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智能机器人足球比赛规则一、比赛场地及设备标准1、场地：长240cm，宽160cm，高18cm。
2、墙壁：场地边界放臵墙壁（包括球门区），由木板制成。
墙壁外侧为红、黄、绿相间的彩色，球场墙壁内侧为黑色，球门墙壁（三面）内侧为白色。
3、球门：球门位于场地底线的中间，宽60cm，深15cm，门前有一条宽0.8cm 的红色球门线。
4、基板：球场铺有一张灰度由浅至深的黑白图纸，基板应尽量保持平整和水平。
5、球门区：从球门线两端向中场延伸20cm的矩形区域。
6、点球位：两个半场内距球门线中点垂直距离60cm处。
7、开球点：球场中央点。
8、坠球点：经过点球位，与中场线平行，形成2条线；再将球场纵向4等份，形成3条线。
这样，包括中场线在内的6条线所形成的9个交点即为坠球点（见上图）。
（在真实的场地中坠球点没有明显标志）9、照明：为室内体育馆灯光。
10、机器人：机器人体积（包括静止和比赛状态）必须在一个直径为30cm 圆的范围内，限高22cm，限重2.5kg。
机器人（形成三面包围球体的）踢球装臵的深度最大为3cm。
11、足球：直径9cm，重160±5g。
是一个内部装有电池与小电珠的透明发光球（波长范围为810-700nm；光幅射密度为单个150Lm；光线直接、均匀地覆盖球面，且无盲点）。
二、名词解释1、出界球：足球（越过墙壁）被机器人踢出球场外。
2、进球：足球的中心（即球的1/2以上）越过球门线且非出界球，即为进球。
3、死球：足球被机器人和墙夹在中间无法移动、或足球被多个机器人包围卡住不动超过10秒钟时，则为死球。
4、丢球：机器人在第一次踢出球以后5秒内没有再接触到球。
5、比赛中断：裁判员吹哨宣布比赛开始或继续后，在20秒内没有任何机器人触到球，而且看上去没有机器人将会触到球，为比赛中断。
6、坠球：当发生死球或比赛中断时所采用的继续开始比赛的方式。
7、任意球：发生犯规判罚、出界球、点球未中时所采用的继续开始比赛的方式。
足球机器人原理
足球机器人是一种通过技术手段实现足球比赛参与和操作的机器人。
其原理主要包括感知、决策和执行三个方面。
感知方面，足球机器人通过搭载各种传感器获取场地信息，例如摄像头获取图像信息、红外传感器检测距离和位置等。
这些传感器能够将外部环境的信息转化为数字信号，并传递给下一步的决策操作。
决策方面，足球机器人的核心是搭载了人工智能技术，通过对感知到的信息进行处理和分析，制定出相应的策略和决策。
这些策略包括进攻、防守、传球、射门等，使机器人能够根据当前的比赛情况做出最佳的动作选择。
执行方面，足球机器人根据决策生成的指令，通过驱动装置进行具体动作执行。
例如，机器人可以通过电机控制轮子的运动来实现移动，通过电磁继电器控制摄像头云台的转动等。
这样，机器人就能够在场地上完成各种动作，并参与到足球比赛中。
整个足球机器人的原理基于感知、决策和执行的闭环过程，通过感知场地信息、决策策略和执行动作，使机器人能够模拟人类参与足球比赛的能力。
这种技术的应用不仅可以提高足球比赛的趣味性，还可以促进机器人技术的研究和发展。
全自主足球机器人的研究综述摘要：机器人足球比赛是一项极具魅力的高科技竞技比赛,它涉及人工智能、机器人学、计算机技术、通讯技术、传感技术等诸多领域的前沿技术。
足球机器人的智能化水平的提高体现了科技发展的最高水平。
现在全自主足球机器人的发展研究更是人类研究的热点之一。
关键词：人工智能足球机器人全自主1、引言机器人足球比赛已经成为一项全世界瞩目的高科技对抗赛。
在世界上影响较大的赛事主要有两个,一个是由国际机器人足球联合会(FIRA)组织的微机器人世界杯,每年举行一次,同时进行这一领域的学术研究；另一个是由国际人工智能协会组织的机器人世界杯RoboCup,也是每年一届,它要求参赛的机器人是自主式的,其复杂程度和制作成本较高。
足球机器人为智能系统的研究提供了一个很好的载体,它充分体现了人工智能、机器人学、传感器技术等多技术的发展水平和融合程度,也从另一个侧面反映了一个国家信息与自动化领域的科技发展水平。
足球机器人不仅将静态环境下单智能体对单智能体的挑战提升为多智能体对多智能体的对抗,并实现了在复杂环境下,以实时控制的方式进行信息的处理和决策分布。
2、足球机器人2.1 足球机器人比赛种类FIRA机器人足球比赛种类:半自主型机器人足球;全自主型机器人足球;仿真机器人足球;超小型半自主机器人机器人足球;超小型全自主机器人足球;类人机器人足球。
RoboCup机器人足球比赛种类:电脑仿真比赛;小型足球机器人赛;中型自主足球机器人赛;四腿机器人足球赛;拟人机器人足球赛。
2.2 机器人足球比赛情况简介在足球场上,是装有完整的智能控制系统的车型足球机器人,机器人可以自主的收集周围的信息和比赛的情况,并能自主的进行行为决策,包括导航定位,寻找足球、队员和球门,遇到对方队员进行自主避障,并选择时机带球入门。
比赛一般先进行小组赛,出线队伍进入下一轮淘汰赛,如果打成平局,则进入加时赛,若仍不能分出胜负,则双方互罚点球决胜负。
比赛分成上下两个半场,各十分钟,中场休息五分钟。
基于人工智能的机器人足球比赛策略研究人工智能（Artificial Intelligence，AI）的飞速发展使得机器人在各个领域的应用愈加广泛，其中包括机器人足球比赛。
机器人足球比赛是一项由具备自主决策和行动能力的机器人参与的高科技竞技体育运动。
本文将探讨基于人工智能的机器人足球比赛策略，并研究如何通过不断优化策略提升机器人球队的竞技水平。
一、研究背景随着人工智能的突破性发展，机器人在足球比赛中的应用逐渐取得突破性进展。
与传统足球比赛相比，机器人足球比赛更加注重技术和策略的创新。
利用人工智能技术，机器人足球比赛能够实现自主决策、自主协调和自主执行动作，进而提高球队的整体实力。
二、机器人足球比赛的技术挑战在机器人足球比赛中，机器人需要具备一系列技术来完成比赛任务。
其中，视觉感知、路径规划和动作执行是关键技术挑战。
1. 视觉感知机器人足球比赛中，机器人需要通过视觉感知来获取比赛场地和其他机器人的信息。
这要求机器人能够准确地识别球场上的目标物体，包括球和其他球员。
视觉感知技术需要具备高速、高精度和鲁棒性，以应对复杂的比赛环境。
2. 路径规划路径规划是指机器人在比赛场地中找到最佳的路径以达到特定目标。
机器人需要根据比赛的实时情况，如球的位置和其他机器人的位置，动态调整路径和速度。
路径规划技术需要综合考虑机器人的动力学特性、环境约束和比赛目标，以实现高效的移动。
3. 动作执行机器人足球比赛中，机器人需要准确执行各种动作，如传球、射门和防守等。
动作执行技术需要具备高精度的运动控制和灵活的协调能力，以实现精准的球场操作。
三、基于人工智能的机器人足球比赛策略研究基于人工智能的机器人足球比赛策略研究主要涉及以下几个方面：1. 智能决策机器人足球比赛中，每个机器人需要根据比赛的实时信息做出智能决策。
智能决策需要综合考虑多个因素，如球的位置、队友和对手的位置，以及比赛的战术要求。
机器人通过智能决策来选择最佳的行动策略，以达到比赛目标。
机器人足球中的智能控制系统研究随着人工智能技术的不断发展，机器人技术在各个领域得到了广泛应用。
其中，机器人足球是人工智能技术在体育运动领域的一次创新尝试。
机器人足球是指通过人工智能技术实现的机器人版足球比赛，比赛过程中机器人需要自主思考、行动和协作，达到足球比赛的目的。
在机器人足球比赛中，智能控制系统是实现机器人自主思考和行动的关键技术。
本文就机器人足球中的智能控制系统进行探究和研究。
一、机器人足球的基本原理机器人足球是通过安装在机器人上的传感器和执行器来实现的。
传感器可以感知环境中的信息，如光、声、温度等等；执行器可以控制机器人的运动和动作，如移动、停止、旋转、射门等等。
机器人足球比赛通常分为两个阵营，每个阵营有多个机器人，比赛场地通常为室内，场地较小。
机器人足球比赛的目的是让机器人分别代表不同阵营，通过传球、运动和射门等方式，完成进球和防守等动作，达到足球比赛的目的。
机器人足球的基本原理就是借助控制系统实现机器人的自主思考和行动，从而达到参与足球比赛的目的。
智能控制系统就是实现机器人自主思考和行动的关键技术。
二、机器人足球中的智能控制系统智能控制系统是指通过算法和硬件设备实现机器人自主思考和行动的技术。
在机器人足球中，智能控制系统的主要作用是实现机器人的决策、规划、控制和协作等过程。
（一）机器人足球中的决策系统机器人足球中的决策系统是实现机器人自主思考和判断的关键技术。
在机器人足球中，决策系统需要完成以下任务：1. 实时感知环境信息，包括球的位置、机器人位置、对方机器人位置等信息；2. 判断当前情况，如空门、有进攻机会或需要防守等；3. 基于当前情况做出决策，如传球、盘带、射门、防守等。
机器人足球中的决策系统需要具备较高的智能化和实时性。
智能化体现在机器人需要基于环境信息进行分析、归纳、推理等过程，实现自主判断和决策；实时性则是指决策系统需要在短时间内做出正确的决策，以应对快速变化的比赛场面。
基于人工智能的智能机器人足球比赛策略研究近年来，随着人工智能技术的快速发展，智能机器人足球比赛成为科技与体育的完美结合之一。
通过人工智能技术，机器人能够模拟人类的感知、决策和行动能力，为足球比赛注入了新的活力和挑战。
本文将基于人工智能技术，深入研究智能机器人足球比赛的策略，并对其进行探讨和分析。
智能机器人足球比赛的策略研究可以从多个角度进行，如进攻、防守、战术安排等。
其中，进攻策略是智能机器人足球比赛中最重要的因素之一。
智能机器人足球队需要能够准确评估对手的防守水平和弱点，寻找到进攻的突破口，通过传球和配合实现进攻目标。
在研究进攻策略时，可以采用深度学习和强化学习等人工智能技术，通过大量的训练数据和优化算法，提高机器人足球队的进攻能力和效果。
除了进攻策略，防守策略也是智能机器人足球比赛中至关重要的一环。
智能机器人足球队需要能够迅速判断对手的进攻意图和动作，采取适当的防守策略进行干扰和封堵。
在研究防守策略时，可以利用计算机视觉和深度学习等技术，实时分析比赛画面和球员动作，通过智能机器人足球队的协同作战，提高防守效果和反击机会，增加胜利的可能性。
此外，战术安排也是智能机器人足球比赛中的关键因素之一。
战术安排需要综合考虑球队的整体实力、对手的特点、比赛环境等多种因素，制定出合理的战术方案。
在研究战术安排时，可以借助数据分析和模拟仿真技术，通过大量的实验和仿真测试，找出最佳的战术组合，并进行实时调整和优化。
通过智能机器人足球队的整体战术配合和个体技能发挥，提高比赛的胜率和娱乐性。
此外，智能机器人足球比赛策略的研究还可以从其他方面展开。
例如，提高机器人足球队的感知能力，使其能够更准确地感知场上的比赛局势和对手的动作。
还可以研究如何进行集体智能决策，使机器人足球队能够在复杂的比赛环境中做出快速而正确的决策。
此外，还可以通过机器学习和模仿学习等技术，提高机器人足球队的个体技能和团队配合能力。
总之，智能机器人足球比赛策略的研究是一个复杂而有挑战性的课题。
智能足球机器人
摘要：智能化是计算机发展的必然趋势，人工智能领域的研究越来越受到重视，近几年人工智能成为研究热点之一。
而智能足球机器人集多种先进技术于一身，为智能体系统的理论研究和模型测试提供了一个标准的实验平台。
本文主要分析了智能足球机器人的各种系统组成与作用。
关键词：智能机器人驱动系统控制系统感知系统通信系统
引言：智能足球机器人的体积一般较小，集成程度较高。
其移动方式大多为车轮式移动，而单片机常作为其核心的控制器件，小型直流电机则作为动力驱动，感知系统则大部分依赖视觉系统和其他传感器。
另外通过软件编程实现对智能机器人行进、绕障、停止等的精确控制和检测数据的存储、显示、执行。
它融合了人工智能、智能控制、实时视觉、无线通讯、机电一体化等多学科知识。
机器人足球本身是一个典型的智能体系统，对其的研究具有深远意义。
一、智能足球机器人的总体介绍
足球智能机器人系统是多个机器人活动在一个实时、噪声以及对抗性的复杂环境下，通过协作、配合朝一个共同的目标行动。
它包括：智能机器人系统、智能体数据结构设计多智能系统、实时图像处理与模式识别、移动机器人技术、机器的传动与控制、传感器与数据融合和无线通讯等等。
中型组足球机器人比赛是近几年国内外新兴一个组别，它要求多个机器人在完全自主的状态下完成控球，传球，配合，射门等动作，相当于一个分布式多智能体控制系统。
其中需要解决的关键问题包括，图像采集以及信号处理，路径规划，无线通讯，控制决策，多传感器信息融合等技术。
因此足球机器人大致由四个子系统构成：实时多目标跟踪的视觉子系统,基于人工智能的决策子系统，无线通讯子系统，机器人小车子系统。
本文将分别讨论其小车驱动系统，感知系统，控制系统（即决策系统）和通信系统。
二、智能足球机器人的驱动系统
智能足球机器人一般有履带式、轮式、步行式等，步行式相对来说智能化水平高而且对结构要求也较高。
履带式的运动则比较平稳。
然而一般足球智能机器人都采用轮式，轮式相对履带式简便灵活，适应能力高。
而其驱动系统最普遍的就是运用小型直流电机，在机器人底层平台的伺服驱动部分，用普通的直流电机加上磁性编码器(码盘)取代昂贵的伺服电机系统,成功实现电机的闭环控制、采用模块化双重嵌入式结构，电机嵌入电机安装套中，电机安装套通过推力球轴承、止推环和挡圈嵌入橡胶车轮中，同时起到车轮轴的作用，轴承止推法兰盘与电机安装套连接起轴承限位功能，电机驱动法兰盘通过安装螺孔连接在橡胶车轮上，其中心有一键槽孔以连接电机轴。
当电机转动时，电机轴带动电机驱动法兰盘同步转动，
继而驱动车轮，从而实现电机对车轮的同步直接驱动。
整套驱动装置通过电机安装套底部的外伸法兰盘接口与机器人车体连接。
这种驱动结构不仅结构紧凑，而且具有定位准确、磨损小、抗冲击性好、移植性很强的特点。
除此外软件的设计也对驱动系统有较大的影响，采用反馈等对驱动加以调节，使得运动平稳，准确。
同时将机器人的速度和位置信息，通过串口通讯反馈给控制系统，实现闭环控制。
足球机器人驱动控制系统的实时性和鲁棒性是决定其性能优劣的决定因素，一定条件下的自适应能力也是决定其智能水平的一项重要指标.在文章的最后部分，对足球机器人的基本避碰、避障功能，以及射门技能，进行了实验和比赛。
结果表明，机器人具有较好的环境适应能力。
同时，这些结果从另一方面也验证了驱动控制系统设计的可靠性和灵活性驱动系统是智能足球机器人最底层最基本的系统，对于整个机器人的运动起重要作用。
三、智能足球机器人的控制系统
智能足球机器人的控制系统，也就是决策系统，包括数据预处理，机器人的路径规划等等，还需要控制程序的良好设计，使得机器人接收各处传来的信息，并及时完成信息的处理，自主决策与其它队友协调运动连贯顺利。
决策系统是整个系统的核心部分，它主动完成知识提取并确定机器人的协同任务。
目前对足球机器人系统决策策略的研究都是采用物理上甚至逻辑上完全集中式的协调方式，决策模型都是以计算机为载体的，所有的决策任务都是在计算机内完成，然后机器人进行执行。
此外还包括电池、电源管理单元、可编程控制器单元、输入输出I/O单元、马达驱动单元、左轮马达与右轮马达及若干传感器；所述的电池连接电源管理单元并通过其向所述的可编程控制器单元、输入输出I/O单元供电，该电池还单独连接所述马达驱动单元，并通过其向所述左轮马达与右轮马达供电；所述的电源管理单元设有一保护电路。
此种方法的优点在于，智能足球机器的控制系统的电路简化、马达响应速度更快、马达与可编程处理器分开供电，可编程、智能化、工作可靠。
系统的电源由串联蓄电池提供，经过一块单输入多输出的DC-DC电压转换模块为整个系统提供所需电压。
另外还应具有上位机系统，作为上位机它主要负责整个系统的控制决策，包括多传感器的信号融合，数字图像处理以及行动路径规划。
超声波阵列配合全景视觉模块完成机器人的避障和运动识别功能。
总之，决策系统在足球机器人的行为中扮演着重要的角色，相当于机器人的大脑中枢，控制着机器人的一切行动。
四、智能足球机器人的感知系统
智能足球机器人的感知系统是其最为重要系统之一。
自主式足球机器人系统通过自身携带的感知外部环境的传感器来采集环境信息，对其进行实时处理，然后根据所得到的处理结果进行决策，执行相应的动作。
机器人本体装有一系列传感器，包括红外线发射管和红外接收模块，光传感器和电压开关。
在此基础上再增加视觉系统，使其成为一个自主的足球机器人。
根据比赛用球为红外发射装置，故采用的传感器为红外接收的传感器，故红外线发射和接收模块作为整体使用，该元件由红外发光管和接受管组成，用于探测足球的位置，根据车体前方的两个红外传感器接收红外光输出电压不同比较来判断球的方位指导车体前进方向。
同时也配合光传感器，对障碍和目标进行识别，，然后传送给控制系统综合控制整个机器人的运动。
还有机器人对进攻方向作出正确判断必须要能读出场地的灰度变化信息。
要实现这一功能，则也要用到红外光电反射式传感器。
与此同时视觉感知系统是足球机器人必不可少的一部分，它能正确识别足球及其己方队员和敌方队员，以便机器人能准确完成踢球，拦球，
传球等动作，还有对机器人的自定位，方向，编号的识别器重要作用，提高识别的效率。
作为机器人的主要感知设备，视觉系统是整个机器人的眼睛，是系统获取外部信息最主要的通道，是足球机器人系统的基础。
它不断采集场上的信息，对图像进行处理、分析，完成目标识别和跟踪，并把得到的目标信息传递给决策系统。
视觉系统的好坏对机器人性能的发挥起着决定性作用。
视觉功能的实现还需要图像处理软件的协助，而图像处理软件包括图象分割、畸变校正和目标识别三个模块。
可见，智能足球机器人的感知系统是有多个结构共同组成，它们相辅相成，共同作用与机器人对外界的感知，以便达到设计目标。
五、智能足球机器人的通信系统
最后讨论的是机器人的通信系统，其中无线通信系统是衔接主机和底层机器人不可缺少的一环，它必须保证从主机端到机器人底层之间的数据传送是可靠的，从而使得机器人比较能够顺利流畅进行。
由于机器人自身的负重能力有限，因此通过无线通信方式，借助外部计算机和工作站处理传感器信息成为一种可行高效的方法。
无线通信系统的性能相当程度上直接影响着机器人的场上表现。
机器人的通信需要解决对话管理、通信语言和通信协议等几个问题，还有发送端和接收端系统的硬件设计和实现及其软件设计。
机器人的通信过程大致为首先通过计算机编码器进行编码，然后通过发射端进行无线电发射，机器人的接受端接收后进行解码以及决策。
通信不仅通过无线方式，还可以依赖于机器人自带的视觉传感器，通过对场上情况的记录与分析，得到可行决策。
由于比赛双方都有多个机器人同时在场地上跑动，要求无线通信有一定的抗干扰性。
故对于无线通信系统的电路设计要求较高，设计过程必须考虑到信号之间的互相干扰，并在最大程度上减少这种干扰。
除了计算机与机器人之间的通信，还可以运用机器人之间相互的通信，这种通信智能化程度更高，由于比赛时多个足球机器人的共同配合和协调完成的，故它们之间的“交流”也是非常重要的。
随着科技的发展，以后的通信不再仅仅依靠无线电，还可以进行语音识别，通过声波等进行通信。
虽然复杂性有所提高，但是简便灵活高效的通信方式必定成为主导。
总结：
智能足球机器人是一个极富挑战性的高技术密集密集型项目，融小车机械、机器人学、机电一体化、单片机、数据融合、精密仪器、实时数字信号处理、图像处理与图像识别、知识工程与专家系统、决策、轨迹规划、自组织与自学习理论、多智能体协调以及无线通信等理论和技术于一体，既是一个典型的智能机器人系统，又为研究发展多智能体系统、多机器人之间的合作与对抗提供了生动的研究模型，融多种先进技术与一身。
足球机器人还是一个机器人社会的雏形，除了具有普通机器人的特性之外，更重要的是它是一个多智能体，由多个机器人配合并协作来完成各种动作，各个机器人均有自己特定的身份，在足球机器人这个平台上，主要的策略实现表现在程序的设计上，但是最基本的载体是机器人。
我相信，随着科学技术的不断发展，智能足球机器人各系统亦将越来越丰富，其效率和可靠性也将越来越高，对其的研究将对今后科学技术的发展具有重要意义。
