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.     

水中机器人2D仿真平台的直线优化算法

基于 URWPGSim2D 仿真平台,提出在水中搬运项目上的一种直线优化算法.分析仿真机器鱼的运动特性,介绍2D仿真机器鱼现有的point to point算法,给出优化后的直线算法,并通过实验进行验证.实验结果表明:优化后的算法能有效提高机器鱼的稳定性,能更好地进行控制,可为水中机器人其他项目仿真鱼的控制提供参考.     

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2D 仿真的策略优化

针对现行水中机器人2D仿真1vs1比赛中的顶球算法以及策略的不足,提出一种教学建模和区域划分的方法。介绍一种新的基于区域的自适应顶球策略,即在顶球的过程中,将比赛场地分成若干区域,并在算法中采用有限自动机,不同的策略可自适应地应用于不同的区域中。实验结果证实：优化后的顶球算法配合区域划分策略能够实现更快速有效地进球,同时也提出了现有平台的优化建议。     

URWPGSim2D新项目的开发及平台实现

本文针对原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,为提供更新鲜、合理的赛事项目接受全国参赛队的挑战,同时培养和提高学生创新实践能力,本文基于原有仿真平台的框架,设计并实现三个全新比赛项目及对URWPGSim2D平台的更新与改进。实践表明,URWPGSim2D新平台及项目具备稳定、合理的优势,并将应用于2016国际水中机器人大赛。     

基于URWPGSim2D仿真新平台的水中搬运的策略优化

针对2016国际水中机器人大赛水中搬运项目的URWPGSim2D仿真新平台,为提高传统比赛策略的效率,对其进行优化.设计仿真机器鱼的方向算法和最短运动距离的算法,采用多种算法和函数动态分析鱼的运动路径,运用星型网状判断思路,综合考虑多种情况,从而最大程度上避免失误.实验结果表明:该策略能高效率完成比赛任务,很大程度上缩短完成比赛的总时间,大大提高策略的稳定性.     

水中机器人2D仿真水中搬运策略优化

基于 URWPGSim2D 仿真平台,对现有的比赛策略进行优化和改进.首先从整体层次出发提出一种全新的比赛策略;然后针对平台不确定性,引入了 PID模糊控制对基础动作进行优化;最后,针对近距离带球难以精确控制的问题,提出了近距离尾切式顶球算法,并进行模拟实验验证.实验结果表明:带球总耗时降低约34.78%,带球动作的精准度明显提高,能够实现快速带球的目标.     

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.     

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。     

一种机器鱼仿真平台场地与动态实体的实时绘制方法

为了解决水中机器人竞赛URWPGSim2D仿真平台1．0版本中无法进行比赛场地的自适应缩放,以及不便于实时提供碰撞检测所需的实体坐标信息等问题,提出一种机器鱼仿真平台场地与动态实体的实时绘制方法。设计比赛场地与动态实体绘制的实现思路,并根据实体机器鱼的游动模型设计仿真机器鱼的外观及运动形态,使仿真平台中的场地以及所有的动态实体的大小都可根据实体机器鱼比赛场地的尺寸进行等比例缩放及显示。同时,新平台中还提供了动态实体、静态实体的实时位置信息,以便平台中其他模块的调用,并且针对碰撞检测的需要提供了各个实体边缘位置的坐标数据。实践结果证明：该方法能将实体机器鱼的比赛场景实时、逼真地表现在URWPGSim2D仿真平台2．0中。     

2D 仿真3vs3 机器鱼协作防守策略研究

在仿真机器鱼水球3vs3比赛中,针对传统防守策略的不足,基于URWPGSim2D仿真平台提出一种新的协作防守策略。在分析目前比赛策略存在的问题的基础上,将防守区域划分为底线防守区域和绝对危险区域,在不同区域采用不同的防守策略,并根据守方区域可能出现的3种防守情形进行针对性的部署分析。实践结果表明,该策略在实际应用中取得了较好的成果。