微机器人足球比赛控制策略研究.ppt

比赛配置对话框示意图
结论
作者在本文中总结了机器人足球发展历程和所 取得的成果，具体的分析了整个机器人足球系 统的硬件系统、仿真系统极其策略接口。 深入剖析了当今机器人足球比赛中几种常用控 制策略，对其中的优缺点进行了全面的探讨并 就可以改进和提高的地方提出了自己的见解。 重点的研究和设计了基于最优点的宽度区域防 守策略并对其进行编程实现，在仿真系统上运 行通过，得到了良好的效果。
微机器人足球比赛控制策略研究
学
号 ： 01061421
学 生 姓 名 ： 孙晓宇
指 导 教 师 ： 刘刚 讲师
背景及现状
微机器人足球是最近几年在国际上迅速发展起 来的高技术对抗项目。
1999年4月在哈工大成立了中国机器人足球协 会，并在同年7月份和11月份分别在哈工大举 办了中国首届全国机器人足球邀请赛和锦标赛， 从而在国内正式形成了研究机器人足球比赛的 新领域 。
程序测试中遇到的问题
基于复杂模型产生的计算误差
人为模拟环境因素加入的误差
计算误差引起的机器人重叠示意图
人机界面
仿真系统窗口的整个客户区为虚拟 场地，共有三个菜单：Game， Demo，Help。Game菜单中包括 New，Configuration，Load Game 和Exit。 菜单下边是工具条。
闭环控制系统框图
作者的工作
当今机器人足球比赛中常用策略剖析 给出了基于最优点的宽度区域防守策略 策略编码实现及实战效果分析
策 略 总 体 流 程 图
3 VS 3 比赛策略
(1)宽度区域防守策略
基本思想：以球场中场线为界，每个机 器人都有自己的活动区域。 基本特点：每个机器人都有自己的角色 (前锋、后卫、守门员)。
最优点场上位置示意图
策略的具体实现
有些情况下机器人无法直接取得A, B，C, D, G这样的最优点作为第一 目标点 。 中间目标点取得的同时，最优点蜕 化为第二目标点。
最优点蜕化为第二目标点示意图
策略实战效果分析
最优点未必最优 G点在球后37像素的引导启发本质 最优点取得后整体攻防效果提升
取得最优点后场上局面示意图
策略软件接口示意图
SVI
视觉系统
策略软件
足球机 器人模型
SCI
通信系统
执行特点
（ 1 ） 闭环控制系统
机器人足球比赛为一闭环控制系统。 （ 2 ） 视觉采样周期
因为视觉系统的采样周期为，所以计算机识别 处理周期应小于33毫秒，否则跟不上视觉系统的节拍， 使机器人反映不够机敏，行动迟缓。
视觉
策略
通讯 执行
宽度区域防守示意图
宽度区域防守流程图
开始
no
机器人与球
yes
的位置大于
计算目标角
计算目标点
目标点在 射门区
no
前方有 障碍物
no
前往球处
no yes yes
目标角在 某个范围
yes
射门
避障
结束
细化的宽度区域防守示意图
(2)深度区域防守策略
基本思想：以球场的纵向中线为界，每 个机器人在自己的区域内射门或防守， 不到其他区域。 基本特点：每个机器人的职责范围明确， 两个攻守的机器人一个负责左侧的纵向 半场，一个负责右边的纵向半场。
谢谢各位老师!
深度区域防守策略示意图
(3)全攻全守策略
基本思想：距离球最近的机器人抢球， 另一个机器人参与配合 。
基本特点：按照一定的阵型进行组织， 并根据不同的情来自百度文库进行连续的变换 。
全攻全守场上形式示意图
其它战术策略
(4)自由人战术策略 (5)人盯人战术策略 (6)孤注一掷战术策略 (7)保守防守战术策略
自由人策略场上形式示意图
基于最优点的宽度区域防守策略
基本思想：模拟与人类足球真实情况相似的场 上的阵形，追求真实足球的灵活和由于受限较 小而表现出的随机应变；加入“最优点”这个 经验性因素，贯彻以概率取胜的理念。
基本特点：综合体现了场上布局较人性化的整 体战略，同时引入了基于实战经验的统计学总 结的最优点策略，最优点虽削弱了人性化带来 的灵活性与即兴发挥但却很大程度上弥补了人 性化策略由于缺乏经验性因素而发挥不稳定的 缺点。
哈尔滨工程大学机器人足球代表队在1999年首 届全国机器人足球锦标赛上取得策略比赛第二 名，刘刚老师代表学校接受了中央电视台《科 技博览》节目采访。
八种关键技术
(1)计算机视觉技术 (2)无线通信技术 (3)机电一体化技术 (4)计算机软/硬件集成技术 (5)协调策略技术（作者的工作） (6)计算机仿真技术 (7)人工生命学与模糊控制技术 (8) 共享控制技术