机器人足球大赛

机器人足球大赛

<一>摘要

1、中国机器人大赛以及国际机器人足球锦标赛背景介绍背景介绍

2、研究课题的目的和重要性

3、研究的主要内容

4、获得的基本结论和研究成果

5、结论

6、机器人足球的意义

7、机器人足球现状

<二>正文

1、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。1998年在法国巴黎，1999年在瑞典斯德哥尔摩，2000年在澳大利亚墨尔本，2001年在美国西雅图，2002年在日本福冈，2003年在意大利帕多瓦，2004年在葡萄牙里斯本，2005年在日本福冈，2006年在德国的不来梅，2007年在美国的亚特兰大举行。2008年将在中国的苏州举办，这将是首次在中国举行的机器人足球世界杯。

近年来，RoboCup系列比赛积极地发展与壮大，正在成为一项涵盖大学生和中小学生的全方位的国际著名赛事。目前RoboCup的活动包括：技术会议、机器人比赛、挑战计划、教育计划、基础发展等。机器人比赛是所有活动的核心，在足球比赛、救援比赛和青少年比赛三个大项目下，分别设立了2D仿真、3D仿真、小型组、中型组、四腿组、类人组，救援组、家庭组、微软足球挑战赛、青少年舞蹈组、青少年足球组、青少年救援组等十多个类别的不同赛事。

中国很早就参加了国际上的RoboCup的各项比赛，并在一些比赛项目中表现突出。例如清华大学的清华风神队在2001年至2003年连续夺得仿真组两次冠军和一次亚军，中国科技大学的蓝鹰队近年来也在仿真组中取得了骄人的成绩。近年来中国代表队在RoboCup系列比赛的各项赛事中参与范围不断扩大，参与队伍越来越多，表现也越来越出色。在美国亚特兰大刚刚结束的RoboCup2007比赛中，中国参加了本次机器人世界杯的绝大部分赛事，在多项比赛中取得优异成绩，荣获仿真2D亚军、仿真3D冠军和季军、微软仿真组冠军、小型组第四名、四腿组第四名、救援智能体仿真季军等奖励，并且在青少年组的竞赛中也有出色表现。

在中国国内，1999年第一次RoboCup机器人足球赛在重庆举行，以后也是每年举办一次。2001年中国自动化学会机器人竞赛工作委员会成立，她主要负责在国内开展、组织与机器人技术相关的赛事与研讨会，以及参与国际机器人技术领域的竞赛和交流。此后，中国的机器人竞赛开始朝着多样化、大规模、高水平的方向发展。例如，去年在江苏苏州举行的2006中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛上，共有60多所高校及近200所中小学的400多支队伍1000多人针对RoboCup的12个项目展开了激烈的角逐，同时本次赛事还包括了7个其它类型的机器人比赛项目，充分体现了国内在竞赛机器人方面全面的技术能力、浓厚的参与兴趣和长足的发展势头。

2007中国机器人大赛暨RoboCup中国公开赛10月将在山东济南举行，今年的比赛将包括更多的比赛项目，预计将有更多的队伍参与。这次机器人大赛包括了RoboCup机器人比赛、FIRA机器人比赛、空中机器人比赛、水中机器人比赛、舞蹈机器人比赛及双足竞步机器人比赛等多种类型共34个比赛项目。这是历届中国机器人大赛中比赛种类最多和最全的一次。水中机器人比赛、是今年首次出现的新赛种，空中机器人比赛是第一次与中国机器人大赛合并举行。

此外，这次中国机器人大赛还将继续与2007RoboCup中国公开赛一起举行。它将为我国选手提供向国外强队学习及与他们进行交流的一次极好

机会。并使我们的比赛直接与国际机器人比赛接轨。因此今年的RoboCup中国公开赛可以看成是2008年在苏州举办的Robocup机器人世界杯比赛的一次预演。相信明年的RoboCup世界杯将是中国而且也是世界上机器人竞赛活动的一大盛事。

“泉城”济南历史悠久、经济繁荣、文化发达、交通便利。济南市人民政府对本次比赛高度重视，组成了由市政府领导及各部门组成的赛事组委会，为本次大赛提供了强有力的支持。本次大赛的参赛队伍主要来自全国各地的学校和一部分国外的高校，届时将有近千名选手汇聚济南，同时还将有许多国内外著名的机器人专家光临指导。相信这次机器人大赛必将取得圆满成功，同时这次赛事活动的成功举行也必将为济南增添新的光彩。

2.研究课题的目的和重要性

目的：

机器人踢足球时一项前所未有的挑战，研究人员希望将机器人足球比赛作为一项诱人但困难的挑战，并以此来推动机器人学和人工智能的发展机器人足球比赛的一个明显特征就是它以一个一般的领域，主要是足球，来促进研究的发展，它明确提出其最终的目标是打败人类世界杯比赛的冠军队伍，机器人踢足球可以说是智能机器人领域的一大进步，可以称之为里程碑工程。

机器人足球比赛的最终目标是：“到21世纪中叶，一个放任机器人组成的队伍能在FIFA（国际足球联盟）的规则下打败人类的世界杯冠军”一个更一般的目标是“让机器人足球队伍像人一样的踢足球”。

重要性：

机器人足球是实时，真实的环境世界。所以其应用领域特别广泛，无论在产业界与军事界，还是在教育界与体育界都可以适用，因此可以说，机器人足球在人工智能领域可成为另一种新的标准问题。

3.研究的主要内容

机器人足球系统的研究涉及非常广泛的领域，包括机械电子学、机器人学、传感器信息融合、智能控制、通讯、计算机视觉、计算机图形学、人工智能等等。其中研究机器人比赛阿德关键技术是：

（1）视觉技术。

足球机器人对环境的主要依靠视觉系统，它相当于人的眼睛，因此视觉是机器人足球的关键技术，目前为现实视觉的实时处理，对物体的识别主要采用彩色信息，另一个重要的问题是是恶问题。通常固定摄像机容易丢失机器人与足球，因此最好采用全方位摄像技术，但是如果增加无用的视野，会降低图像分辨能力，因此要通过研究主动视觉与认识心理学技术来解决视觉中存在的识别效率与定位精度的难题。

（2）触觉技术。

在比赛过程中足球机器人经常和对方机器人碰撞，导致翻到或撞伤，因此触觉系统格外重视，它相当于人类的皮肤，要解决这个问题要研究高密度触觉传感器，即人造皮肤。

（3）移动机构。

为实现机器人跑得快，而且动作要稳定，不易翻到，为实现这个目的必须研究二足移动机器人的复杂运动控制问题。

（4）协调与合作技术。