机器人与机器人足球
足球机器人
足球机器人的主要类型
根据足球机器人的自主程度，可以分为全自主足球 机器人和半自主足球机器人
• 全自主足球机器人：完全依赖自身程 序进行决策和控制 • 半自主足球机器人：通过人工干预和 辅助决策进行比赛
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DOCS SMART CREATE
足球机器人：技术、应用与发展趋势
01
足球机器人的基本概念与分类
足球机器人的定义与特点
足球机器人是一种自主或半自主的机器人
• 能够通过编程实现足球比赛中的基本动作 • 具有较高的灵活性和协作性 • 可以在复杂环境中进行比赛
足球机器人的特点
基本策略：包括防守、进攻和防守反击 等
技巧：包括传球、射门、控球等
足球机器人的战术体系与团队配合
战术体系：包括阵型、跑位和协同作战等
团队配合：足球机器人需要与其他机器人进行协同作战，提高比赛胜率
04
足球机器人的发展与应用前景
足球机器人在教育领域的应用
01 教育领域：足球机器人可以作为教学工具，帮助学生学习和理解足球比赛的规则和策略 02 应用前景：足球机器人可以在体育教学、技能培训等方面发挥重要作用
感知与检测技术的实现
• 使用超声波传感器进行距离测量 • 使用红外传感器进行物体检测和定位 • 使用陀螺仪和加速度计等传感器进行 自身状态检测
足球机器人的决策与规划技术
决策与规划技术是足球机器人的大脑，包括策略制 定和动作选择
• 策略制定：根据比赛环境和自身状态， 制定足球机器人的比赛策略 • 动作选择：根据策略和实时环境，选 择足球机器人的动作
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。
机器人足球操作方法
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。
机器人足球
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世界机器人足球锦标赛
• 分为小型机器人足球和大型机器人足球两个类别 • 每两年举办一次，吸引了全球顶尖研究机构和企业的参与
02
机器人足球的关键技术与组件
机器人足球的机械结构设计
机械结构的基本要求
• 稳定性：保证机器人在比赛过程中的稳定运行 • 灵活性：保证机器人能够适应各种比赛环境 • 自适应性：保证机器人能够根据比赛情况调整自身状态
人工智能的研究与应用
• 机器人足球项目为人工智能技术的研究提供了应用场景 • 有助于推动人工智能的创新发展
机器人足球在娱乐产业的潜力与价值
观赏性
• 机器人足球比赛具有高观赏性，吸引了大量观众的关注 • 有助于提高娱乐产业的市场价值
文化价值
• 机器人足球项目传承了足球运动的竞技精神 • 有助于丰富娱乐产业的文化内涵
发展趋势
• 高性能竞技：提高机器人的竞技水平，使其更具观赏性 • 广泛应用：将机器人足球技术应用于教育培训、科研等 领域
未来前景
• 机器人足球技术的不断创新：推动机器人足球技术的研 究与发展 • 机器人足球产业的持续发展：促进机器人足球产品的开 发与应用
04
机器人足球的实际应用与价值
机器人足球在教育培训领域的应用
培养学生的创新能力
• 通过机器人足球项目，提高学生的动手实践能力和问题解决能力 • 培养学生的团队协作精神和沟通交流能力
提高教师的教学水平
• 机器人足球项目为教师提供了实践教学的有力工具 • 有助于提高教师的专业技能和教育教学能力
机器人足球在科研领 机器人足球项目为机器人技术的研究提供了实践平台 • 有助于推动机器人技术的创新发展
智能机器人比赛规则
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。
机器人足球(资料)
1999 年 4 月，中国机器人足球 FIRA 分会正式成立。1999 年 6 月，经国际 RoboCup 联合会授权，我国清华大学和中国科技大学共同发起成立了国际 RoboCup 联合会中国分会 筹备委员会。FIRA 与 RoboCup 的最大区别在于 FIRA 主要是集中控制，而 RoboCup 是分布 式控制。国内在机器人硬件方面的研究基本上都属于 FIRA 系列，最早着手开发的是东北大 学，其他还有哈尔滨工业大学、中南大学、国防科大等等。RoboCup 系列以清华大学和中 国科技大学为主，但主要限于仿真方面和四足索尼机器狗。
机器人世界杯足球赛的比赛项目主要有以下五种： ●计算机仿真足球赛（Simulation league） 计算机模拟足球比赛的框架程序（Server 软件）由组委会编制。参赛双方提供决 策对策软件（即 Client 软件）。通过策略软件指挥屏幕上的运动员进行比赛。在这种 比赛中没有实际的机器人参入，参赛双方各派 11 个自主的软件智能体（autonomous software agents）进行比赛。 ●小型机器人足球赛（Small-size robot league） 比赛有两支球队参加，每队的参入的机器人数目不能超过 5 个。机器人的尺寸就 在一个直径为 18cm 的圆柱体范围内，并且高度最大为 22.5cm，场地大小为 2.9m× 2.4m。 ●中型机器人足球赛（Middle-size robot league） 要求参加比赛机器人的直径限制在 60cm×60cm,高度必须在 30cm 与 80cm 之间， 机器人的重量不能超过 80kg。 ●四腿机器人足球赛（Four-legged robot league） 四腿机器人足球赛用 SONY 的爱宝机器人进行比赛。 ●拟人机器人足球赛（Humanoid league）
5.2机器人专项赛—足球机器人比赛规则
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
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RoboCup联盟介绍
机器人足球RoboCup联盟介绍机器人足球足球运动是一种大家机器人足球非常喜爱的运动。
让机器人去踢足球，听起来像天方夜谭似的。
机器人也能去踢足球?下面由店铺为大家介绍机器人足球，希望大家喜欢!机器人足球RoboCup联盟简介RoboCup联盟(起初称作Robot World Cup Initiative)是一个国际性研究和教育组织，它通过提供一个标准问题来促进人工智能和智能机器人的研究。
这个领域应该可以集成并检验很大范围内的技术，同时也可被用作综合的面向工程应用的教育。
为了这个目的，RoboCup联盟选择了足球比赛作为一个基本领域，并组织了国际上级别最高、规模最大、影响最广泛的机器人足球赛事和学术会议——机器人那你知道zz有哪些吗?下面是店铺给大家分享的，欢迎大家阅读。
足球世界杯及学术会议(The Robot World Cup Soccer Games and Conferences，简称RoboCup)。
为了能让一个机器人球队真正能够进行足球比赛，必须集成各种各样的技术，包括自治智能体的设计准则、多主体合作、策略获取、实时推理、机器人学以及感知信息融合等。
对一个由许多快速运动的机器人组成的球队来说，RoboCup是一项在动态环境下的任务。
在软件方面，RoboCup还提供了软件平台以便于研究。
在足球比赛作为标准问题的同时，还会有其他各种各样的努力，比赛只是RoboCup各项活动的一部分。
当前RoboCup的活动包括：技术研讨，机器人国际比赛和学术会议，RoboCup挑战计划，RoboCup教育计划，基础组织的发展。
中国足球机器人的表现在世界机器人足球大赛上，南京邮电大学机器人足球队屡次夺冠。
在南京邮电大学Apollo机器人俱乐部，记者通过电脑屏幕见识了南邮大Apollo3D队与美国德州大学utaustinvilla队的一场巅峰对决。
南邮大的Apollo3D队在上半场先进一球，下半场顽强抵挡住对手的进攻，最终将1：0的比分保持到了终场，夺得Robocup机器人足球世界杯冠军。
机器人足球控制系统的设计与实现
机器人足球控制系统的设计与实现随着科技的不断发展，机器人技术也在不断地被应用到生产、医疗、教育等各个领域中。
其中，机器人足球作为人工智能的重要代表之一，不仅可以增强学生的学习兴趣，还能提高机器人的实时控制能力。
本文将详细介绍机器人足球控制系统的设计与实现。
一、机器人足球的基本原理机器人足球是指一种由多个机器人组成的足球队伍，这些机器人通过信号传输系统实现相互协作。
在比赛过程中，机器人需要在规定的场地内进行进攻和防守，并完成得分任务。
机器人足球比赛不仅考察了机器人的技术水平，还需要考虑到机器人之间的协作能力。
机器人足球的实现必须依赖于现代机器人技术、感知技术和控制技术。
通过图像识别技术、声音识别技术等感知技术获取比赛现场的信息，并通过控制算法实现机器人的协作。
二、机器人足球控制系统的设计原则机器人足球控制系统分为下位机和上位机两部分。
其中下位机主要负责机器人的动作控制，包括机器人运动、转向等；上位机则负责控制比赛的整体流程、机器人的策略、成绩统计等。
机器人足球控制系统的设计需要考虑以下几个方面：1.系统的稳定性：机器人足球比赛需要机器人保持良好稳定性才能准确地完成动作。
2.系统的实时性：机器人足球比赛对系统的实时性要求很高。
由于机器人足球比赛的特殊性质，机器人在欺骗对手、防守和攻击等方面需要在千分之一秒的时间里做出决策和反应。
3.系统的可靠性：机器人足球比赛的场地条件复杂，机器人面临着不同形态、不同方位的挑战。
因此，机器人足球控制系统必须保证其可靠性。
三、机器人足球控制系统的实现方法机器人足球控制系统的设计效果取决于工程师是否能够合理地配置控制软件、硬件，并对其进行定制。
下面我们介绍机器人足球控制系统的实现方法。
1.机器人设计机器人设计是机器人足球控制系统的核心。
机器人设计应该合理、可持续、经济、实用、优美。
设计时应考虑到机器人足球比赛的场地大小和比赛规则，选择适合自己使用的机器人部件，制作机器人足球控制系统的硬件平台。
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。
机器人比赛项目
机器人比赛项目
机器人比赛项目是指利用机器人技术进行竞技的比赛活动。
常见的机器人比赛项目有以下几种:
1. 机器人足球比赛:以机器人为球员,通过远程操控或自主行为,比赛双方争夺进球,类似于人类足球比赛。
2. 机器人舞蹈比赛:机器人通过编程和机械结构,模拟人类舞蹈动作,进行比赛评选。
3. 机器人大挑战比赛:由多个小项目组成的综合性比赛,包括机器人足球、机器人拔河、机器人接力等多个竞技项目。
4. 机器人搬运比赛:机器人通过机械臂等装置,完成物品的搬运、装配等操作,比赛时间最短者获胜。
5. 机器人摔跤比赛:机器人通过机械结构和程序控制,模拟人类摔跤动作,进行比赛评选。
这些机器人比赛项目旨在推动机器人技术的发展,提高机器人的智能水平和实用性,同时也为机器人相关企业和科研机构提供了一个展示和交流的平台。
机器人足球比赛规则
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。
足球机器人
最终目标： 到21世纪中叶或下叶用机器人足球队 打败人类足球队，那样即意味着人类社会 与机器人社会共存的时代到来。
四、决策模型简介
足球机器人系统及其协作结构
路径规划及动作设计
实时决策
1、足球机器人系统及其协作结构
多机器人系统主要研究其社会行为，即主要研究能够完成不同任务的 多个机器人之间如何进行有意识的配合，如何完成具有适应性动作选 择，以及进行冲突（任务冲突、资源冲突）消解问题，多机器人控制 等问题 如何在有竞争对手的动态环境下，建立有效的协作框架，使得多机器 人表现出团队的行为，是需要研究的关键问题。 当前多机器人的协作形式可分为两类，即任务共享（Task Sharing） 和共享（Result Sharing）组织结构可以是平行的，分层递阶或混合 型结构。 足球机器人系统应采用任务共享的协作形式，如何对“赢得比赛”这 一任务进行分解和以及如何找到合适的机器人进行任务分配是两个关 键问题
Soccerserver
Client
Client
Soccerserver包含两个程序： Soccerserver和Soccermonitor。 Soccerserver的工作是仿真足球和队员的移动、 与Client进行通信、按照一定的规则控制游ห้องสมุดไป่ตู้的进 程。 Soccermonitor则负责利用X window（或windows 95）系统在server中显示虚拟场地。server可以 同时与多个Soccermonitor相连。因此，我们可以 在多个显示器上同时显示比赛的情况。
基于视觉的遥控足球机器人系统 (Vision-based Remote Brainless Soccer Robot System)
基于自主机器人的足球机器人系统
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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仿生机器人
Boston Dynamics
清洁机器人 - Unstrucutred
• • • • 水池 窗户 地板 飞机
新型机器人
• 危险环境
– 核电站
• 监测
第四次浪潮：人本机器人
• 与人实时共存于动态不确定的环境
• 与人类用户进行智能交流: 人-机器人交互
• 自适应和调整，而不是工业机器人中的高速及 精确定位 • 失效恢复（fail-safe）, 即有冗余传感器，处理器 及激活装置.
–人工智能 –先进制造 –高性能传感器 –先进机电控制 –通讯技术
国际机器人足球赛（FIRA)
主要赛事
• • • • • MiroSOT SimuoSOT HuroSOT Khepera MiniSOT
机器人小车
国际机器人足球赛（ROBOCUP）
主要赛事
• 仿真
–RoboCUP 2D –RoboCUP 3D
机器人与机器人足球
信息工程学院 罗忠文
讲课主要内容
• 机器人足球的发展历史、现状及主要类 型 • 仿真机器人足球及其程序设计方法 • 半自主机器人足球及其体系结构与软硬 件开发方法 • 类人型机器人足球及其软硬件开发方法 • 类人型机器人舞蹈设计
机器人足球实践
• 按专业进行划分
– 机械专业
• 设计小车：先尝试画小车的图 • 设计人型机器人：画人型的构建
• 抛光机器人
• 零件检测机器人
• 医疗/手术机器人
这些机器人在固定环境下高速高精度运转
食物加工机器人
• 切 • 垛码 • 包装
机器人第三次浪潮
• 1986, R. Brooks教授发明基于行为的机器人“Behaviourbased Robotics”. • 机器人从固定环境走向不确定的环境 • 1990开始，机器人向服务业并走向家庭
– 软件相关专业
• 智能与策略设计
– 电类专业
• 机器人控制电路设计
第一讲、机器人与机器人足球概 论
主要内容
• 历史回顾
– 机器人第一次浪潮 (1920’s)
– 机器人第二次浪潮(1950’s) – 机器人第三次浪潮(1980’s)
– 机器人第四次浪潮(2000’s)
• 机器人足球 • 机器人足球在地大
• 经验学习：从成功和失败
康复传感器与机器人
personal rotoring & behavior assessment
wearable computing
implantable biosensors
robotic motion assists & prosthetics
Honda Asimo, 2001
机器人第一次浪潮
• 捷克作家Karel Capek’s首次使用robot，1921在 play R.U.R • 25年来， robots一词不断在科幻小说中出现，主要有: – Fritz Lang’s 1926，无声电影 Metropolis，其主角是 Robotrix, 一个机器人用来压迫工人. – 各种机器人“表演”，包括1939世博会上的 Westinghouse’s Electro • 但缺乏实际应用
名人的机器人观
• CLB: If you were a soon-to-graduate college senior or Ph.D. and you didn't have any "baggage", what kind of research would you want to do? Or would you even choose research again? • Knuth: I think the most exciting computer research now is partly in robotics, and partly in applications to biochemistry. Robotics, for example, that's terrific. Making devices that actually move around and communicate with each other. Stanford has a big robotics lab now, and our plan is for a new building that will have a hundred robots walking the corridors, to stimulate the students. It'll be two or three years until we move in to the building. Just seeing robots there, you'll think of neat projects. These projects also suggest a lot of good mathematical and theoretical questions. And high level graphical tools, there's a tremendous amount of great stuff in that area too. Yeah, I'd love to do that... only one life, you know, but...
• 智能机器人与服务机器人，开始服务于人类
• 2003年末,全世界售出民约610,000个自动吸尘器和除草机 • 联合国预测，到2007年将有470万服务和个人机器人 • 服务机器人的特点：自动、交互、智能、陪伴
仿生机器人
• 仿昆虫的群集机器人
– 每个都具有简单的传感器和共同特性 – 他们可以通过自组织, 合作和自组装来完成特定的任务， 如捕食
微型机器人
人形机器人
2006年 首次 参加FIRA中 国机器人足 球比赛的机 器人
人形机器人
人形机器人
2007年中国武汉思远+1杯中国机器人足球比赛获四项亚军 2007年美国旧金山机器人世界杯勇夺七项全能等三项季军，
机器人舞蹈
2007年中国 武汉思远+1 杯中国机器 人足球比赛 获四人组亚 军
• A robot must obey orders given it by human beings, except where such orders would conflict with the First Law.
– 机器人必须服从人类，除非与第一条矛 盾
I. Robot
• A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law.
娱乐机器人
机器鱼
全自主机器车
穿过沙漠、穿过城市
人工智能与机器人足球
• 国际象棋：深蓝vs Kasparov(1997)
•
Result
– – – – – – 1 2 3 4 5 6 Kasparov Deep Blue Draw Draw Draw Deep Blue
机器人足球
• • • • 2050 人VS机器人 多智能体智能与协调 多学科交叉 高技术
课程简介及要求
• 考勤：4次（每次１5分） • 课程报告：１次（2０分） • 实验与报告：４次（共２0分）
课程调查
• 姓名 学号 所在院系 所学专业 • 实验内容
– 全自主机器人小车
• 实验时间
– 周六或者周日的某个时间 – 具体化 – 小组实验
medical robotics
robotic mobility aids
robotic exercise & rehabilitation
Health care economics
Bioethics
医疗服务机器人
• • • • • 关节, 脑手术 遥操作 最小化创伤 精确 输送
家庭安全
• 智能运动 • 与人交互 • 智能通讯
• 1954, George Devol和Joseph Engelberger建立 Unimation Ltd. 公司开发程 控机器人
• 1956 John McCarthy造出 “人工智能”一词，并在 1958开发出 LISP语言
工业机器人
• 焊接机器人
• 喷漆机器人
• 组装操作机器人 • 邮局分信机器人
• • • • •
Sony四腿 HuroSOT 小型 中型 救援
中型组
地大机器人
仿真机器人足球
小车型足球机器人
类人型机器人足 球
机器人舞蹈
飞行机器人、机器鱼
地大机器人研究与开发
• 仿真机器人
• 足球机器人小车
• 类人机器人足球 • 类人机器人舞蹈
仿真机器人
2004年 （韩国）获世界杯机器人足球 亚军、季军 2005年 （新加坡）获世界杯机器人足球 冠军、亚军 2006年 （德国）获世界杯机器人足球 亚军、季军 2007年 （美国）获世界杯机器人足球 两项季军
– 在不违反１，２的情况下，机器人应该尽量 保护自己
机器人第二次浪潮
• 1950’s 工业机器人突破
– 受原子弹计划的驱动，1947美国国家实验室试验首次遥操作 – 1948年力反馈，1958跟随TV系统
• 第一台计算机 (ENIAC)于1945建立 • 1948, 维纳出版控制论“Cybernetics”, 构画出其控制与通讯的蓝图
I, Robot（机械公敌）
Asimov’s（阿西莫夫）机器人三法则 • A robot may not injure a human being, or, through inaction, allow a human being to come to harm.