机器人与机器人足球

机器人竞赛是近年来国际上迅速开展起来的一种高技术对抗活动，它涉及人工智能、智能控制、机器人、通讯、传感及机构等多个领域的前沿研究和技术融合。

它集高技术、娱乐和比赛于一体，引起了社会的广泛关注和极大兴趣。

目前，国际上推出了各种不同类型的机器人比赛，如机器人足球、机器人舞蹈、机器人相扑、机器人投篮等，其中尤以机器人足球比赛最为引人注目。

标准的足球机器人比赛国际上主要有两个组织，一个是RoboCup，另一个是FIRA。

相比之下，RoboCup在国际上具有更大的影响力。

RoboCup的目标是：到2050年左右，机器人足球队可以按照国际足联的规则与世界杯冠军队进行一场举世瞩目的人机大赛，并战而胜之。

这个目标是人工智能与机器人学今后50年的重大挑战。

从莱特兄弟的第一架飞机到阿波罗计划将人类送上月球并安全返回地球花了约50年时间；同样，从数字计算机的发明到“深蓝”高性能计算机击败人类国际象棋世界冠军也花了约50年时间。

科学家们相信，经过约50年的努力，建立人形机器人足球队并完成上述目标是完全有可能实现的。

有史以来，人类不断地挑战自我，战胜自我，相信机器人足球队战胜人类世界冠军队将是人类智慧的又一次胜利。

将机器人足球作为一个标准问题和研究工具，其目的是促进人工智能和智能机器人科学与技术的研究与发展。

机器人足球是以体育竞赛为载体的高科技对抗，是培养信息、自动化领域科技人才的重要手段，同时也是展示高科技的生动窗口和促进科技发展的有效途径。

RoboCup有严格的比赛规则，它融趣味性、观赏性、高科技为一体，日益得到许多人，尤其是青少年的关注和喜爱，是人们了解和关注人工智能和智能机器人科学与技术的一座桥梁。

1996年，RoboCup国际联合会成立，并于1996年在日本举行了表演赛。

1997年首届RoboCup比赛及会议在日本的名古屋举行，从而为实现机器人足球队击败人类足球世界冠军的梦想迈出了坚实的第一步，以后每年举办一届。

机器人足球操作方法
机器人足球操作方法取决于具体的机器人设计和规则设置。

一般来说，机器人足球操作方法包括以下几个方面：
1. 视觉感知：机器人通过摄像头等感知设备来获取场地、球和其他机器人的信息。

这些信息可以用来制定行动计划和做出决策。

2. 运动控制：机器人需要通过马达或其他机械部件来实现移动和控制。

操作方法包括前进、后退、转向等基本动作。

3. 碰撞避免：机器人在进行移动时需要监测周围环境，避免与其他机器人或障碍物碰撞。

碰撞避免算法可以通过感知和决策来实现。

4. 球的控制：机器人需要能够识别球的位置和状态，并做出相应的动作来控制球的移动。

操作方法包括踢球、传球和接球等动作。

5. 团队合作：机器人足球通常是以团队的形式进行比赛，所以机器人需要能够与其他机器人进行合作，制定协同策略，并进行通信和协调。

以上只是机器人足球操作的一些基本方法，具体的实现方式和操作规则可能因不同的机器人类型和比赛规则而有所不同。

真实的机器人足球操作方法通常是通过
编程和算法来实现的。

智能机器人比赛规则竞赛目标：普及信息技术知识和智能机器人知识与技能，培养学生的创新能力和动手能力，丰富中小学生的科技活动，推动中小学信息技术教育的发展。

赛项：智能机器人竞赛包括机器人足球 (2对2)、机器人循线和机器人创新设计比赛。

机器人足球比赛一、竞赛规则（一）机器人1.直径。

机器人必须能放入直径为22cm的垂直圆柱桶内。

机器人的所有部件必须全部伸展后才能作为测量尺寸(具体尺寸见规则一、（三）1.)。

2.高度。

机器人高度不超过22cm。

3.控制。

机器人必须是自动控制，必须由参赛队队员手动启动，不允许以各种遥控的方式控制机器人。

4.标识/颜色。

要求参赛队员标记或装饰他们的机器人，以便识别同一支队伍的机器人。

机器人颜色/光线发射必须不影响其他机器人的光感读数。

5.参赛队。

一支参赛队最多由2个机器人组成。

6.结构。

只要符合上述要求，且机器人的设计与搭建主要由参赛队员完成，就可以使用任何机器人套装或积木设计机器人，也可以使用电子和金属零部件设计机器人(见一、（三）2.) 。

机器人部件可以使用胶水、螺丝钉等材料固定。

7.机器人占据球的范围。

定义为：固定在机器人两条突出直条所包含的内部空间。

机器人占据球的纵深不能超过20mm（如右图）。

8.守门员。

如果在比赛中使用守门员，守门员不允许只做单向运动，它必须能朝各个方向移动。

当足球运动到离球门45cm的范围内，守门员必须对球作出反应，否则将被视为“损坏的机器人”(见二、(十))。

9.进攻队员。

如果机器人损坏了足球，机器人将被从场地上拿走且被视为损坏的机器人。

参赛队队员应对该机器人作出调整以防止再出现这种情况。

如果机器人再次损坏足球，将被取消该场比赛资格。

（二）球1.决赛用球。

决赛采用由Wiltronics研究中心制造的MK2红外球（直径约为7.5cm）。

此球发光均匀，且发射红外光。

2.厂商。

ROBOCupJunior技术委员会已经测试了以下两种电子球，它们的性能相似。

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。

名词解释1.人工智能：是机器的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动。

2.机器人：是一种自动化的机器，这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如：感知能力（获取环境信息和知识的能力）、执行能力（移动和操作物质对象的能力）、适应能力（完成不同任务的可编程能力）、自主能力（独立或人机协作运行的能力）。

总之:是有一定感知、思考能力,能行动的机器。

3.数据：是信息的载体和表示4.信息：是数据在特定场合下的含义，或数据的语义，是对客观事物的一般性描述5.知识是对信息进行加工所形成的对客观世界规律性的认识。

①是经过精简、塑造、解释、选择和转换的信息②是由特定领域的描述、关系和过程组成。

6.知识表示：是对知识的一种描述，或者说是将知识编码为一组计算机可以接受的数据结构的过程。

衡量标准：可实现性、表示能力、可利用性、可组织性、可维护性、自然性7.事实：可看作是一个断言。

常用三元组表示8.规则：描述事物间的因果关系。

规则的产生式表示形式称为产生式规则，简称规则，或产生式9.产生式系统：把一组产生式放在一起，并让它们相互配合，协同作用以求解问题的系统称为产生式系统。

基本结构包括三个部分：综合数据库(global database)、规则库(set of rules)、控制系统(control system)。

10.综合数据库：也称事实库，存放已知的事实和推导出的中间事实;11.规则库：存放所有规则的集合，这些规则描述了问题领域中的一般性知识。

12.框架理论：人们对现实世界中各种事物的认识都是以一种类似于框架的结构存储在记忆中的。

当遇到一个新事物时，就从记忆中找到一个合适的框架，并根据其细节加以修改、补充，从而形成对这个新事物的认识。

人们不可能把过去的经验全部存放在脑子里，而只是以一种通用的数据形式把它们存储起来，当新情况发生时，只要把新的数据加入到该通用的数据结构中便可以形成一个具体的实体，这样通用的数据结构称为框架。

河南省大学生机器人竞赛机器人专项赛—足球机器人比赛规则2019年4月17日一．项目简介 (4)二．赛项说明 (4)2.1比赛总体流程 (4)2.1.1比赛周期 (4)2.1.2中场休息 (4)2.1.3主动暂停 (4)2.1.4补时 (4)2.1.5加时赛 (5)2.1.6放弃比赛 (5)2.2比赛的开始和重新开始 (5)2.2.1前言 (5)2.2.2开球 (5)2.3放球 (6)3.活球和死球 (6)3.1死球 (6)3.2活球 (6)3.3犯规和处罚 (6)3.4小型组技术委员会决议 (7)4.得分方式 (7)4.1进球得分 (7)4.2比赛获胜 (7)4.3竞赛规则 (7)5.越位 (7)6.犯规和不当行为（违例） (7)6.1 直接任意球 (7)6.2点球 (8)6.3间接任意球 (8)6.4纪律处罚 (8)7.任意球 (11)7.1任意球的类型 (11)7.2直接任意球 (11)7.3间接任意球 (11)7.4任意球过程 (11)7.5犯规和惩罚 (11)8.点球 (11)8.1球和机器人的位置 (12)8.2裁判 (12)8.3过程 (12)8.4犯规和惩罚 (12)9.掷界外球 (13)10.门球 (13)11.角球 (13)11.1过程 (14)11.2犯规和惩罚 (14)三.比赛场地及器材 (16)3.1场地 (16)3.2球门 (17)3.3公用视觉 (17)3.4机器人色标 (17)3.5通信要求 (17)3.6比赛用球 (18)四.机器人要求 (18)五.技术挑战赛 (19)一．项目简介小型组足球机器人比赛是RoboCup机器人足球世界杯的主要项目之一。

本次比赛采用两队各3 台实物移动机器人在约4m×6m 的场地上进行机器人足球比赛。

规则及赛制均参考“RoboCup”机器人世界杯小型机器人足球比赛”规则制定。

参赛队参赛机器人须采用符合小型组技术要求的标准小型足球机器人，通过编写比赛策略和运动规划算法与代码，两两对抗，以在规定时间内进球数计算胜负。

基于计算机视觉的机器人足球比赛技术在当今的科技时代，机器人的应用越来越广泛，其中机器人足球比赛是一项非常受欢迎的领域，它结合了人工智能、机器学习、计算机视觉等技术，为机器人赋予了全新的能力，并且具有极高的挑战性。

在这篇文章中，我将着重介绍基于计算机视觉的机器人足球比赛技术的发展现状和未来前景。

一、机器人足球比赛的基本原理机器人足球比赛是由两支队伍，每支队伍有若干个机器人参与的比赛。

在比赛中，机器人需要完成各种各样的任务，如传球、射门、拦截、防守等。

这些任务需要依靠多个学科的知识和技术，因此机器人足球比赛是一项非常综合的技术竞赛。

机器人足球比赛的基本原理是通过计算机视觉技术实现机器人的感知和控制。

具体来说，机器人需要通过摄像头等设备采集周围环境的图像或视频，并通过计算机视觉算法进行图像分析和处理，从而判断出场上其他机器人和足球的位置、速度、运动方向等信息，最终完成对机器人的控制和指导。

在比赛中，机器人的控制和指导方式可以通过无线通信或者局域网进行实现。

二、计算机视觉技术在机器人足球比赛中的应用计算机视觉技术是机器人足球比赛中不可缺少的一环。

正是这项技术的应用，实现了机器人的感知和控制，从而让机器人具有了赛场上的灵活性和实用性。

1、目标检测和跟踪在机器人足球比赛中，机器人需要识别并追踪球员、足球等多个目标，这需要采用目标检测和跟踪的算法。

最常用的目标检测算法是基于颜色或者形状的检测算法，而跟踪算法则通常采用第三方库或者深度学习的方式进行实现。

2、路径规划和运动控制在机器人足球比赛中，机器人需要完成各种各样的移动任务，如接球、传球、射门等。

这需要采用路径规划和运动控制的算法。

通常采用的路径规划算法有常规的追踪算法、A*算法、增量式规划算法等等；运动控制常用的算法是PID控制算法、模型预测控制算法等等。

三、机器人足球比赛技术的发展现状机器人足球比赛技术是一项持续不断发展的技术。

在过去几年，机器人足球比赛技术经历了较大的突破，并有了长足的进步。