论文部分内容阅读
摘要:机器人是集电子控制与机械自动化于一体的高技术智能化科技的产物,它的魅力不只是体现在赛场上的拼杀风姿,更多的是人类科技进步带给人们挑战,RoboCup(机器人世界杯赛)中型组机器人比赛是机器人技术和分布式人工智能技术的重要研究平台,它的使命是促进分布式人工智能与智能机器人技术的研究与教育。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,从而有效促进相关领域的发展。
关键词:机器人;中型组;RoboCup;智能
本次比赛策略的探究主要是针对行进中的策略,包括射门及行走、躲避、协同合作以及传球。
(一)射门及行走
抢到球以后,当前机器人的做法是直接转向对准球门,射门,可是这样就会有一个问题就是离球门的距离影响射门精准度。
设想:机器人抢到球以后,由于盘球电机是反转的,而比赛要求球必须贴地滚动,所以我认为可以在机器人抢到球以后,采取直接带球和后退带球(后退带球不能超过两米),的方式向球门方向前进,在到达球门正对位置且离球门一定距离时,对准球门,然后射门。这样可以增加入射的相对面积,增加进球概率,从而提高射门精准度。如图,图中设定以足球场宽度为直径以球门中心为圆心的圆和过球门区和禁区的两个直角点的直线所围成如图所示的一个区域。
如图,在图中任取三点A.B,C,将A.B.C三点分别与球门两侧门柱连线,得角度∠A.∠B.∠C,将A.B.C三点与球门中心连线得三点到球门中心的距离分别为d1d2d3。为此我们可以通过设计计算得出射门距离和射门角度的关系,从而可总结出当角度与距离在满足一定范围时射门准确率高。所以可以设计当Robot抢到球以后,立即计算射门角度与射门距离的关系,如果在一定范围则进行射门动作,如果不在此范围,此根据现场情况进行移动。
(二)躲避
当对方机器人来抢球时,最容易丢球。
设想:当对方机器人以一定的速度向我方机器人进攻抢球时,我方机器人为防止丢球,可采取加快盘球电机转动速度(现在盘球电机速度似乎不能更改),并且机器人在行走时转向,将盘球部分背对对方机器人,加速前进,不仅可以遮挡球影响对方机器人探测,而且可以更好的保护球不被丢掉。如图所示,现场情况为B1控球,由第一项中射门及行走策略知此时B1应该先进行控球行走,假设为如图箭头所示方向,这时对方A1将沿图示箭头方向前进,想要阻拦B1从而抢球,此时B方Robot将会计算采取策略二(躲避),即B1在A1即将到达指定位置时加速前进,躲过A1的追赶,从而先于A1到达图中C点,完成躲避策略。
(三)协同合作
有些工作不是一个机器人能够完成,这时候需要几个机器人的协同合作。
设想:a.当遇对方机器人来抢球,带球机器人采取躲避操作不能很好的保护球时,就需要一个同伴来协同躲避,即同伴挡住对方机器人的碰撞,争取时间帮助带球机器人逃离并实施射门操作。b.当对方控球时,为抢球成功,我方可以两个机器人同时进攻,采取两面夹击,一个主攻,一个辅助遮挡对方机器人,完成抢球操作。
如图所示,现场情况为B1控球,由第一项中射门及行走策略知此时B1应该先进行控球行走,假设为如图箭头所示方向,这时对方A1和A2将分别沿图示箭头方向前进,想要阻拦B1从而抢球,此时B方Robot将会计算采取策略三(协同合作),即B2沿箭头方向前进力图阻拦A2,B1在A1即将到达指定位置时加速前进,躲过A1的追赶,从而先于A1到达图中C点,完成躲避策略。
(4)传球
在人类比赛中,不管是十一人制还是五人制比赛,队员在传球中都是采用边奔跑边边传球的方式。
设想:己方机器人在传球时如果可以通过计算及路径规划,使传球过程在跑动中完成。这样可以更好的避免对方的抢球。
如图所示,现场情况为B1控球,由策略一计算可得此时B1不在比较好的射门位置,于是通过计算B1需要将球传给离球门比较近的B2,在传球过程中,如图所示,B1将会采取策略四(传球)将球不直接往此时B2所在的位置,而是沿如图箭头方向传球,此时会与对方A1沿图示方向抢球,这时B2将会沿图示箭头方向前进,这样既可以躲过对方机器人A1的抢球,又可以运动到离球门比较近的符合策略一的位置,进行高命中率的射门动作。
结论:对于机器人比赛策略的探究。可以使具有基本的智能化技术的机器人在比赛中能够有更大的获胜几率,本文讨论了比赛中机器人在行进中部分的策略,包括射门及行走、躲避、协同合作以及传球等四种设计方案。所设计的方案可以使机器人边行走边能够准确找球,不易丢球,增大进球的概率,提高射门精准度,从而保证比赛的可竞争性。
参考文献:
[1]全向智能机器人(MT-OR)上海英集斯自动化技术有限公司
[2]2009中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛中型组规则(Ver.2.1)中国RoboCup中型组技术委员会 2009年
[3]2010中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛中型组规则(Ver.3.0)中国RoboCup中型组技术委员会 2010年
第一作者简介:
1.戴勇(1993-)男,汉族,陕西西安人,长安大学工程机械学院,交通建设与装备专业,2010级本科生。
关键词:机器人;中型组;RoboCup;智能
本次比赛策略的探究主要是针对行进中的策略,包括射门及行走、躲避、协同合作以及传球。
(一)射门及行走
抢到球以后,当前机器人的做法是直接转向对准球门,射门,可是这样就会有一个问题就是离球门的距离影响射门精准度。
设想:机器人抢到球以后,由于盘球电机是反转的,而比赛要求球必须贴地滚动,所以我认为可以在机器人抢到球以后,采取直接带球和后退带球(后退带球不能超过两米),的方式向球门方向前进,在到达球门正对位置且离球门一定距离时,对准球门,然后射门。这样可以增加入射的相对面积,增加进球概率,从而提高射门精准度。如图,图中设定以足球场宽度为直径以球门中心为圆心的圆和过球门区和禁区的两个直角点的直线所围成如图所示的一个区域。
如图,在图中任取三点A.B,C,将A.B.C三点分别与球门两侧门柱连线,得角度∠A.∠B.∠C,将A.B.C三点与球门中心连线得三点到球门中心的距离分别为d1d2d3。为此我们可以通过设计计算得出射门距离和射门角度的关系,从而可总结出当角度与距离在满足一定范围时射门准确率高。所以可以设计当Robot抢到球以后,立即计算射门角度与射门距离的关系,如果在一定范围则进行射门动作,如果不在此范围,此根据现场情况进行移动。
(二)躲避
当对方机器人来抢球时,最容易丢球。
设想:当对方机器人以一定的速度向我方机器人进攻抢球时,我方机器人为防止丢球,可采取加快盘球电机转动速度(现在盘球电机速度似乎不能更改),并且机器人在行走时转向,将盘球部分背对对方机器人,加速前进,不仅可以遮挡球影响对方机器人探测,而且可以更好的保护球不被丢掉。如图所示,现场情况为B1控球,由第一项中射门及行走策略知此时B1应该先进行控球行走,假设为如图箭头所示方向,这时对方A1将沿图示箭头方向前进,想要阻拦B1从而抢球,此时B方Robot将会计算采取策略二(躲避),即B1在A1即将到达指定位置时加速前进,躲过A1的追赶,从而先于A1到达图中C点,完成躲避策略。
(三)协同合作
有些工作不是一个机器人能够完成,这时候需要几个机器人的协同合作。
设想:a.当遇对方机器人来抢球,带球机器人采取躲避操作不能很好的保护球时,就需要一个同伴来协同躲避,即同伴挡住对方机器人的碰撞,争取时间帮助带球机器人逃离并实施射门操作。b.当对方控球时,为抢球成功,我方可以两个机器人同时进攻,采取两面夹击,一个主攻,一个辅助遮挡对方机器人,完成抢球操作。
如图所示,现场情况为B1控球,由第一项中射门及行走策略知此时B1应该先进行控球行走,假设为如图箭头所示方向,这时对方A1和A2将分别沿图示箭头方向前进,想要阻拦B1从而抢球,此时B方Robot将会计算采取策略三(协同合作),即B2沿箭头方向前进力图阻拦A2,B1在A1即将到达指定位置时加速前进,躲过A1的追赶,从而先于A1到达图中C点,完成躲避策略。
(4)传球
在人类比赛中,不管是十一人制还是五人制比赛,队员在传球中都是采用边奔跑边边传球的方式。
设想:己方机器人在传球时如果可以通过计算及路径规划,使传球过程在跑动中完成。这样可以更好的避免对方的抢球。
如图所示,现场情况为B1控球,由策略一计算可得此时B1不在比较好的射门位置,于是通过计算B1需要将球传给离球门比较近的B2,在传球过程中,如图所示,B1将会采取策略四(传球)将球不直接往此时B2所在的位置,而是沿如图箭头方向传球,此时会与对方A1沿图示方向抢球,这时B2将会沿图示箭头方向前进,这样既可以躲过对方机器人A1的抢球,又可以运动到离球门比较近的符合策略一的位置,进行高命中率的射门动作。
结论:对于机器人比赛策略的探究。可以使具有基本的智能化技术的机器人在比赛中能够有更大的获胜几率,本文讨论了比赛中机器人在行进中部分的策略,包括射门及行走、躲避、协同合作以及传球等四种设计方案。所设计的方案可以使机器人边行走边能够准确找球,不易丢球,增大进球的概率,提高射门精准度,从而保证比赛的可竞争性。
参考文献:
[1]全向智能机器人(MT-OR)上海英集斯自动化技术有限公司
[2]2009中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛中型组规则(Ver.2.1)中国RoboCup中型组技术委员会 2009年
[3]2010中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛中型组规则(Ver.3.0)中国RoboCup中型组技术委员会 2010年
第一作者简介:
1.戴勇(1993-)男,汉族,陕西西安人,长安大学工程机械学院,交通建设与装备专业,2010级本科生。