机器人足球与人工智能
中国机器人大赛以及国际机器人足球锦标赛背景介绍
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。
足球机器人原理
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。
人工智能机器人在体育竞技中的应用
人工智能机器人在体育竞技中的应用
1. 体育竞技一直是人类社会中备受瞩目的领域之一，而随着科技
的不断进步和发展，人工智能机器人在体育竞技中的应用也逐渐走进
了人们的视野。
2. 在足球比赛中，人工智能机器人被广泛运用在训练和分析方面。
通过模拟各种比赛场景以及球员动作，这些机器人可以帮助教练
和球员更好地理解比赛规律和对手的战术，从而提高球队的整体竞技
水平。
3. 人工智能机器人还可以在网球比赛中扮演重要角色。
通过使
用高精度的传感器和先进的算法，这些机器人可以模拟出顶尖选手的
比赛风格，并通过与人类选手对抗来提高对手的技能水平。
4. 除了在球类运动中的应用，人工智能机器人在田径运动中也
有着独特的作用。
比如，一些机器人可以模拟出优秀运动员的动作和
训练方法，帮助教练调整运动员的技术细节，提高其竞技水平。
5. 在体操比赛中，人工智能机器人的应用也颇具潜力。
通过对
运动员的动作和表现进行分析，这些机器人可以帮助教练挖掘出潜在
的问题，并提供针对性的训练建议，从而在比赛中取得更好的成绩。
6. 此外，人工智能机器人还可以在各种团体项目中发挥作用。
比如在篮球比赛中，机器人可以通过模拟对手的防守方式和进攻策略，帮助球队更好地应对各种挑战，提高整体比赛的胜率。
7. 总体来说，人工智能机器人在体育竞技中的应用具有广阔的
前景和潜力。
通过与人类选手的对抗和合作，这些机器人可以不断提
高自身的智能水平，为体育竞技的发展注入新的活力和动力。
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。
AI机器人在体育竞技中的应用案例分析
AI机器人在体育竞技中的应用案例分析引言：AI机器人（Artificial Intelligence Robot）是指通过人工智能技术和机器人技术相结合，具备模拟人类智能以及进行各种任务的机器人。
随着科技的快速发展，AI机器人在各个领域都得到了广泛应用，其中体育竞技领域也不例外。
本文将分析几个AI机器人在体育竞技中的应用案例，探讨其优势和挑战。
一、AI机器人在足球领域的应用案例足球作为全球最受欢迎的体育项目之一，AI机器人在足球领域的应用开辟了新的可能性。
举例而言，英国一家公司开发了一款名为RoboCup的足球机器人，它能够模拟足球比赛，具备自主学习和决策的能力。
这些机器人能够通过感知环境、分析比赛情况，并作出相应的反应。
它们的出现使得足球训练和比赛更加科学和高效。
二、AI机器人在篮球领域的应用案例篮球作为一项技术和智力并重的竞技运动，同样可以借助AI机器人来提升训练和比赛的水平。
例如，美国一家公司研发了一款名为"Basketball AI Coach"的机器人，它能够通过分析球员的投篮姿势和运动轨迹，提供准确的技术指导和训练建议。
这种机器人的出现，使得篮球训练更加科学和个性化。
三、AI机器人在乒乓球领域的应用案例乒乓球作为中国的国球，一直以来备受关注。
近年来，AI技术在乒乓球领域的应用取得了突破性进展。
中国一家公司研发了一款乒乓球机器人，可以与人类选手进行实时对战。
这款机器人具备高度精准的球路预判能力和出色的反应速度，使得与之对战的选手可以获得高强度的训练和挑战。
这种机器人的出现，推动了乒乓球训练水平的进一步提升。
四、AI机器人在田径领域的应用案例田径运动要求选手具备出色的速度和力量，而AI机器人的应用可以帮助选手进行更有效的训练。
例如，瑞士一家公司研发了一款名为"AI SprintCoach"的机器人，它可以模拟出色的田径选手的动作和技术，帮助运动员分析自身动作的改进空间，并提供相应的训练建议。
足球机器人 机器人介绍
摘要 (5)ABSTRACT ....................................................................错误!未定义书签。
第1章绪论 . (6)1.1引言 (6)1.2多智能体的研究现状及其应用 (6)1.2.1多智能体系统（Multi-Agent System，简写为MAS） (6)1.2.2多智能体系统的理想研究平台—足球机器人 (8)1.3足球机器人简介 (8)1.3.1足球机器人系统及其分类 (8)1.3.2足球机器人的发展及现状 (11)1.4R OBO C UP概述 (12)1.4.1 RoboCup比赛介绍 (12)1.4.2 RoboCup中的关键技术 (14)1.4.3 研究RoboCup的意义 (15)1.5论文的主要工作 (16)第2章足球机器人的总体结构 (18)2.1引言 (18)2.2足球机器人系统构成 (18)2.3本实验平台硬件构成 (19)2.3.1机器人小车子系统构成 (20)2.3.2视觉子系统构成 (23)2.3.3通讯子系统构成 (26)2.3.4主计算机 (27)2.4足球机器人管理系统 (28)2.4.1策略库 (29)2.4.2机器人管理器 (30)2.4.3机器人函数库 (30)2.4.4命令解释器 (30)2.4.5路径规划器 (30)2.5小结 (31)第3章多智能体足球机器人系统的底层控制策略设计 (32)3.1引言 (32)3.2足球机器人的运动学、动力学分析 (32)3.3球的运动学分析 (34)3.4足球机器人的基本行为 (36)3.4.1速控行为（Velocity） (36)3.4.2移动行为 (36)3.4.3旋转行为(Angle) (37)3.5足球机器人的基本动作 (39)3.5.1踢球（Kick） (39)3.5.2拦截(Block) (41)3.5.3射门(Shoot) (44)3.5.4守门(Goalkeep) (46)3.5.5传球(Pass) (47)3.6小结 (50)第4章多智能体足球机器人系统的高层控制策略设计 (52)4.1引言 (52)4.2控制策略的实现过程 (52)4.3基于产生式规则的高层策略表示 (55)4.4全场区域控制策略 (58)4.4.1场地划分 (58)4.4.2具体控制规则 (59)4.5队形的确定 (63)4.5.1队形的定义 (63)4.5.2队形的确定 (64)4.6角色分配及转换机制 (65)4.6.1角色效用 (66)4.6.2角色的分配与转换 (67)4.7机器人的路径规划与避障 (70)4.7.1中垂线法 (71)4.7.2人工势场法 (72)4.7.3虚力场法 (74)4.7.4栅格法 (75)4.7.5惯性预测法 (77)4.7.6基于极限环的路径规划方法 (77)4.8小结 (84)第5章足球机器人的仿真系统 (85)5.1引言 (85)5.2仿真比赛环境 (85)5.3仿真比赛运行机制 (87)5.3.1SoccerServer的结构 (87)5.3.2监视器Monitor (90)5.4仿真体系结构 (90)5.4.1 服务器接口 (91)5.4.2 场上状态 (91)5.4.3 决策 (92)5.5仿真球队体系的建立 (94)5.5.1客户程序的体系结构 (94)5.5.2客户程序的数据结构 (97)5.5.3球员基本战术动作 (100)5.5.4仿真程序策略流程 (101)5.6仿真比赛实验 (102)5.6.1 服务器与客户程序的连接 (102)5.6.2 RoboCup的仿真比赛过程 (103)5.6.3 RoboCup的仿真比赛实现 (104)5.7小结 (106)总结 .............................................................................错误!未定义书签。
机器人足球中的智能控制系统研究
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。
机器人足球名词解释
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。
基于计算机视觉的机器人足球比赛技术
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。
机器人足球竞技驱动人工智能课程教学的探索
为 了 提 高 学 生 对机 器 人 足 球 以及 机 器人 的认 识 ． 以及 激 发
机 器 人 足 球 的核 心 技 术 是 人 工 智 能 技 术 ．机 器 人 足 球 的 目 学 生 开 发 机 器人 足 球 以及 亲 身 制作 机 器人 的激 情 ．导 师 首 先 要
决策对策 、 自动 控 制 、 线 通 信 、 智 能 体 合 作 、 器学 习 、 式 论 、 方 法用 于 机器 人 足 球 系 统 的 开 发 的报 告 ，分 析 使 用 后 的 效 无 多 机 模 真 识别 、 糊推理、 能控制、 模 智 系统 仿 真 、 索算 法 、 化 算 法 、 经 果 ． 正 实 现 理 论 与 实 践 的结 合 。 搜 优 神 网络 、 器 人 学 、 感 器 信 息 融 合 等 多 门 学 科 。 这 些 学 科 大 多 ３ 机 传 而 ． 验 课 的 设 置 ２实 都 是 人 工 智 能 所 学 的 课 程 或 者 深 入 研 究 人 工 智 能 要 研 究 的 课 基 于 机 器 人 足球 开 发 的 Ａ 教 学 大 地 丰富 了 人 工 智 能 的 Ｉ 极 题。 教 学 实 验 内容 。 由传 统 的单 纯 使 用 逻 辑 编 程语 言 （ ｍｌ Ｐ ｏ ｇ或 者
２１ 器 人 足 球 的 发展 与 人 工 智 能 的 研 究 方 向 相一 致 ．机 极 性 ． 以 让 同 学 们进 行课 堂 讨 论 。 同学 们 自己想 出将 课 堂 上 可 让 机 器 人 足 球 深入 开 发 要 用 到 的知 识 包 括 机 器 感 知 、专 家 系 讲 述 的人 工 智 能理 论 、 方法 用 于 机 器 人 足球 开 发 的方 式 。 者 要 或 统 ． 工 生 命 、 经 元 网 络 和 遗 传 算 法 、 算 机 视 觉 、 式 识 别 、 求 同 学 们 每学 完 一 个 章 节 后 ．写 出一 份将 该 章 节 讲 述 的 重 要 理 人 神 计 模
rc 高智能方程式
rc 高智能方程式高智能方程式（RoboCup）是世界上最具影响力的机器人足球比赛之一，也是人工智能领域的一项重要赛事。
作为一个全球性的活动，高智能方程式旨在通过机器人足球比赛促进人工智能技术的发展与创新，并为机器人研究者提供一个交流与竞争的平台。
高智能方程式比赛分为多个不同等级的赛事，在不同等级的比赛中，参赛机器人需要通过自主决策、协作与竞争等各种方式，进行足球比赛。
参赛机器人需要具备自主感知、决策与执行的能力，以便在比赛中实现高效的协作与战术。
这不仅对机器人的机械结构、传感器、智能控制等方面有较高的要求，同时也对机器人的算法、学习与智能决策能力提出了挑战。
在高智能方程式的比赛过程中，机器人参赛队伍需要面对多个复杂的问题，例如如何感知球场环境、如何辨别对手球队、如何规划与执行进攻与防守策略等等。
这些问题的解决需要团队成员之间的密切协作，也需要机器人的智能算法能力来进行决策与执行。
通过这些挑战，参赛团队能够在设计与开发机器人的过程中不断突破技术难题，提高机器人的智能水平。
高智能方程式比赛不仅仅是一场机器人足球比赛，更是机器人科技发展的一个缩影。
参赛机器人在比赛中需要做出主动决策、根据环境变化进行即时调整，并通过与队友之间的通信与协作，实现团队目标。
这对于机器人技术的发展具有重要的指导意义。
参赛队伍通过在比赛中探索解决方案，不断改进算法与系统设计，推动了机器人技术的创新与进步。
高智能方程式比赛也为人工智能的研究者提供了一个展示与交流的舞台。
参赛团队之间的竞争与合作，推动了研究者之间的沟通与合作。
通过参与比赛，研究者能够从其他团队的经验中学习，发现自身研究中存在的问题，并进行改进与突破。
同时，高智能方程式也可以促进不同领域的研究者之间的交流，推动人工智能技术的跨学科融合。
随着技术的不断发展，高智能方程式比赛也在不断演进与创新。
参赛机器人在硬件设计、智能算法、决策与控制等方面都得到了不断优化与提升。
同时，比赛场地与规则也在不断更新，以适应新技术的发展与应用。
机器人足球比赛决策及实现
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。
机器人足球技术的研究与开发
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。
机器人足球竞技驱动人工智能课程教学的探索_陈桂生
２００７年第９期福建电脑机器人足球竞技驱动人工智能课程教学的探索陈桂生，张哲（商丘职业技术学院软件学院河南商丘４７６０００）【摘要】：人工智能作为计算机学科的重要分支，它渗透到应用计算机技术的各行各业，促进这些行业乃至计算机软件产业本身的变革。
我国人工智能教育的开展较晚，目前与人工智能教育相关的课程基本上仅在大学工科专业开设，大多数学习者基本接触不到人工智能教育。
信息社会的发展呼唤人工智能教育的普及。
本文论述了将人工智能教学与机器人足球竞技相结合的教学模式，并且给以了可行性的分析。
【关键词】：人工智能；机器人足球；教学１．引言近年来，机器人足球已经成为人工智能的一个新的研究领域，它融科学性与趣味性于一身，国际上最具影响的机器人足球赛主要有ＦＩＲＡ和ＲｏｂｏＣｕｐ两大系列机器人足球赛，由于它是以竞赛的形式开展，因此引起了越来越多的学者特别是广大青年学生的兴趣［１］。
机器人足球的核心技术是人工智能技术，机器人足球的目的是使机器具有人的智慧，它能使机器能够像人一样的感知环境，向环境学习的能力。
它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、多机器人合作理论提供了生动的研究平台［２，３］。
近年来我国把智能机器人教育引入了中小学教育，积极开展了青少年机器人足球比赛［４、５］，并将它延伸到大学的人工智能教学中去。
然而，我国人工智能教育却存在着很多问题，使得人工智能教育很难普及，其中最突出的问题就是理论难于联系实际，致使学生对人工智能感到恐惧或神秘。
为了人工智能的教育能够普及，本文提出了用机器人足球竞技驱动人工智能课程教学观点并作了积极的探索。
２．基于机器人足球开发的人工智能教学的可行性分析２．１机器人足球的发展与人工智能的研究方向相一致机器人足球深入开发要用到的知识包括机器感知、专家系统、人工生命、神经元网络和遗传算法、计算机视觉、模式识别、决策对策、自动控制、无线通信、多智能体合作、机器学习、模式识别、模糊推理、智能控制、系统仿真、搜索算法、优化算法、神经网络、机器人学、传感器信息融合等多门学科，而这些学科大多都是人工智能所学的课程或者深入研究人工智能要研究的课题。
人工智能技术在足球机器人中的应用
人工智能技术在足球机器人中的应用摘要：人工智能研究的一个重要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。
随着人工智能理论与技术的发展，以及其在机器人领域中的应用，机器人的智能化水平得到了大幅度的提高。
本文分析了国内外人工智能的研究现状，阐述了足球机器人及人工智能中的关键技术。
用专家系统技术进行不同层次的机器人路径规划，随着遗传算法、蚁群算法等的具体应用，获得了较为理想的路径搜索效率，达到了较好的规划效果。
引入人工神经网络对足球机器人目标物空间位置进行精确测量，从而较好地实现了机器人导航中的目标定位与轨迹追踪。
关键词：人工智能足球机器人人工神经网络智能控制引言足球机器人系统是一个典型的多智能体系统和分布式人工智能系统，涉及机器人学、计算机视觉[1]、模式识别、多智能体系统[2]、人工神经网络[3]等领域，而且它为人工智能理论研究及多种技术的集成应用提供了良好的实验平台。
机器人球队与人类足球一样，它的胜负不但取决于机器人本身的性能，而且取决于比赛策略，只有将可靠的硬件与先进的策略结合才能取胜。
人工智能技术在足球机器人的平台上有着重要的作用。
从机器人的外观到机器人最重要的核心部分——控制、决策，都无不起着重要的作用。
专家系统[4]、人工神经网络在机器人的路径规划[5]上得到充分的应用。
1.人工智能研究现状人工智能[6-8]是一门研究人类智能机理，以及如何用计算机模拟人类智能活动的学科，该领域的研究包括机器人、语言识别[9]、图像识别、自然语言处理和专家系统等，涉及数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。
人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示[10][11]、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。
几乎所有的编程语言均可用于解决人工智能算法，但从编程的便捷性和运行效率考虑，最好选用“人工智能语言”[12]。
常用的人工智能语言有传统的函数型语言lisp、逻辑型语言prolog及面向对象语言smalltalk、vc++及vb等，math-works公司推出的高性能数值计算可视化软件matlab中包含神经网络工具箱，提供了许多matlab函数。
人工智能技术在足球机器人中的应用
２ ． ２ 人 工神 经 网络
足 球 机 器人 系统 是 一 个 典 型 的多 智 能 体 系统 和 分 布 式 人 工智能系统 ， 涉及机器人学 、 计 算 机 视 觉 …、 模式识别 、 多 智 能 体 系统 ２ Ｊ 、 人 工 神 经 网络 等 领 域 。 而 且 它 为 人 工 智 能 理 论 研 究 及 多 种 技 术 的集 成 应 用 提供 了 良好 的实 验 平 台 。机 器 人 球 队与 人 类 足 球一 样 ， 它 的 胜 负 不 但 取 决 于 机 器 人 本 身 的性 能 ． 而 且 取 决 于 比赛 策 略 ，只 有将 可靠 的硬 件 与先 进 的策 略结 合 才 能 取 胜 。 人 工 智 能 技术 在 足 球机 器人 的平 台上 有 着 重 要 的 作用 。 从 机 器 人 的 外 观 到机 器 人 最 重 要 的 核 心部 分 — — 控 制 、 决策 ， 都 无 不 起 着 重 要 的作 用 。专 家 系统 、 人 工 神 经 网络 在 机 器 人 的路 径 规 划 ［ ５ ３ 上 得 到 充 分 的应 用 。
关 键 词 ：人 工 智 能
控 制 引 言
足 球 机系 统 是 一 个 智 能 计算 机 程 序 系统 ．是 一 个 具 有 大 量 专 门知 识 与 经 验 的 程 序 系 统 ，它应 用人 工 智 能技 术 和 计 算 机 技术 ， 根 据某 领 域 一 个 或 多 个 专 家 提 供 的 知 识 和 经 验 。 进 行 推 理 和判 断 ， 模 拟 人 类 专 家 的决 策 过 程 ， 以便 解 决那 些 需 要 人 类 专 家处 理 的复 杂 问题 。 专 家 系统 一 般 具 有 如 下基 本 特 征 ： 具 有 专 家水 平 的专 门知 识 ； 能进 行 有 效 的推 理 ； 具 有 获 取 知识 的 能 力； 具有 灵活性 ； 具 有 透 明性 ； 具有 交互性 ； 具有实用 性 ； 具 有 定 的 复杂 性 及 难 度
机器人足球RoboCup世界杯介绍
机器人足球RoboCup世界杯介绍机器人可以踢足球，而且还举办了机器人的足球世界杯，下面由店铺为大家介绍RoboCup足球机器人世界杯，希望大家喜欢!RoboCup足球机器人世界杯简介在人工智能和机器人学的历史上，1997年被铭记为一个转折点。
1997五月，IBM深蓝在国际象棋中击败人类世界冠军。
四十年的挑战，在人工智能方面取得了一个成功的成果。
1997年7月4日，美国宇航局的探路者号成功着陆，第一个自治机器人系统——旅行者，被部署在火星表面。
和这些进步成果同样，RoboCup比赛向能够击败人类世界杯冠军队的足球机器人发展迈出了第一步。
机器人踢足球的想法是由Mackworth教授(加拿大英属哥伦比亚大学)于1992年首次提出的。
同时，一些日本的研究人员也在致力于以机器人踢球来推动科学技术发展的事情。
并于1993年六月在东京发起一场名为Robot J-League的机器人足球赛。
在赛事过后不到一个月内，有许多日本以外的科研人员呼吁将这一赛事扩大为国际联合项目。
于是，机器人世界杯(Robot World Cup) 应运而生，简称RoboCup。
RoboCup足球机器人世界杯比赛分类RoboCup足球赛分为5个组。
小型组：小型组机器人足球是机器人世界杯的一部分。
小型组(或者又被称为F180)机器人足球集中解决多个智能机器人间的合作问题以及在混合集中分布式系统下高度动态环境中的控制问题。
中型组：中型组机器人直径小于50厘米，机器人可以使用无线网络来交流。
比赛旨在提高机器人的自主、合作、认知水平。
类人组：在类人组中，具有人类相似外观及感知能力的自主机器人会进行足球比赛。
类人组以外的类人机器人感知世界外观的任务可以通过非人类的距离传感器来简化，而类人组中的机器人则不行。
除了足球比赛，还有技术挑战。
类人组的众多研究问题中包括：动态行走、跑步、平衡状态下踢球、视觉感知球、其他机器人球员、场地、自定位、团队比赛。
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《机器人足球与人工智能》课程考核说明
《机器人足球与人工智能》作为面向全校各专业的研讨课程，除了了解上课所介绍的人工智能的发展史、人工智能的研究内容、分布式人工智能和多智能体等知识点外，要求完成课堂研讨和课程研究论文，在此基础上给出综合成绩。
该课程要求完成四项研讨主题和一篇研究论文。
研讨主题：
1．人工智能发展史：通过阅读The quest for Artificial Intelligence 相关章节，每位学生查阅相应的人工智能发展背景材料，提交PPT
一份并在课堂上研讨。
2．体验当代人工智能的最新成果：与2008年人工智能最高奖获得者“elbot”聊天机器人对话，并在课堂研讨时与大家分享，总结出该
机器人的“智能”。
3．分布式人工智能：查阅文献选取一个分布式人工智能系统，试分析该系统的特点，并提交分析报告。
4．体验游戏中的人工智能：从你玩过的游戏中寻找AI，尝试分析是怎样实现的，提交研究报告。
课程研究论文
自选一个多智能体平台实现Agent的建模和仿真过程，并分析运行结果。
附课程结束后要求提交的报告格式：
东南大学
课程报告
课程名称：《机器人足球与人工智能》研讨课
院（系）：专业：
姓名：学号：
评定成绩：审阅教师：
目录
一．人工智能发展史………………………………页码二．“Elbot”机器人聊天记录及分析…………………………页码
三. 分布式人工智能系统案例分析……………………………页码
四. 游戏中的人工智能…………………………………………页码
五.多智能体Agent的建模和仿真研究报告…………………页码六．心得体会…………………………………………页码(要求：给出一级目录，宋体加粗，四号字,1.5倍行距。
)
（报告正文部分的格式）：
(要求：正文部分一律用五号字，宋体，单倍行距。
一级大标题靠左，四号，宋体，加粗。
二级大标题靠左，小四，宋体，不加粗。
)
Seminar课程课外研学学分认定书
注：1、表头及第一至五项由学生填写，第六、七项由任课教师填写；
2、学生将研学材料（文献综述或调研报告、论文）与本表格一并提交任课教师。