基于URWPGSim2D 仿真新平台的花样游泳策略

针对2016国际水中机器人大赛花样游泳项目的URWPGSim2D仿真新平台,提出仿真机器鱼的位姿变化、路径规划、规定动作和自由动作的实现策略.为完成在规定时间内实现规定动作和自由动作的大赛要求,采用分时准备的思想,提出动态判断调整函数和跟随距离函数算法,设计多个主题鲜明、具有创意的动作,并通过多次实验验证.实验结果表明:该策略能解决多条仿真机器鱼协作配合困难的问题,具有较高的观赏性.     

水中机器人花样游泳新动作的设计与实现

针对2017年国际水中机器人大赛新增主题比赛规则,设计水中机器人花样游泳的新动作.从主题思想的体现和造型的美观性,尤其是鱼的每个动态动作,巧用旋转和动静结合的方法给出相应的策略.结果表明:运用该策略后,机器鱼造型优美,动作之间的衔接流畅自然.     

一种改进的仿真机器鱼花样游泳策略

针对国际水中机器人大赛2D仿真项目花样游泳中仿真机器鱼的游动优化问题,从整体思路、程序编写、仿真机器鱼游动3方面提出新策略.整体思路上采用渐变图案和动态画面展示完整的故事和主题;程序编写上利用标志和位姿采集使其模块化,以便于插入新动作程序;仿真机器鱼游动上采用特定的游动角度和游动时间优化直线游动,提升游动路线的直线度,并通过实验和比赛进行验证.验证结果表明:该策略有效地提高了花样游泳编队观赏性、整体协作性和技术难度等级,可为相关研究提供参考.     

基于URWPGSim2D平台的机器鱼稳定性及路径规划

水中机器人水球比赛2D仿真平台URWPGSim2D是对水中机器人进行仿真测试的平台,由北京大学智能控制实验室组织开发,真实模拟仿真机器鱼各个关节的位姿变化,运动状态变化及机器鱼水球比赛运行等状况.基于 URWPGSim2D 平台提供的策略,经过大量实验对比,对水中机器人在仿真环境下的稳定性进行深入研究,意在提高水中机器人的稳定性,从而提高仿真比赛项目策略的健壮性,进而为未来实体水中机器人奠定良好的算法基础.该策略实现的比赛程序在2016年国际水中机器人大赛中荣获二等奖,表明了策略的有效性.     

一种2D 仿真生存挑战比赛策略

针对国际水中机器人大赛中水中机器人2D 仿真生存挑战的比赛规则,提出一种对于“躲避鱼”有利的 绕障回避策略。以栅格法的区域简化来划分场地区域实现分而治之,并结合实际情况使区域间实现动态转换策略。 实践结果表明：运用该策略可使“躲避鱼”更有效地进行回避,使仿真机器鱼更灵活地在场地间移动。     

基于URWPGSim2D 仿真平台的测试分析与策略改进

为了在国际水中机器人比赛的 URWPGSim2D 仿真平台中更准确地控制仿真鱼,通过对该平台进行测试分析以完善比赛策略,基于对平台的测试,总结分析平台特性和仿真鱼的行为规律,依此提出花样游泳项目竞技策略的改进方案。结果表明：结合平台分析结果改进后的策略可更有效地控制仿真鱼行为,使仿真鱼的行进过程更加快速稳定,从而在花样游泳比赛取得冠军成绩。     

机器鱼2D 仿真抢球博弈策略优化

基于国际水中机器人大赛2D仿真抢球博弈项目,针对仿真机器鱼路径规划问题提出弧切算法,设计仿真机器鱼的运动轨迹,并由角速度档位划分确保仿真机器鱼运球的稳定性.以距离角度值为基础提出死角避险、双鱼协作合力顶球算法,意在实现仿真机器鱼快速、高效进球,从而提高策略的健壮性,并通过URWPGSim2D仿真平台对策略进行验证.实验结果表明:该策略可以在较短时间内取得较大分数领先,并且呈现出高效、稳定的优点.     

2D 仿真机器鱼生存挑战关键技术策略

在国际水中机器人大赛中,针对2D 仿真机器鱼生存挑战项目比赛过程中出现的不确定性因素,介绍一 种圆圈算法。通过分析2D 生存挑战比赛规则,从策略和算法上进行研究,主要阐述进攻鱼和躲避鱼的防守策略, 其中,躲避鱼有逃跑和穿孔2 种基本策略。介绍了特殊位置处理和躲避抓捕的圆圈算法。结果表明：该方法是有效、 可行的,在防守鱼恰巧抵挡住攻击鱼时效果尤为明显。     

水中机器人2D 仿真比赛策略

基于URWPGSim2D 仿真平台,结合2V2 抢球博弈赛要求,提出一种水中机器人2D 仿真比赛策略。根 据仿真策略,采用切入圆算法,通过仿真鱼的距离及角度计算,对仿真鱼进行自动调速控制,提出速度优先策略来 优化仿真鱼的自动调速,根据决策树算法模型思想,建立预测模型,并通过仿真实验进行验证。实验结果表明：该 比赛策略能够实现自动换挡,具有抢球速度快、稳定性好和进攻性强的特点。     

URWPGSim2D 新项目的开发及平台实现

针对原URWPGSim2D平台下已有竞技项目多年来积累的赛点匮乏、策略瓶颈、代码重复等问题,基于原有仿真平台的框架,对其进行更新与改进.介绍URWPGSim2D平台、2D仿真项目及现阶段面临的挑战,通过对开发的软、硬件环境的研究,利用Visual Studio 2010软件,在原来平台URWPGSim2D的基础上进行界面的重新布局和代码的修改与重写,实现3个全新比赛项目的实施与正常运作.实践结果表明:URWPGSim2D新平台及项目具备稳定、合理的优势,并将应用于2016年国际水中机器人大赛.     

基于条件决策的花样游泳算法

针对在全局视觉组花样游泳项目中出现的机器鱼不受控制的现象,提出一种易于实现的基于条件决策的花样游泳算法。通过对3条机器鱼同时运行时各自所处的位置以及相互之间碰撞的分析,对3条机器鱼处在不同状态时所能满足的条件进行判断,以此来决定执行相应的策略。实验结果表明:利用该算法完成的花样游泳项目具有较好的流畅性和较高的观赏性。而且该算法具有较好的扩展性,通过增加判断条件可以实现更加复杂的运动控制。     

基于URWPGSim2D仿真平台的生存挑战策略

为在短时间赢得对抗性比赛,提出基于国际水中机器人大赛生存挑战项目之 URWPGSim2D 仿真平台的生存挑战策略.根据大赛规则,提出并设计障碍物隔离策略,利用障碍物躲避对手,并经过实验和比赛验证.结果表明:该策略能有效躲避对方攻击,为其他对抗类比赛在障碍物的处理上提供参考.     

机器鱼2D 仿真抢球博弈策略

针对机器鱼2D仿真平台更新,抢球博弈场地的变更和规则的改变问题,对抢球博弈策略进行新的规划。介绍抢球博弈项目的比赛场地和比赛规则,利用仿真机器鱼鱼体的多个部位和仿真场地的特殊性运输目标物体,并进行多次实验验证。实验结果表明：新策略能充分考虑比赛场地的地形、机器鱼以及得分情况等实时信息,在不同的区域、不同的得分的情况下执行不同的策略,加强机器鱼的运输和绕障能力,在快速得分的同时又能灵活应变。     

2D 仿真机器鱼协作过孔策略

在机器鱼2D仿真协作过孔比赛项目中,针对无球游动过程中固定路线的行进方法所存在的问题,提出一种优化策略。根据比赛规则,将比赛分为无球游动和带球运输2部分。在无球游动过程中,使用一种根据当前所处位置动态选择最优路线的路径优化思路。在带球运输部分,利用场地的特殊性使用机器鱼身体的所有部位运输。结果表明:优化后的策略能充分考虑该项目的得分要求和场地特点,在速度和稳定性上都有很大程度的提高。     

一种2D 仿真水球5VS5 比赛策略

针对水中机器人2D仿真水球5VS5比赛的规则,提出一种有效的多鱼协作带球与抢球方法。从速度控制、方向控制、顶球动作和智能反应4个方面进行单鱼动作设计,在此基础上进行简化后增加特殊角度的设计,采用动态顶球点和动态最优位置来设计协作带球,并通过＂领域智能算法＂进行协作抢球。分析结果证明：该策略能提高机器鱼之间的协作,并在2012中国机器人大赛2D仿真水球5VS5项目中取得了亚军。