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机器人足球比赛是近年来在国际上迅速开展起来的高科技对抗活动,是将高科技和人们喜爱的足球运动结合在一起的产物。它为机器人学、智能控制、无线通讯、图像处理、机械学等多学科交叉性的研究与应用提供了很好的平台,其理论与技术可应用于工业、农业、国防、医疗、教育等实践领域,从而有效推动国家科技、经济等各方面的发展。因此,机器人足球比赛的研究非常具有挑战性,也具有很高的理论研究价值和实际应用价值。
机器人足球比赛具有对抗性、自身复杂性和环境动态性。在机器人足球比赛中如何处理好多个机器人的任务分配和通信问题是发挥整个机器人队伍优势的关键问题之一。在收集和分析国内外相关文献的基础上,本文研究了中型组机器人足球比赛中系统的通信和任务分配算法。本文的主要内容包括:
1.RoboCup中型组机器人足球比赛系统的简介。
对RoboCup中型组机器人足球比赛系统作了一个概括性的介绍,包括系统的组成与工作原理、教练机的功能,以及对比赛系统中的视觉、决策、通讯和运动控制等四个子系统进行了较为详细的阐述。
2.中型组机器人足球比赛系统通信子系统的设计与实现。
介绍了机器人足球比赛系统通信子系统的构成和工作原理,采用基于C/S的通信模式,对系统中裁判盒与场外教练机之间、教练机与场上各机器人之间的通信进行了硬件和软件的设计。实验证明,通信子系统的设计与实现能够很好地满足机器人足球比赛系统对通信实时性高和比赛系统信息交互的要求。
3.Robocup中型组机器人足球比赛系统的任务分解和任务分配。
提出了基于全攻全守策略的任务分解与分配和基于对方机器人的任务分解与分配两种方法,以实现多个机器人的合作。实验证明,这两种方法是可行有效的。
最后对全文进行了总结,说明了主要的研究成果,同时指出存在的不足和有待于进一步研究的问题。