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机器人足球防守算法仿真实现

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        通过几个月来对Mirosot微型足球机器人平台的研究和探索,对整个足球机器人系统软硬件组成、系统各部分之间的关系以及各个子系统内部结构都有了一个较为清晰的认识。
        机器人足球比赛涉及诸多领域,如:视频采集、远程控制、机器人技术等。 一支完美的机器人足球队是由若干出色的队员组成。 其中防守的策略直接关系失球的多少,在比赛中显得至关重要。 战术策略基于球员的个人技术,但又不是仅与球员的个人技术有关,更要看教练的战术布置。 如果能够精确判断球的前进方向,甚至于能够预测球的前进方向,这将大大提高系统的智能性,从而也就提高了防守的成功率, 达到“万无一失”的防守效果。因此本文主要研究了机器人足球防守算法,并比较两种算法的成功率。
        在充分考虑到机器人足球比赛中的实际情况后,通过对球的前后状态进行分析预测了球的运动方向,减少了守门员到达防御点的时间。 在此基础上,对协防队员的位置进行定位并扩大了球门的防守范围。 然而,以上算法没有考虑机器人的惯性等因素的影响,在实际比赛中可能会出现偏差。因此,设计一种算法要考虑实际的力学原理才会更加完善。

真平台介绍
        RoboCup 仿真组比赛是各种比赛中参赛队数目最多的一种。由于仿真环境与人类足球比赛的环境相似,比赛队员的仿真模型与实际队员也很接近,实现了机器人比赛中由于机器人硬件的不足而放弃的规则,故其对于分布式人工智能理论的研究具有重要意义。仿真比赛是在一个标准的计算机环境内进行的,比赛规则基本上与国际足球联合会的比赛规则一致,只是在某些方面有很小地改动。比赛采用Client/Server 方式,由RoboCup 委员会提供标准的SoccerServer 系统,各参赛队编写各自的Client 程序,模拟实际足球队员进行比赛。SoccerServer 是一个允许竞赛者使用各种程序语言进行仿真足球比赛的系统。它提供了一个虚拟场地,并对比赛双方的全部队员和足球的移动进行仿真。Client ,相当于球员的大脑,指挥球员的运动。Server 和Client 之间的通信是通过UDP/ IP 协议进行的,竞赛者可以使用支持UDP/ IP 的任何程序系统。Client 发送指令去控制相应的队员,同时从Server 接受队员的感知信息。每个Client 模块只允许控制一名球员,Client 之间不允许直接进行通信,Client 之间的通讯必须通过SoccerServer 来进行。竞赛者同时运行与比赛球员数目相等的Client 。SoccerServer 包含两个程序: SoccerServer和SoccerMonitor。SoccerServer 的工作是仿真足球和队员的状态、与Client 进行通信、按照一定的规则控制游戏的进程(裁判功能) 。SoccerMonitor 则负责利用Windows (X window或Windows 95) 系统显示虚拟场地,如图2 所示。Server 可以同时与多个SoccerMonitor 相连,在多个显示器上同时显示比赛的情况。
 

Tags:机器人

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