机器人足球比赛是近年来在国际上迅速开展起来的高技术对抗活动。它是人工智能领域与机器人领域的基础研究课题,是一个极富挑战性的高技术密集型项目。本文以足球机器人系统的核心子系统——决策子系统的设计开发为背景,研究行之有效的决策推理方法。 在对足球机器人总体系统进行介绍的基础上,分析研究了决策子系统的数学模型、设计要求和系统模型,并分析了常见模型的优缺点。结合本文的研究内容,分析了足球机器人的一种自上而下的分层递阶推理简化决策模型,并以该模型为总线,重点讨论分析了模糊推理、专家系统、神经网络专家系统三种典型决策推理方法在足球机器人决策系统中的应用可行性。 特别地,按照决策系统推理的框架结构,提出了基于模糊推理理论的策略有效性验证方法,研究了基于位姿信息的权值选择角色分配方法,基于人工势场的机器人路径规划以及基于单神经元的机器人轮速的PID控制方法,实验及2004年国内、国际比赛的成绩表明这些方法不仅有效地提高了决策系统的推理能力,而且改善了整个系统的性能。