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机器人足球比赛已经成为当前人工智能和机器人领域的研究热点之一,它的兴起促进了多智能体系统、分布式人工智能及机器人学,视觉系统等领域的研究与发展。设计和开发自主足球机器人是最具挑战的研究项目,因为自主型足球机器人是真正的分布式智能体系统,每个机器人由独立的环境感知、行为决策及运动控制系统组成,并且通过无线通讯交换信息实现多机器人合作。在深入掌握全自主平台的性能及其开发技术的基础上,进行以下工作:
(1)分析全自主足球机器人足球系统的历史和研究现状,深入分析RoboSot系统中的硬件结构和软件结构,针对其中的若干关键问题,将信息融合技术的基本思想与机器人足球技术进行有机的结合,给出解决途径,并作为系统开发的基本思路。
(2)提出了基于遗传算法的全自主足球机器人避障方法研究。在势场法的基础上使用遗传算法对机器人进行改进。
(3)为满足系统的实时性要求,研究并综合应用了一种基于Canny算子的快速图像边缘识别技术。
(4)在分析足球机器人比赛中常见的机器人运动死锁现象的基础上,利用可达树对Petri网模型中的死锁进行检测,并给出了消除死锁的方法。
(5)设计了RoboSot系统中机器人的避障、守门员防守动作、射门动作、进攻动作等基本动作。
综合应用上述技术,RoboSot系统得到了改进和完善,鲁棒性更强,识别精度提高,处理速度加快,其实用性和可靠性也得到大赛的验证。