对科学和工程的兴趣，培养了未来科技人才。

5. 机器人足球世界杯的展望随着机器人技术的不断发展和成熟，机器人足球世界杯将迎来更加激烈的竞争和更高水平的比赛。

参赛队伍将继续创新，利用先进的人工智能算法和机械设计，打造更具备智能和机动性的机器人球队。

机器人足球赛技术的研究与应用一、引言机器人足球赛技术的研究与应用是机器人领域的一个重要分支。

随着科技的进步，机器人足球赛已经成为一项备受关注的竞技活动。

本篇文章将介绍机器人足球赛技术的相关内容。

二、机器人足球赛技术的发展历程机器人足球赛源于1997年的美国洛杉矶，那年，来自美国和日本的两组科学家创造了一项新型机器人竞赛：机器人足球。

在机器人足球赛中，机器人通过传球、射门、防守等动作，与对方机器人进行协作或者竞争。

在不断的探索和发展中，机器人足球赛技术迅速发展。

2000年，国际机器人足球大赛开始启用规则标准。

2002年，足球比赛选手从6人制变成了11人制。

现在，机器人足球比赛已经分为小型足球、中型足球和标准足球三种类型。

随着技术的不断升级，现在机器人足球可以根据自身和环境的变化及时地做出决策，越来越具有人类的思维和行为能力。

三、机器人足球赛技术的应用领域机器人足球赛不仅是一项科技活动，也是一项研究机器人智能化的有效手段。

通过机器人足球赛，可以对机器人感知、识别、决策和执行进行研究和实践。

同时，机器人足球赛技术在工业、医疗、家庭服务等领域也有很广泛的应用。

在工业领域，机器人足球赛技术可以应用于生产线的自动化操作。

在医疗领域，机器人足球赛技术可以应用于手术，通过机器人的精准操作可以减少手术风险。

在家庭服务领域，机器人足球赛技术可以用来解决老年人和残疾人的护理问题，如帮助老年人或残疾人完成起床、穿衣、洗脸等日常生活援助。

同时，机器人足球赛技术在人工智能、机器学习等领域也有重要应用。

四、机器人足球赛技术的研究方向1. 机器人团队协作和智能决策在机器人足球赛中，机器人之间需要进行协作和智能决策。

如何使机器人之间进行高效协作，从而取得胜利是机器人足球赛研究的重要方向。

2. 机器人运动与稳定性控制机器人在足球赛中需要完成多样化运动，包括奔跑、停站、抢球、射门等。

如何使机器人能够完成复杂的运动和稳定性控制也是研究的重点。

机器人足球竞技技术的研究与应用随着科技的不断进步，机器人越来越多地进入人类的生活。

它们不仅可以帮助人们完成各种复杂的工作，而且还可以在体育领域中发挥重要的作用。

其中，机器人足球竞技是一种比较受欢迎的运动，其技术水平主要涉及到机械、电子、通信等多个领域。

本文将介绍机器人足球竞技技术的研究与应用，以及对未来的展望。

一、机器人足球竞技技术的研究机器人足球竞技技术主要包括机械设计、控制系统设计、人工智能等多个方面，以下分别进行介绍：1. 机械设计机器人足球竞技机器人中的机械部分主要是指足球机器人的机身、轮子、电机、传动机构等。

在机械设计中，需要重点考虑机器人的体积、重量和速度等参数，以及机器人在比赛中需要完成的动作。

同时，还需要对机器人的外观进行设计，以便让其能够吸引更多的观众。

2. 控制系统设计机器人足球竞技机器人的控制系统主要包括运动控制、嵌入式系统、信号处理等多个方面。

在控制系统设计中，需要考虑机器人的速度和动作控制精度，以及场地和对手的影响因素。

同时，还需要对机器人的传感器进行优化，以便让其能够进行更精准的运动控制。

3. 人工智能人工智能是机器人足球竞技技术的重要组成部分。

人工智能技术主要包括视觉识别、目标检测、决策模型等多个方面。

在人工智能技术中，需要考虑机器人的感知能力和决策能力，以及对手的防守策略和攻击策略。

二、机器人足球竞技技术的应用机器人足球竞技技术在实际应用中主要有以下几个方面：1. 教育培训机器人足球竞技技术可以作为一种教育培训的工具，让学生在足球竞技中学习机械设计、控制系统设计和人工智能等多个领域的知识，从而培养其对科技的兴趣和创新能力。

2. 机器人足球竞赛机器人足球竞技技术的应用最直接的就是机器人足球竞赛。

随着机器人技术的发展，机器人足球竞技运动正日益受到人们的关注。

通过机器人足球竞技比赛，可以促进机器人技术的发展和创新。

3. 服务机器人机器人足球竞技技术也可以应用于服务机器人领域。

国际机器人足球赛比赛细则比赛方案：1．筛选：报名的参赛队伍需选派一个队员参加筛选赛。

即要获得参赛资格必须通过动作设计比赛——利用声控作为触发点开始机器人的跳舞运动（按照给定节拍，编制程序使机器人“跳舞”）。

按完成情况选择参赛队伍。

2．初赛：使用机器人及其配套积木，传感器完成一个功能机器人。

（假如传感器不够用可再另购买。

在允许使用经费内）决出前六名或四名（视具体情况而定）3．决赛：进行机器人足球比赛决出前几名。

比赛要求：1．筛选：编程使机器人跳舞3～4分钟。

2．正式比赛（初赛）：机器人竞赛任务（1）制作一个机械手，能利用编程控制其捡起指定物品。

（2）机械手与机器人组装整合。

（3）成功走出迷宫。

（4）把捡起地物品放到制定位置。

机器人竞赛的时间：在四十分钟内要完成走出迷宫任务。

比赛规则：（1）各参赛队自备用于程序设计的电脑。

（2）机器人的体积在静态情况下不能超过40×40×50cm（长/宽/高）（3）搭建机器人所需的器材可以使用市场销售的配套器材、自制器材或混合选用器材，使用设备数量和价格不作限制。

（超出可报销费用金额部分自负）（4）尽量使用提供程序的编程语言（VJC），竞赛队伍不可增加、删除、变更或加固机器人原有的软硬件设备。

如有需要，请先咨询有关老师。

（5）参赛队员可以控制机器人的启动，机器人启动后，应让其自动完成任务，参赛队员不得再利用任何形式进行干预。

（6）进入指定区域完成指定动作。

抓取物品，完成迷宫，放下物体。

（7）所有过程限时40分钟。

机器人竞赛评分规则：（1）通过时间：30％（2）运动定位：30%（3）机械手灵活性：10％（4）整体外形：10％（5）其他：20％迷宫如下：3．决赛：按照国际机器人足球赛的规则进行比赛，进球得分多者胜出。

机器人足球竞赛技术的研究与实践近年来，机器人足球竞赛成为了越来越受欢迎的一项比赛，也成为全球科技爱好者聚集的地方。

机器人足球竞赛技术的研究与实践成为了许多科技爱好者的乐趣，也成为了科技行业的琢磨。

机器人足球竞赛技术是如何实现的呢？机器人足球是一项机器人技术的集成应用，需要软硬件的统一设计才能实现整体的智能控制。

机器人足球可以分为两种，一种是仿生机器人足球，另一种是无人机器人足球，也就是我们所说的遥控机器人足球。

仿生机器人足球是模仿生物动物的运动方式，利用生物学知识和机械工程知识来设计机器人足球。

仿生机器人足球可以分为人形机器人足球和四足机器人足球两种。

人形机器人足球是模仿人类的身体结构设计的机器人，可以像人类一样蹦跶、转动和摆姿势，同时展现出人类的运动能力。

四足机器人足球则是模仿四足动物的运动方式设计出的机器人，具有优秀的平衡性和动力性能。

无人机器人足球则是有人进行遥控的机器人足球。

无人机器人足球的高性能控制系统，可以充分发挥人类的计算能力和判断能力，使机器人足球达到高效的运动状态。

机器人足球竞赛技术具有哪些技术难点呢？机器人足球竞赛技术中的技术难点通常包括以下三个方面：1. 环境识别技术机器人足球竞赛需要对场地环境做出快速反应。

如何快速、准确地识别比赛环境中的各个元素，是机器人足球竞赛技术中的一个重要难点。

解决这个问题需要投入大量的技术和金钱，包括使用高精度传感器和机器视觉技术等。

2. 运动控制技术机器人足球竞赛中需要对足球进行快速的处理、响应和控制，从而发挥其最大的潜力。

如何实现足球的快速处理、响应和控制，尤其是在高强度运动和复杂的比赛环境下，是机器人足球竞赛技术中的另一个技术难点。

机器人足球的运动控制技术主要采用PID控制和神经网络控制等技术。

3. 网络自组织技术机器人足球竞赛中需要机器人与机器人之间进行大量的信息交流和协作。

如何实现多机器人之间的信息交流、协作和互动，使机器人足球竞赛实现自组织和智能化，成为了一个重要的技术难点。

机器人足球比赛系统设计与实现机器人足球比赛是一项由各国高校生产的项目，旨在通过设计和制造参与比赛的小型机器人，提高学生们的机械设计和编程技能，同时也有利于促进国际交流。

本文将从机器人设计、调试、通信、算法等方面，介绍机器人足球比赛系统的构建过程。

一、机器人设计机器人设计是机器人足球比赛的“起点”。

设计师需要有全面的机械设计和电子技术知识，包括机身结构、传感器使用和控制算法等。

机身结构的设计用来保证机器人能够在预定的场地内正常使用。

机器人需要有肢体和轮子，以便在场地上移动，并携带所需的传感器、电池和通信设备。

传感器是机器人足球比赛中非常重要的组成部分，可以让机器人感知场地、球和对手的位置。

常用的传感器有红外线、超声波、相机等。

通过处理传感器收集的数据，机器人就可以做出响应和决策。

除此之外，机器人还需要一定的通信设备，方便和其它机器人进行通讯和协作。

常用的通信设备有蓝牙、Wi-Fi等无线设备，也有信号传输较为稳定的有线设备。

二、调试当机器人设计完成后，需要进行调试才能够运作。

调试是机器人足球比赛的要点，可以确保机器人在比赛时顺利运行。

首先，需要检查机器人的电路、电机是否连接正常，各个传感器计算数据是否准确。

这一步是重点和基础，如果出现问题，机器人将无法正常运行。

其次，需要测试机器人与其它机器人的通讯机制，同时在不同环境下测试机器人对于灯光、声音、障碍等方面的反应。

最后，需要利用场地模拟比赛，并对机器人的运动进行优化，确保机器人有足够的速度和敏锐的反应速度。

三、通信机器人足球比赛的灵魂之一就是通信。

在比赛中，机器人之间的通信可以让他们共同制定策略，并参加足球比赛。

一般来说，机器人与基站没有直接的连接，其通过无线网络和其它机器人进行通讯。

通信的方式有许多种，包括 ZigBee、无线局域网、蓝牙等。

不同的通信方式具有不同的优点和缺点。

比如，ZigBee通信路径较远，并且具有低耗能，但不适合实时应用；而无线局域网的优点是通讯速度快，但需要相对的大量电力。

机器人足球冠军联赛机器人足球已经成为一项备受关注的竞技运动。

随着技术的不断进步和创新，机器人足球冠军联赛已经成为全球范围内的盛大赛事。

本文将介绍机器人足球冠军联赛的发展背景、规则和技术应用，以及对未来发展的展望。

一、发展背景机器人足球起源于美国，最早是在1993年由美国卡内基梅隆大学举办的一个比赛中出现的。

随着时间的推移，机器人足球逐渐发展成了一项国际性的竞技运动。

2003年，国际机器人足球协会成立，机器人足球冠军联赛也就此正式诞生。

二、规则和比赛形式机器人足球冠军联赛的比赛形式分为五个类别：小型机器人足球、中型机器人足球、四足机器人足球、救援机器人足球和人形机器人足球。

每个类别的机器人都有一定的尺寸和技术要求。

比赛以两支队伍进行，每支队伍由多个机器人组成，机器人在规定的场地内进行比赛。

比赛分为几个阶段，包括前场进攻、中场传球和后场防守。

机器人必须根据规则进行合作，并根据球员的角色和位置来执行相应的任务。

三、技术应用机器人足球冠军联赛的比赛对机器人的技术提出了很高的要求，需要机器人具备感知、智能决策和运动控制等多方面的能力。

感知技术是机器人足球比赛中非常重要的一部分。

机器人需要通过传感器来感知周围环境和其他机器人的动作，以便做出合适的反应。

智能决策是机器人足球比赛中的核心能力，机器人必须能够根据当前的情况做出决策，并与其他机器人进行合作。

运动控制是机器人足球比赛中的另一个重要技术，机器人需要能够准确控制自己的运动，包括移动、转向和射门等。

四、未来展望随着技术的不断进步和创新，机器人足球冠军联赛在未来有更大的发展潜力。

首先，随着硬件和软件技术的进步，机器人的感知、决策和运动控制能力将进一步提高，使得比赛更加激烈和真实。

其次，随着人工智能、云计算和大数据等技术的发展，机器人足球冠军联赛可以更好地利用这些技术来提高比赛的组织和管理效率。

最后，机器人足球冠军联赛也可以通过与其他领域的交叉应用来推动自身的发展，比如与虚拟现实、增强现实等技术结合，创造更好的比赛体验。

机器人足球比赛规划与运动控制技术研究第一章机器人足球比赛概述机器人足球比赛是指由机器人组成的两支球队进行的足球比赛。

这种比赛通常被视为机器人控制和人工智能的理想测试平台，它是机器人技术和人工智能技术与足球运动的结合体，旨在展示机器人技术的发展水平和应用前景。

机器人足球比赛自20世纪90年代开始发展，目前已成为国际性比赛项目。

在机器人足球比赛中，机器人运动控制技术的研究和应用是关键。

第二章机器人足球比赛规则在机器人足球比赛中，球场大小为12x8米，场地平坦，无地形变化。

每队有6个球员机器人，包括1个守门员、2个后卫、2个中场和1个前锋。

比赛分为两个半场，每个半场15分钟。

如果有进球，球员机器人可以为所欲为，否则需要在指定的区域内移动。

比赛中，机器人之间不能出现人工干预，比赛结果由机器人自行决定。

第三章机器人足球比赛的技术难点机器人足球比赛的技术难点主要有以下几个方面：1.机器人的定位和控制：机器人在足球场上需要确定自己的位置和运动轨迹，并根据比赛规则自主决策。

因此，机器人足球比赛需要高精度的定位和控制技术。

2.机器人的协同控制：机器人需要在比赛中协同作战。

因此，需要将多个机器人的控制算法整合在一起，实现程序协同控制。

3.机器人的感知技术：机器人需要实时感知自身和对手的状态，以便做出最佳的决策。

因此，机器人足球比赛需要高效、可靠的感知技术。

第四章机器人足球比赛技术现状目前，机器人足球比赛的技术已经非常成熟。

机器人足球比赛的软硬件平台呈现出多样化的趋势，广泛运用于国内外高校、研究机构以及企业的机器人教育、研发和项目考核中。

常见的机器人足球比赛的软件平台有RoboCup2D和RoboCup3D，硬件平台主要有Nao智能机器人、完全自主的机器人自行设计制造等。

第五章机器人足球比赛的运动控制技术机器人足球比赛的运动控制技术包括底盘控制、运动规划、动力学仿真和运动控制等方面。

1.底盘控制：底盘控制主要是针对机器人的轮子或腿机构，实现其在平面上的运动控制。

机器人足球竞赛技术的研究随着科技的不断发展，机器人已经成为了应用广泛的一种设备。

而机器人足球竞赛则是机器人应用的重要领域之一。

机器人足球竞赛这项技术历经多年的研究开发和不断的改进，目前已经成为了一项非常有意义和有影响力的技术活动。

机器人足球竞赛技术的研究不仅带动了机器人及其控制技术的进步，同时也推动了人工智能及其算法的发展。

一、机器人足球竞赛技术发展的历程机器人足球竞赛的发明可追溯至1993年，当时一群来自日本大学的科学家发明了世界上第一款水平有限的机器人足球队员。

之后的几年中，各种机器人足球比赛在世界范围内逐渐兴起。

2002年，美国机器人足球联盟全国锦标赛首次亮相，而在同年，世界杯机器人足球锦标赛也在法国的FIRA机器人世界杯大赛上举行。

目前，机器人足球竞赛已成为一项充满激情、引人入胜的竞技活动，并得到了很多国家和地区的关注和支持。

二、机器人足球竞赛的当前状态目前，机器人足球竞赛领域已经有了很大的发展，并且取得了一些重大的成果。

在机器人足球竞赛技术的领域中，目前已经拥有了一些先进的技术，例如自动定位视觉系统、跟踪和攻击策略等。

此外，机器人足球竞赛中的动态传感与控制，也是机器人足球技术领域的重要研究方向之一。

未来，随着人工智能技术的不断发展，不难看出，机器人足球竞赛在未来将会有更深入的利用和应用。

三、机器人足球竞赛技术的关键技术在机器人足球竞赛技术的研究方向中，涉及到很多的关键技术与难点。

这些技术的不断突破与进步，为机器人足球竞赛的发展带来了巨大的助力。

以下是机器人足球竞赛技术的一些关键技术：（1）传感技术在机器人足球竞赛中，传感器的作用十分重要。

在比赛中，机器人需要获取各种信息，如位置、姿态、速度、力量等等，以此设立相应策略动作来完成各项比赛活动。

传感技术的准确性、稳定性对于机器人足球竞赛的结果有着直接的影响。

（2）控制算法控制算法对于机器人足球竞赛来说，是非常重要的一环。

由于机器人足球竞赛的环境是动态的、复杂的，所以在控制算法的研究方向上，研究者需要考虑到机器人的自适应性、实时性、鲁棒性等等因素。

机器人足球竞赛的技术分析机器人足球竞赛作为机器人领域中的一个重要分支，已经吸引了越来越多的研究者和爱好者的关注。

它不仅仅是一项激动人心的竞技活动，更是一个集成了计算机视觉、控制理论、人工智能等多个领域的综合性技术体系。

本文将重点探讨机器人足球竞赛中的三个核心技术：图像处理、路径规划和协同控制，并分析它们在比赛中的应用。

一、图像处理图像处理是机器人足球竞赛中一个至关重要的环节。

在比赛中，机器人需要根据图像信息判断球的位置、敌方机器人的位置和方向，并作出相应的规划和行动。

因此，对图像信息的准确和快速处理至关重要。

在图像处理中，特征点检测和图像匹配是两个关键技术。

特征点检测是指从图像中提取出能够描述图像特征的点，如边缘、角点等。

常用的特征点检测算法有Harris角点检测、SIFT特征点检测和SURF特征点检测等。

图像匹配则是通过比较不同图片间的相似性，实现图像的匹配和识别。

常用的图像匹配方法有SIFT特征匹配、ORB特征匹配和基于深度学习的图像匹配等。

二、路径规划路径规划是机器人足球竞赛中的另一个核心技术。

它是指根据机器人当前所处的位置和目标位置，在运动过程中规划一条合理的路径，使机器人能够尽快到达目标。

路径规划的关键在于如何在保证机器人安全的同时，尽可能快地达到目标点。

在路径规划中，A*算法是一个经典的算法。

它是一种启发式搜索算法，即通过对未知的行动进行估计，来指导搜索方向。

在A*算法中，用f(x) = g(x) + h(x)表示对状态x的评估，其中g(x)表示从起点到状态x的实际代价，h(x)表示从状态x到目标状态的启发式估计代价。

通过不断搜索状态空间，找出最小的f(x)，从而求解出最优路径。

另外，RRT算法和Dijkstra算法等也常常被用于机器人足球竞赛的路径规划中。

三、协同控制协同控制是机器人足球竞赛中最具挑战性的技术之一。

在比赛中，多个机器人需要密切协作，实现球的传递和射门等操作。

因此，协同控制必须考虑到机器人之间的互动和竞争，实现机器人动态分配任务、规划路径等复杂操作。

机器人足球比赛中的算法与模型机器人足球比赛是一项充满激情和挑战性的体育运动。

在这项运动中，机器人球员通过算法和模型的支持来进行比赛。

算法和模型是机器人足球比赛中最为重要的组成部分，它们决定了机器人球员的行为和动作。

如何设计和优化算法和模型已成为机器人足球比赛的关键问题。

1. 机器人足球比赛的算法机器人足球比赛中的算法有多种类型，包括路径规划、目标识别、动作规划和数据处理等。

这些算法通过计算机编程实现，在机器人球员中嵌入后，可以指导机器人球员执行与足球比赛相关的任务。

路径规划是机器人足球比赛中最常用的算法之一。

它为机器人球员规划最短路径，使机器人球员能够快速移动并避免碰撞。

在机器人足球比赛中，路径规划算法一般结合了感知技术和运动控制算法，实时处理机器人球员的运动轨迹，以达到最佳效果。

目标识别是另一种重要的算法。

在机器人足球比赛中，它用于识别并定位足球和其他机器人球员。

识别足球是机器人足球比赛中的一项基本任务，它可以为机器人球员提供定位和控制的依据。

如果机器人球员能够识别其他机器人球员的位置，它们就可以避免碰撞并在比赛中更好的配合。

动作规划算法可以实现机器人球员的动作规划和控制。

例如，机器人球员想要射门，就需要实现动作规划，计算出射门的力度和方向等参数。

这些参数将用于机器人球员的运动控制和执行。

数据处理是机器人足球比赛中的另一个关键算法。

它可以帮助机器人球员对传感数据和其他信息进行处理和分析。

这包括对环境信息和球员位置等数据进行分析，以帮助机器人球员做出更加明智的决策。

2. 机器人足球比赛的模型模型是机器人足球比赛中另一个重要的组成部分。

模型是对机器人球员行为和动作的描述，它们用于指导机器人球员执行比赛任务。

机器人足球比赛中最常用的两种模型是机器人模型和球场模型。

机器人模型是机器人足球比赛中最为基本的模型之一。

它描述了机器人球员的运动和行为，在路径规划、动作规划和运动控制中起着至关重要的作用。

机器人模型通常由机械结构模型、电气模型和传感器模型等组成。

文献综述研究课题：机器人足球决策系统研究组员（班级及学号）：熊汇韬(3班10)罗运真(3班15)赵大帅(2班24)彭晗(2班23)唐昊(2班21)游斌(2班19)杨荃月(2班28)摘要机器人足球比赛是近年来在国际上迅速开展起来的国际对抗活动。

它是人工智能领域与机器人研究领域的基础研究课程，是一个极富挑战性的研究项目。

机器人足球比赛对研究多智能体的合作与竞争理论具有重要的实践与指导意义。

而在机器人足球比赛中, 决策系统根据视觉系统提供的机器人位姿和足球位置信息, 进行快速准确的决策, 是取得胜利的关键。

本文以机器人系统的核心子系统决策子系统的开发为背景，主要介绍ROBOCUP（机器人足球世界杯比赛）机器人足球赛仿真技术，关于机器人的基本动作、路径规划、决策能力的研究，研究行之有效的决策推理方法。

对目前决策系统问题主要是实时性、准确性、适应性和稳定性。

针对上述问题, 开发了面向RoboCup 小型组机器人足球比赛的决策系统, 重点解决了算法设计与系统特性之间的矛盾。

关键词:机器人足球; 可视化编程; 算法；决策；目录一. 介绍： (4)二. 系统分级 (6)1. 视觉子系统： (7)2. 决策子系统： (8)3. 通讯子系统： (9)决策六步经典方法推理模型 (9)三. 系统核心------决策模块 (10)1. 机器人足球比赛系统决策子系统的一般结构： (10)2. 产生式推理模型： (11)3. 决策编程的可视化 (12)4. 决策系统各模块分析 (13)预处理模块 (14)态势分析与策略选择模块 (14)队型确定与角色分配模块 (14)目标位置确定模块 (14)运动轨迹规划模块 (14)动作选择模块 (15)5. 决策系统各模块设计 (15)输入信息预处理模块 (15)态势分析与策略选择模块 (16)队型确定与角色分配模块 (16)目标位置确定模块 (17)运动轨迹规划模块 (18)动作选择模块 (19)四．决策层中KICK的智能算法 (20)1. 基于倒脚踢球策略的模糊逻辑算法 (20)2 .基于多次踢球策略的遗传算法 (21)五．机器人路径规划典型方法 (22)1. 栅格法： (22)2. 人工势场法： (24)六．论述 (25)七．总结： (26)参考文献 (27)一. 介绍：近年来，随着计算机技术的发展，分布式人工智能（Distributed Artificial Intelligence, DAI）已经成为人工智能领域的重要研究方向之一。

机器人足球技术的应用和挑战机器人足球作为智能体育竞技领域的一种新锐赛事，近年来在公众间引起了不小的关注。

相信许多人都会想象到一场场“机器人对决”，但是，机器人足球是什么？机器人足球技术的应用和挑战又是什么呢？一、机器人足球是什么？机器人足球，顾名思义，是指通过机器人实现的足球比赛。

参赛队伍的机器人需要具有自我感知、自主决策、执行能力和实现竞技化足球规则等技术要求。

在机器人足球领域，有几种常见的比赛类型：1. 室内机器人足球比赛：比赛在封闭的室内场地进行，这种比赛类型较为常见，比赛规则多以五人制为主，每个队伍有多个机器人，另有裁判机器人负责裁判。

2. 室外机器人足球比赛：比赛在室外场地进行，通常采用更复杂的比赛规则和更多的机器人；3. 仿真机器人足球比赛：比赛不需要实体机器人，各队指导员通过计算机编程控制虚拟机器人，进行仿真比赛。

此类比赛的优势是灵活性高、成本低、环保无害。

二、机器人技术在足球领域中的应用机器人技术在足球领域中的应用，主要体现在以下方面：1. 机器人球员阵容的设计：对于这个问题，研究者需要从机器人的特性出发，进行策略安排和队伍布置。

比如，可以通过研究机器人的运动速度和操控能力，来决定机器人位置和任务安排。

2. 竞技规则的制定：因为机器人足球规则的制定需要充分考虑到机器人特征，例如高强度比赛可能会导致机器人损坏。

因此，在制订比赛规则时，需要注意保障机器人的安全性与游戏公平性的平衡。

3. 机器人视觉识别技术：这是实现机器人自我感知和自主决策的重要手段。

机器人足球比赛场地中的各种视觉元素，包括球员、球、比赛场地边界线、球指引线等，需要通过机器人视觉识别技术获取视觉信息。

这也是实现机器人自主决策的关键因素。

三、机器人足球技术所面临的挑战尽管机器人足球在发展过程中取得了很多成果，学界研究者和业界人士仍然面临四大挑战：1. 机器人技术的多样性：不同机器人具有不同的形状、大小、记忆能力和决策时间等。

机器人足球比赛技术及未来应用随着科技的日趋发展，机器人技术的应用不断完善和拓展，已经渗透到了我们日常生活的方方面面。

机器人足球比赛作为机器人技术的一项代表性应用，在足球运动领域也逐渐崭露头角，并展现出了广泛的应用前景。

一、机器人足球比赛技术1.1 机器人足球比赛背景机器人足球比赛作为机器人技术的一项重要应用，其背景可以追溯到1993年。

那时，一个叫做罗宾博士的法国科学家提出了一个未来足球比赛的想法，这个想法的核心是用机器人代替人类参与足球比赛，从而让机器人具备更高的速度、精度和反应能力，让机器人足球比赛更具有技术含量和观赏价值。

1.2 机器人足球比赛的技术要素机器人足球比赛需要的技术要素包括机械结构、动力控制、感知处理、模式识别、决策和协作等方面。

其中，机械结构是机器人足球比赛的基础，一般由机器人底盘、摄像头、传感器、电池、控制电路等组成；动力控制是指通过电机、伺服电机和舵机等组件实现机器人动作和运动控制；感知处理主要是通过计算机视觉技术、图像处理技术和语音技术等实现感知和信息获取；模式识别是指机器人自主进行球体、场地地形和障碍物等信息的识别和分类；决策是指机器人根据获取的信息和预设的策略，决定如何执行控制动作和实现目标任务；协作是指机器人之间的相互配合和交流，通过分工协作的方式实现任务的完成。

1.3 机器人足球比赛的规则机器人足球比赛根据赛制和比赛规则也大致分为四个层次，即小型机器人足球、中型机器人足球、标准机器人足球和六人机器人足球。

其中，小型机器人足球和中型机器人足球基本上是在由学生参与的科技活动中进行的；标准机器人足球则是拥有国际比赛规则的机器人足球比赛；而六人机器人足球则是一项发展迅速、规模庞大、技术含量高的机器人足球比赛。

二、机器人足球比赛未来应用随着机器人技术的不断发展，机器人足球比赛也将会在未来展现更广泛的应用前景。

2.1 改善人类生活机器人足球比赛不仅可以帮助人类实现足球比赛的技术升级，还可以将应用领域扩大到其他方面，例如足球场馆和赛事管理、健身娱乐、智能机器人等，从而在生活和工作中为人类带来更多便利和乐趣。

机器人足球技术的研究与开发作为一项新兴的体育运动，机器人足球吸引了圈内外的众多爱好者。

机器人足球比赛的组织和比赛规则相对简单，每个队伍包括5个机器人和1个人类队长，机器人通过传球和射门，竞争进球数，比赛场地为标准足球场。

机器人足球技术研究涉及到机械、电路、信息处理、控制算法等多领域的知识，其开发可以推动各领域技术进步和创新。

机器人足球赛事是机器人产业与人工智能领域的重要应用场景之一。

机器人足球机器人的种类目前机器人足球使用最广泛的机器人为全向轮类，其采用全向轮组成的底盘，具有较高的机动性和灵活性。

还有以人形机器人为原型的仿人机器人（Humanoid Robot），其模拟人类足球场上的运动、技巧等动作，逼真程度较高。

机器人足球技术的研究难点机器人足球技术的研究难点主要有以下几个方面：一、多机器人协同机器人足球比赛中，每个队伍都有5个机器人协同作战，如何协调机器人间的合作、避免冲突行为等问题是一个重要的挑战。

此外，球队之间还需协调对抗，考验着机器人之间的沟通和合作能力。

二、图像处理、识别技术机器人足球需要以视觉传感器采集球场信息，通过图像处理、识别技术分析场地、球路、球员等多种信息，不断调整策略和决策。

三、机器人本体结构设计机械底盘、舵机、传感器等模块的设计、选型和优化，呈现出来的机器人动作和反应速度等方面的性能直接影响机器人足球比赛的结果。

机器人足球技术的研究现状机器人足球技术研究涉及到多个领域的交叉，已经有许多研究机构、大学和公司在进行资深探索。

以下是一些国内外机器人足球实验室和研究团队的介绍：一、RoboCupRoboCup是全球机器人足球领域最知名的比赛，其宗旨是通过机器人足球比赛挑战人工智能、机器人技术的极限。

RoboCup比赛分为信标组（拥有外部传感器和控制器）和完全自主组两种，完全自主组形式下，机器人必须基于内部传感器和处理器确定其位置，然后开启视觉模式找到准确的目标。

二、NTU RoboPal FootballNTU RoboPal Football是南洋理工大学机器人中心设立的机器人足球实验室，其开发的机器人采用硬性底盘和Omni-wheel四轮驱动结构，以保持比赛相对高水平和娱乐性。

机器人足球控制与决策系统设计与实现机器人足球是指通过机器人参与的足球比赛。

机器人足球的控制与决策系统是指控制机器人在比赛中行动，并根据比赛情况进行决策的系统。

本文将讨论机器人足球控制与决策系统的设计与实现。

一、控制系统设计机器人足球的控制系统设计是指如何控制机器人的行动，使其能够有针对性地进行球员移动、球的传递和射门等动作。

以下是一些常用的控制系统设计方法：1.1 基于传感器的反馈控制机器人足球通常配备了各种传感器，如视觉传感器、陀螺仪、距离传感器等。

基于传感器的反馈控制方法可以根据传感器提供的信息，调整机器人的行动。

例如，通过视觉传感器检测到球的位置和其他球员的位置，可以决策机器人应该向何处移动以及何时进行射门。

1.2 协同控制机器人足球是一个团队比赛，多个机器人需要协同合作。

因此，协同控制是一种重要的设计方法。

协同控制可以通过定义机器人之间的协同策略和通信协议来实现。

例如，可以设计机器人之间的通信协议，使机器人能够相互传递位置信息和战术指令，以实现更好的协同。

1.3 机器学习方法机器学习方法可以让机器人从比赛中积累经验，逐渐改进自己的控制策略和决策能力。

例如，可以使用强化学习算法让机器人根据比赛结果调整自己的行动。

这种方法可以让机器人在比赛中逐渐提高自己的控制能力。

二、决策系统设计机器人足球的决策系统设计是指如何根据比赛情况做出决策，例如选择何时射门，何时传球等。

以下是一些常用的决策系统设计方法：2.1 规则基础决策系统规则基础决策系统是一种简单而直接的方法，根据预先定义的规则来做出决策。

例如，可以通过定义规则来判断何时应该传球给队友，何时应该射门等。

这种方法可以在一些简单情况下得到较好的效果，但对于复杂的比赛情况可能不够灵活。

2.2 基于状态机的决策系统基于状态机的决策系统可以根据比赛情况自动转换机器人的状态，从而做出相应的决策。

例如，可以定义不同的状态，如进攻状态、防守状态等，并根据当前状态和比赛情况做出相应的决策。

机器人技术与实践134113397机器人足球比赛规则1、场地比赛在长方形场地（8000mm×5000mm）上进行，场地四周有木质围栏（260mm高）足球场球门：长3000mm、高1000mm、深1000mm;禁区:距离球门线1000mm范围内球直径:140mm2、机器人2.1. 每队必须携自行设计并制作2个机器人参加比赛，一个为进攻机器人，一个为防守机器人。

2.2 参加本比赛的机器人允许使用参赛者自己购买的材料（电池除外）。

2.3防守机器人采取有线遥控，进攻机器人无线遥控方式。

2.4 每个机器人启动后，比赛场地只能留三名队员，两名通过遥控器分别控制两个机器人，还有一人负责拉线及可能的机器人的拿取。

2.5 一旦机器人启动，未经裁判允许，队员不允许再触摸机器人。

2.6 进攻机器人启动前尺寸必须在500mm长×500mm宽×500mm范围内。

防守机器人启动前尺寸必须在350mm长×350mm宽×350mm范围内，完全伸展后尺寸必须在600mm长×600mm宽×600mm高的空间范围内。

2.7 每场比赛中，每队最多有两次暂停机会。

裁判允许暂停后，由一位队员尽快将机器人拿出场地。

两次暂停时间合计不超过90秒。

2.8 重启前后，机器人的形状和位置不能发生改变。

2.9 重启的有效性和因重启导致的比分改变或违规，均由裁判组统一裁决。

2.10 重启中队员不得对对方机器人产生触碰及其他干扰，否则判其退出比赛。

2.11 每支参赛队单次持球时间不得超过1分钟，单次持球时间如超过1分钟则重新争球。

2.12 机器人只能使用电池作为动力源，单个机器人总电压不超过36V2.13 参赛机器人须有个性化装饰或标记，以便识别同属一个参赛队的机器人2.14 比赛时，进攻机器人不得故意损坏场上的足球。

否则该机器人便要被罚以暂时出场，并当作“损坏的机器人”处理。

参赛队员在裁判的允许下，可对该机器人做出适当调整以避免再次出现类似情况。

国际机器⼈⾜球⽐赛及其相关技术⽂章编号 2 2 2 国际机器⼈⾜球⽐赛及其相关技术Ξ李实徐旭明叶榛孙增圻清华⼤学计算机系国家智能技术与系统重点实验室北京摘要本⽂在简要介绍两个相关的国际组织 ≤∏联合会和? 的基础上重点论述了 ≤∏的⽐赛环境同时详细阐述了⽬前各国参加 ≤∏⽐赛球队的系统结构及其相关技术对提⾼我国相关领域的研究⽔平迅速组织我们⾃⼰的机器⼈⾜球队参加国际⽐赛并取得好名次具有指导意义关键词 ≤∏ ? 机器学习决策∏ 2 系统分布式⼈⼯智能中图分类号 ×° ⽂献标识码1 引⾔训练和制造机器⼈进⾏⾜球赛是当前⼈⼯智能和机器⼈领域的研究热点之⼀机器⼈⾜球⽐赛的设想⾸先是由加拿⼤不列颠哥伦⽐亚⼤学的教授在年的论⽂5 ≥6中提出的举办机器⼈世界杯⾜球赛的⽬的是为了促进分布式⼈⼯智能研究与教育的发展通过提供⼀个标准任务使得研究⼈员利⽤各种技术获得更好的解决⽅案从⽽有效促进各领域的发展涉及的研究领域包括智能机器⼈系统!多智能体系统!实时模式识别与⾏为系统!智能体结构设计!实时规划和推理!基于⽹络的三维图形交互!传感器技术等研究⽬标是计划经过五⼗年左右的研究使机器⼈⾜球队能战胜⼈类⾜球冠军队⽬前有关机器⼈⾜球⽐赛的国际组织有两个 ≤∏联合会和?组织 ≤∏ ? ≤∏即机器⼈世界杯⾜球锦标赛年⽉在⽇本东京举⾏的关于⼈⼯智能领域重⼤挑战的研讨会中与会的研究⼈员对制造和训练机器⼈进⾏⾜球⽐赛以促进相关领域研究进⾏了探讨在⼀些学者的积极倡导下如美国≤ 的∏ ? 教授 ≥ ≠公司的⽀持下成⽴了 ≤∏联合会并于年在⽇本举⾏了⼀次表演赛获得了很⼤地成功第⼀届 ≤∏⽐赛和会议于年举⾏⼤约有个机器⼈球队包括美国!⽇本和欧洲的主要⼤学及研究机构和超过名观众参加此次盛会第⼆届⽐赛 ≤∏ 2 °有接近⽀球队参赛是历史上最⼤规模的移动机器⼈会议每年举办⼀届2≥ 是由韩国⼈创⽴的组织从年开始每年举办⼀届⽐赛 ? 的⽐赛中只有实际机器⼈的⽐赛没有仿真组⽐赛⽬前其国际影响⼒⽐较⼩主要有韩国!新加坡!巴西等⼀些国家的研究机构组队参赛 ? 采⽤集中式系统结构即系统中只有⼀个决策机制⽐赛过程中需要⼈的部分参与⽽ ≤∏为分布式系统各个队员具有⾃⼰独⽴的进程负责⾃⾝的信息感知!决策和动作执⾏进程之第卷第期年⽉机器⼈ΡΟΒΟΤ? ≥Ξ收稿⽇期间不许进⾏直接的信息交换考虑到 ≤∏的影响⼒和技术特点我们将在下⽂中详细介绍 ≤∏⽐赛情况和各参赛队的设计结构2 ΡοβοΧυπ⽐赛及仿真环境2 1ΡοβοΧυπ⽐赛参加⽐赛的机器⼈⾜球队是由多个在动态环境下快速移动的机器⼈组成 ≤∏同时提供⼀个软件平台来进⾏软件仿真研究为了有效促进相关领域的研究与发展⽐赛仅是整个活动的⼀部分⽬前 ≤∏活动包括如下⼏个⽅⾯技术会议机器⼈⾜球赛机器⼈⾜球挑战赛教育程序基础结构发展当然机器⼈⾜球赛是整个活动的主要部分研究者们会聚⼀堂评价研究的进展情况机器⼈⾜球赛锦标包括仿真组⽐赛⼩型机器⼈组⽐赛⼩型机器⼈组标准⽐赛每队⼈中型机器⼈组⽐赛 ≥ 有腿机器⼈⽐赛 ≥ 公司发起类⼈机器⼈组⽐赛计划从年开始也许提前遥操作⽐赛即将宣布 ≤∏展⽰会 2 2 ΡοβοΧυπ仿真⽐赛环境≤∏仿真组⽐赛是各种⽐赛中参赛队数⽬最多的⼀种由于仿真环境与⼈类⾜球⽐赛的环境相似⽐赛队员的仿真模型与实际队员也很接近实现了机器⼈⽐赛中由于机器⼈硬件的不⾜⽽放弃的规则故其对于分布式⼈⼯智能理论的研究具有重要意义本⽂将主要介绍仿真⽐赛环境和⽐赛球队的实现⽅法仿真⽐赛是在⼀个标准的计算机环境内进⾏的⽐赛规则基本上与国际⾜球联合会的⽐赛规则⼀致只是在某些⽅⾯有很⼩地改动⽐赛采⽤≤ ù≥ √ ⽅式由 ≤∏联合会提供标准的≥ ≥ √ 系统参赛队编写各⾃的≤程序模拟实际⾜球队员进⾏⽐赛 ≥ ≥ √ 是⼀个允许竞赛者使⽤各种程序语⾔进⾏仿真⾜球⽐赛的系统它提供了⼀个虚拟场地并对⽐赛双⽅的全部队员和⾜球的移动进⾏仿真以离散的⽅式控制⽐赛的过程为了使仿真⽐赛更加真实 ≥ ≥ √ 在环境中⽣成⼀定的环境噪声对每个≤ 的感知和执⾏动作进⾏⼲扰 ≤相当于球员的⼤脑指挥球员的运动每个≤ 模块只允许控制⼀名球员 ≤ 之间不允许直接进⾏通信 ≤之间的通讯必须通过≥ ≥ √ 来进⾏竞赛者同时运⾏与⽐赛球员数⽬相等的≤≥ √ 和≤ 之间的通信是通过 ?°ù °协议进⾏的竞赛者可以使⽤⽀持 ?°ù °的任何程序系统每个仿真周期 ≥ √ 会从全部≤读取下个周期队员要执⾏的命令同时≥ √ 在⼀定的周期内决定于队员的⾃⾝状态为每个队员发送其相应的感知信息≥ ≥ √ 包含两个程序 ≥ ≥ √ 和≥≥ ≥ √ 的⼯作是仿真⾜球和队员的状态!与≤ 进⾏通信!按照⼀定的规则控制游戏的进程裁判功能 ≥ 则负责利⽤? ÷ 或? 系统显⽰虚拟场地如图所⽰ ≥ √ 可以同时与多个≥ 相连在多个显⽰器上同时显⽰⽐赛的情况2 3 设计难点从上节的论述可以归纳仿真⽐赛环境的特点主要有第卷第期李实等国际机器⼈⾜球⽐赛及其相关技术机器⼈年⽉图 ≥动态实时系统⽐赛每个仿真周期为年国际⽐赛规则要求每个在此时间内完成全部计算并将要执⾏的命令发送给≥ ≥ √ 否则将失去本次动作执⾏的机会环境⼲扰由于≥ ≥ √ 的影响每个不能准确地感知环境同时不能精确地改变环境合作与协调全部具有⼀个共同的⽬标需要使⽤有效的⽅法进⾏之间的合作同时解决局部⽬标与全局⽬标个体⽬标与共同⽬标之间冲突的问题受限的通讯带宽系统不允许之间直接进⾏信息交换全部通讯必须由≥ ≥ √ 控制在⼀定的仿真周期内只有有限的消息得到传递3Μυλτι?αγεντ系统ΜΑΣ与分布式⼈⼯智能 ΔΑΙ≤∏是以 ≥和? 为主要研究背景的其主要⽬的就是通过提供⼀个标准的!易于评价的⽐赛平台促进? 与 ≥的研究与发展下⾯简单介绍 ≥与? 的发展历程及主要的研究领域3 1研究背景随着结构和计算机控制的技术处理与系统复杂度的增加使得他们作为单⼀结构的设计维护和中央控制系统的监视都变得⾮常困难分布式系统是很好的解决办法这些系统的主要衡量标准是鲁棒性⽽⾮最优性技术的快速发展从年开始≈≈? ≈? ×的概念在? ≈的研究中成为主要的⾓⾊与相⽐ ? 主要从不同的⾓度研究智能系统的集体⾏为在? 相对模糊的概念中主要领域为多智能体系统 ≥ ≈? 同时包含⼀些经典外的研究领域在过去的年中的设计与应⽤成为越来越多研究⼈员的兴趣≈? ≈? × ⾄少有三个主要的研究领域影响了设计的发展控制理论认知⼼理学和经典规划理论根据对外界环境的刺激采⽤不同的决策与推理⽅式结构可以划分为慎思结构 ? √ !反应结构 √和混合结构 3 1 1Δελιβερατι?εΑγεντσ经典中⼤多数模型基于≥ 和的物理符号系统假说在他们的假说中维护⼀个对外界环境的内部描述这是⼀个精确的精神状态可以通过某种形式的符号推理进⾏改变这种结构称之为慎思结构在过去的⼏年中⼀个最受关注的研究⽅向是的 ? 模型 ?模型的概念始于年≈从那时起它成为设计中主要的研究领域≈≈≈ ? 模型的主要思想是依靠定义⼀组精神类型来描述的内部处理状态和建⽴控制结构精神类型指的是信念愿望和意图在⼤多数实际的 ? ⽅法中如≈ ° ≈已经补充了⽬标和规划的概念3 1 2Ρεαχτι?εΑγεντσ在年代中期出现了⼀种新思想它受到了⾏为⼼理学的强烈影响在⼀些著名学者的引导下如≈≈ ≤ ≈ ≤ ≈和≈⼀种新的结构发展起来它经常称之为 √ 2 ∏或 √ 这种在运⾏时进⾏实时决策通常基于有限的信息量和简单的∏ 2 规则⼀些学者以为代表否认需要任何环境的符号表⽰与? √ 不同的是 √直接基于传感器的输⼊进⾏决策在其内部不维护外界环境模型即可以在完全陌⽣的环境中进⾏操作反应结构的设计受到≥ 假说≈≥ 的启发他相信⾏为的复杂性反映了其所处环境的复杂性⽽⾮内部结构的复杂性 3 1 3混合结构上述的两种结构有其各⾃的缺点纯粹的反应式系统很难设计直接⽬标的⾏为⼤多数基于推理机制的? √ 系统不易处理⽽且缺少反应能⼒发挥两种结构的优点是混合结构设计的主要思想作为⼀种主要的混合结构模型层结构是过去⼏年中逐步发展起来并在实际中有效克服上述缺点的⽅法≈≈≈≈? ≈? ≈≈? ≈ ≥ ≈≥° 层是结构化功能与控制的有效⼿段同时可以使设计的系统具有多种期望的属性如 √ 能⼒! √ 能⼒!合作和⾃适应层结构的主要思想是将按照的功能将其结构分成个或更多的混合组织的层层之间可以互相交互层具有如下优点使模块化不同的功能被清晰的分开并且通过定义好的接⼝相连使结构更加紧凑增加了鲁棒性⽅便调试由于多个层可以并⾏运⾏的计算能⼒得到增强特别地的 √ 能⼒得到了增强在规划时 √ 层仍然可以监视环境状态的变化由于在不同的功能应⽤中需要不同类型的知识限制独⽴层的知识量⽽不影响其决策是完全可能的这些优点使层成为统⼀ √ 和 √ 结构最有效的技术早期基于层结构的系统主要包括 ? 的 ° 系统≈? ≈? ! 的2 结构第卷第期李实等国际机器⼈⾜球⽐赛及其相关技术机器⼈年⽉≈和? ∏的× ∏结构≈?3 2机器⼈⾜球队结构特点但为了完成⽐赛任务每个队员即⼀个必须具有如下能⼒个⼈技术对应于⼈类⾜球队员的个⼈能⼒决策能⼒根据⽐赛的实际情况进⾏实时决策以决定下⼀步的动作合作能⼒可以和其他合作完成⼀定的⼦⽬标学习能⼒包括在线学习⽐赛过程中通过学习来判断对⽅的⾏为和离线学习主要⽤于学习个⼈技术通讯能⼒与本队的其他队员实现有限的信息交换要受到≥ ≥ √ 的限制并不被对⽅破译其中学习和决策是关键因素由 ≤∏仿真模型的原理可知感知环境的信息主要是通过视觉的⽅式听觉信息的传递受到通讯带宽的严重限制因此之间的信息交互不能简单的通过传统的通讯语⾔如 ± 来实现需要从新设计系统的鲁棒性是致关重要的每个的决策不能受到任何环境因素的限制从⽐赛的特点可以看出必须提⾼的智能⽔平使其具有很⾼的学习和思维决策能⼒才能在⽐赛中⽴于不败之地≈°4ΡοβοΧυπ主要参赛队的系统结构和技术特点4 1参赛队的结构特点结构的不同也就体现了决策⽅式的不同参加 ≤∏⽐赛的各国机器⼈球队结构差异很⼤前⾯介绍的⼏种结构都有使⽤如使⽤ ?模型≈≥ ≤° ? ≈ 2? ∏使⽤反应式结构≈∏但⽤得最多的是基于层结构的混合结构模型≈°4 1 1基于ΒΔΙ模型的慎思结构在⼀个动态和不确定的域中如 ≤∏⽐赛建⽴⼀个统⼀的稳定的环境模型是必要的通过⼀个固定的环境模型短期的错误信息需要被更正不精确的信息需要重新进⾏估算通过推理获得错过的信息为了能实现最终的⽬标每个需要在其内部维护⼀个稳定的环境模型含有⼀个稳定的信念≈ 2? ∏有多⽀球队使⽤模型其中最著名的为 × ∏ × 曾获得年⽐赛的亚军 × ∏ × 的结构特点是按照 ? 模型的结构建⽴全队的规划过程环境模型等同于信念从固定⽬标库中选择的⽬标作为? 则表现为两级阶段的规划过程每个仿真周期规划过程都要重新执⾏具体可以区分为如果正在控球则选择传球或继续带球如果没有控球则在断球!四处观察和跑到⼀定位置三中情况中进⾏决策决策过程通过决策树来进⾏在固定的⽬标库中进⾏选择由于没有使⽤和命令来进⾏之间的通讯每个队员对队友的内部状态体⼒状况没有了解可能会产⽣错误的期望⽬标选择之后队员要找到最好的⽅法去实现⽬标这个阶段的规划函数会根据的技术⽔平产⽣⼀个长期的!粗略的同时带有⼀定参数的规划队员执⾏规划4 1 2反应结构⼀个典型的反应结构如下图所⽰图反应式结构从传感器进⼊的数据同时传给多个⾏为模块如果某些模块的条件被满⾜则这些⾏为就会有输出但究竟那⼀个被执⾏或全部执⾏需要由模块进⾏判决⼀般常⽤的算法有静态优先级算法!动态优先级算法和混合算法需要有具体应⽤环境⽽定4 1 3层结构层结构⼀般可分为两层或三层通讯层!控制层和决策层≈∞ ∏≈? ° ≥ ≈≥发展了⼀个决策技术称之为 √ 它在多个事先定义好的⾏为之间进⾏选择≈≥ ? 建⽴了层学习模式⾸先学习低级技术然后按照层的顺序越来越⾼的层技术和⾏为被加⼊此系统与≥ 系统的最⼤差别在于≥ 没有使⽤定义好的⾏为所以系统适合整队⽐赛⽽≥ 的技术主要⽤在⼀对⼀的情况但≥ 的层学习有⼀个重要的问题由于学习的过程是从低级到⾼级逐步进⾏每步学习都是在低⼀层的基础上进⾏的因此当某⼀层学习产⽣误差时误差会通过层之间进⾏传递使整个系统出现决策失误≈×在南加洲⼤学的 ≥ ≥队中使⽤了精确的队模型称之为 ≥×∞ 由于环境状态空间特别巨⼤精确的模型会影响系统的鲁棒性荷兰阿姆斯特丹⼤学的∏≥ ≈∏ ≥ 将≥的层结构进⾏简化建⽴推理层和执⾏层的双层结构同时采⽤⾯向对象技术中的° ù≤ 模型进⾏决策算法的设计取得了很好的效果4 2 参赛队的技术特点学习的内容包括个⼈技术!多之间的合作技术和对⼿的合作模式等⽬前参加∏⽐赛的球队都实现了个⼈技术和多之间的合作技术实现的⽅式主要有遗传算法≈∞ ∏≈× ∏∏ !监督学习≈° 和再励学习≈° ≈ 2? ∏≈∞ ≤ ∞ 其中⽤得最多的是再励学习主要使⽤离线⽅式进⾏训练由于⽐赛只有个仿真周期⼀场⽐赛对机器学习还很不够在线⽅式的学习和调整只有少数⼏种结构实现≈° ≈∞ ≤ ∞ 使⽤再励学习算法由于 ≤∏仿真⽐赛环境为复杂环境同时有很⼤的环境噪声因此很难在内第卷第期李实等国际机器⼈⾜球⽐赛及其相关技术机器⼈年⽉部建⽴精确的环境模型⽽且实际环境还会出现⼀些事先很难预料的状态会使基于精确模型的推理出现偏差因此采⽤ ? 模型有⼀定的不⾜同时我们对⽐赛环境并不是完全陌⽣有⼀定的先验知识所以采⽤单⼀的 √ 模型⽆法满⾜⽐赛的要求因此⼆者的结合的混合结构是最佳选择混合因其更⼴泛的认知能⼒有很成功的应⽤≈≤ ∏5⼩结有关机器⼈⾜球⽐赛的研究在中国刚刚起步本⽂综述了 ≤∏⽐赛的详细情况同时介绍了⽬前国际上⼀些/⽼牌劲旅0的设计思路希望对国内相关领域的研究与发展起到帮助作⽤参考⽂献∏ ≠ ∏∏∏ ∞ ∏ ≤∏ ≤ ° ≤∏ 2 ≥ ? ≤∏ 2 ≥∏εταλ ≥ ≥ √ ∏ ≤∏ ? ùù ∏° ≥ ∏ 2 ≥ ° ? ∏ ≤p ° | × ? ≥2? ∏∏∏ ? × ∏ 2? √ ° × ≤∏ 2 ≥ ? ≤∏ 2 ≥∏ √ × ∞? ∏∏∏ ? ∞ ∞≤∏ 2 ≥ ? ≤∏ ≥ΙΝΤΕΡΝΑΤΙΟΝΑΛΡΟΒΟΤΣΟΧΧΕΡΤΟΥΡΝΑΜΕΝΤΑΝΔΧΟΡΡΕΛΑΤΙ?ΕΤΕΧΗΝΙΘΥΕ≥ ÷ ÷∏2 ≠∞ ≥ 2ΔεπαρτµεντοφΧοµπυτερΣχιενχεΤεχηνολογψΣτατεΚεψΛαβοφΙντελλιγεντΤεχηνολογψΣψστεµσΤσινγηυαΥνι?ερσιτψΒει?ινγΑβστραχτ∏ ≤∏ ? ? ? 2≥ ∏ ≤∏∏ × ∏ √ ∏ ≤∏∏ × ∏∏∏ ? ∏ 2 ≥ 2 × ∏ √ Κεψωορδσ ≤∏ ? 2 ∏ 2 ?作者简介李实 2 男博⼠⽣研究领域智能控制与智能机器⼈系统机器学习与决策等徐旭明 2 男博⼠⽣研究领域智能控制与智能机器⼈系统信息系统等叶榛 2 ⼥副教授研究领域智能控制与智能机器⼈虚拟现实与临场感技术等。