基于场地模型的多机器人动态协作技术

针对机器人足球比赛中的协作问题,提出了一种多机器人系统协作控制方法.该方法包括时间同步机制、全局模型的建立以及角色的动态分配.该方法首先使用修改后的TPSN算法完成时间同步,然后通过机器人间共享信息的融合建立全局模型,最终通过竞标函数进行角色的动态分配,可使得机器人能够高效、稳定的完成比赛,并在实验及比赛中得到验证.     

4腿机器人足球比赛的通信机制及协作控制

针对4腿机器人足球比赛中机器人的通信机制及协作控制等问题,提出了一种新的完整的分布式多主体系统控制方法,包括通信控制、路径规划以及动态角色分配.该方法通过启发式投标函数进行任务分配,通过电场法表示抽象的环境信息.协作控制中不必进行大量的计算,主体之间不必频繁地进行数据交换.该方法能够满足比赛动态性和不确定性的需要,并在实际比赛中得到了很好的验证.     

机器人足球决策软件系统研究与实现

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.介绍了一套机器人足球决策软件系统的设计实现方案,采用六步推理模型,基于教组对称和按需首次计算的视觉信息预处理方法;提出基于角色的改进多参考点运动轨迹规划方法.通过实际比赛验证,达到了机器人足球比赛要求,比赛效果较好.     

发育学习在足球机器人基本动作技能中的应用

研究了发育学习算法及其在机器人足球比赛技术动作学习问题中的应用。结合发育学习算法的优点,选用合适的强化学习算法,并将其应用于足球机器人动作技能的学习中。无需任何先验知识和环境模型,通过不断与环境交互获得知识,自主地进行动作选择,具有自主学习能力,在自主机器人行为学习中受到广泛重视。最后,给出了试验结果分析,并验证了该算法的优越性和有效性,并且能够满足高水准机器人足球比赛的需要。     

基于Matlab的虚拟现实技术在机器人足球中的应用

在机器人足球比赛中,传统方式是通过摄像头采集图像信息,在信息的传输过程会存在较大的时延问题.利用虚拟现实视觉临场感技术,可以解决时延问题,提高参赛机器人的控制精度.详细介绍了如何在Matlab和Simulink仿真环境中分别建立足球机器人的仿真模型,并对虚拟现实建模语言VRML以及VRML构造器--V-Realm Builer 2.0作了简单的阐述.     

机器人足球决策软件系统研究与实现

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。介绍了一套机器人足球决幕软件系统的设计实现方案，采用六步推理模型，基于敷组对称和按需首次计算的视觉信息预处理方法；提出基于角色的改进多参考点运动轨迹规划方法。通过实际比赛验证，达到了机器人足球比赛要求，比赛效果较好。     

基于Robocup中型组足球机器人的图像识别算法

根据Robocup中型组足球机器人足球比赛的规则要求,机器人科研通过对颜色的识别来达到识别球场上的物体及环境.为了满足实时性和准确性的要求,提出了一种基于YUV色彩空间模型的阈值算法,并通过与RGB色彩空间的算法比较,验证了其有效性和优越性.     

RoboCup足球机器人双层世界模型

为了加强个体机器人的动作执行力和时机选择的准确率、提高动作执行效率,本文提出了双层世界模型的决策结构.在Robocup机器人足球比赛的仿真平台上观察分析了该模型下的动作执行效果,结果表明该结构能够满足决策对实时性的要求,解决了动作实现达不到决策预想效果的问题.     

基于有穷自动机的自然语言状态转换

针对Robocup自主机器人比赛中,机器人进攻和防守状态、动作转换延迟问题,采用一种基于有穷自动机模型的自然语言状态转换方法,把机器人、环境等自然语言信息抽象成形式化的符号和状态,并转化为有穷自动机输入符号.通过设定状态转移函数、字母表规则、无差别地完成各种状态转换过程.研究结果表明:该方法能有效地完成自然语言状态下的机器人状态、动作间的转换,具有较好的实时性和可靠性.     

类人机器人状态转换的识别方法

针对类人机器人的状态转换运动规划方法,研究了运动过程中的状态识别,提出了一种基于变接触点集合的状态转换识别方法.该方法首先根据机器人与周围环境的接触情况建立状态空间,获得类人机器人在接触情况下的一般动力学模型;然后,利用预先定义的接触点集合建立接触变化的逻辑表达方式,并针对接触点集合的变化情况,通过对接触力设定阀值来识别状态转换.动态起立过程的仿真结果表明,该方法是有效和可行的.     

足球机器人系统仿真中的数学模型

讨论了机器人足球比赛现实世界中各个实体的运行规律,建立了受非完整约束的移动机器人以及球的运动模型,并提出采用几何方法求解机器人运动模型精确解,以提高仿真精度,减少计算量·给出了机器人之间以及机器人与场地围墙、小球之间的碰撞模型,并分析了2个机器人之间的碰撞过程·为构建和开发足球机器人系统仿真平台与机器人的运动控制提供了模型基础     

类人足球机器人彩色目标识别与头部视觉跟踪

为了在机器人足球比赛中能够快速准确地跟踪运动目标,提出了一种颜色识别与头部视觉跟踪相结合的方法.利用HSV色彩空间颜色阈值的判别和种子点区域生长的填充算法识别物体,计算物体质心并判断其位置,然后通过舵机控制机器人头部的转动跟踪目标.实验结果表明,该方法具有较高的跟踪速度与准确性.     

一种类人型足球机器人快速行走控制方法

针对机器人足球比赛的特点,提出了一种足球机器人快速行走控制方法,通过嵌入式视觉系统采集比赛现场环境信息,使用数据采集与决策双线程软件设计,可以在线实时调整机器人的行走路线,使足球机器人进行快速的行走.同时通过线性插值的方式使机器人底层行走不同步态之间进行光滑衔接,最后通过仿真和实物证明该控制方法的有效性.     

分层模型下的多Agent系统协作机制在RoboCup3D的应用

为了提高多智能体协作的效率,让机器人足球队取得更好的成绩,以RoboCup3D机器人足球仿真系统为应用背景,提出了一种基于分层模型的多Agent系统协作机制。分层模型主要包括用来保证Agent通信的通信层,完成Agent角色分配的技术层和负责Agent阵型定位等决策的控制层。实验结果表明,团队协作能力往往是机器人足球比赛得分的关键,基于分层模型的协作机制对于提高机器人球队的整体对抗能力起到了明显作用。     

一种基于新奇的动作发育模型

机器人的动作是一切活动的基本单元。就足球机器人而言,好的动作设计实现是决策实现的重要保证。传统的强化学习模型在整个学习过程中使用恒定学习速率,导致在未知环境下收敛速度慢,且适应性差。针对以上问题,提出了一种新的动作发育模型——基于新奇的动作发育模型;该模型在学习过程中使用基于状态的遗忘均值的学习速率,更加符合人类发育的真实过程。模型采用内在价值系统,该系统由三部分组成:奖励、惩罚和新奇评判。在机器人足球比赛中,通过机器人截球实验表明,该模型在不断变化的环境下可以高效而准确地完成相应的截球动作。     

基于OpenGL和3DS MAX水下机器人运动可视化研究

超小型水下机器人运动可视化仿真在整个机器人的研制中占有非常重要的地位.基于三维建模软件3DS MAX和OpenGL,在个人PC机上的视景仿真系统开发出来.利用建模软件建立水下机器人模型,并将其转换为OpenGL的C代码,在VC++开发环境中实现了水下机器人模型的控制与显示、三维场景的模拟以及场景与模型的结合.仿真结果表明:该系统能够逼真地反映水下机器人在场景中的运动情况.     

智能体机器人足球比赛模拟系统

【目的】实体机器人足球比赛系统成本高、技术难度大,而智能体(Agent)机器人模拟足球比赛系统可以为实体机器人足球比赛系统的设计提供参考。【方法】根据实体机器人的特点,用智能体模拟实体机器人,将机器人足球比赛的控制算法建立在智能体上,对智能体设置运动速度、射门速度、能量、避碰等能力及意图,再利用网络技术,建立一个多种影响参数的足球机器人比赛模拟系统。【结果】该系统能有效按研究者设定的参数(条件)进行比赛,比赛结果与实际基本相符。【结论】智能体足球机器人比赛模拟系统不仅可以作为实体机器人足球比赛的模拟平台,还可以作为实体机器人足球比赛策略和相关参数的研究平台。     

放射性色彩失真图像的可控校正和增强方法

针对具有放射性色彩失真问题的图像提出了可控色彩校正和图像增强方法,包括放射色彩失真校正、可控图像增强和机器人摄像头基准化,采用通过融合不同曝光级别下采样样本图片来获得期望校正样本图片的方法,实现了对具有有限曝光级别摄像头的可控图像增强,并在该方法的基础上进一步通过图像处理实现了对不同机器人摄像头的基准化.为Sony AIBO ERS-7型四腿机器人(RoboCup四腿组标准平台)的摄像头问题提供了实时有效的解决方法.在本文方法的帮助下,TJArk机器人足球队于RoboCup 2007四腿组机器人足球比赛中成功进入半决赛.     

工业机器人绝对定位误差的建模与补偿

为了提高机器人的绝对定位精度,建立了机器人绝对定位误差模型并进行了补偿方法研究.将定位误差分为几何参数误差与柔度误差,分别建立相应的误差模型.几何参数误差研究以MD-H(修正型D-H)运动模型为基础,对柔度误差的影响进行了解耦,并考虑了机器人基坐标系与测量坐标系的转换误差,提出了基于相对位置的几何参数误差模型.柔度误差研究针对机器人的构造特点,建立了针对关节2和3的误差模型,简化了计算模型.最后基于所建立的两种误差模型,提出了误差补偿方法,并采用该方法对机器人进行了实际补偿实验.结果表明,平均绝对定位精度由补偿前的1.173 mm降至补偿后的0.158 mm,说明文中方法可有效提高机器人的绝对定位精度,扩展机器人的应用范围.     

改进型的足球机器人小车系统的研究

在FIRA MiroSot机器人足球比赛中,机器人小车是足球比赛场上运动的智能体,小车性能的好坏直接影响到比赛的胜负。通过分析当前各支足球机器人队伍的小车控制器．提出了采用TMS320F240 DSP和MEGA8双CPU的足球机器人小车控制器。实验结果表明：改进后的机器人小车具有更高的控制精度和稳定性。