青岛大学开题报告

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1、.青岛大学开题报告规范...青岛大学毕业论文(设计)开题报告题目：机器人射门的动作研究学院：自动化工程学院专业：自动化姓名：辛梅指导教师：纪志坚2011年4月1日...一本课题的研究现状和发展趋向机器人足球的最初想法由加拿大不列颠哥伦比亚大学教授艾伦·马克沃斯在1992年的论文<>中正式提出，旨在通过提供一个标准问题在促进人工智能和智能机器人的研究。后来在日本学者以及许多国家的科研机构、高等学府和人工智能学研究者的共同努力下，决定举办机器人足球赛，即机器人足球世界杯赛，简称为RoboC

2、up。RoboCup机器人足球赛最重要的目的是检验信息自动化前沿研究、特别是多主体系统研究的最新成果，交流新思想和新进展，从而更好的推动基础研究和应用基础研究及其成果转化。FIRA机器人足球比赛最早由韩国高等技术研究院的金钟焕教授于1995年提出，FIRA与RoboCup的主要区别之一是采用不同的技术规范：FIRA允许一支球队采用传统的集中控制方式，相当于一支球队中的全体队员受同一个大脑的控制，而RoboCup要求必须采用分布式控制方式，相当于每个队员有自己的大脑，因而是一个独立的“主体”。近年来，机器人足球已成为人

3、工智能一个新兴的研究领域。机器人足球集中了自动控制、通信传输、机器学习等技术，足球机器人比赛表现为由非实时、离散、静态环境下的单智能体控制到实时、连续、动态环境下的多智能体冲突、合作协调及控制。因此机器人足球是一个研究多智能体系统的良好平台，引起了越来越多学者的重视。我国有关单位也积极组织国内的机器人足球学术研究和比赛，并且组队参加国际性的机器人足球比赛。1998年lO月，第一届中国BoboCup仿真机器人足球赛在重庆大学举行。足球机器人决策系统的研究成果在军事领域，制造领域，信息处理领域等都具有巨大的应用价值。机器

4、人足球是人工智能和机器人学新的标准问题，是连接基础研究与实际应用的中介和桥梁，是展示信息自动化前沿研究成果的窗口和促进产、学、研结合的新途径。动作是决策系统的最终体现，是决策的基础和保证，机器人动作完成的好坏是系统整体性能的最好验证。一场完整的机器人足球比赛是由若干基本动作组合完成的，其中最重要的就是射门动作。因此全面规范的动作设计，准确有效的动作实现在足球机器人决策系统设计中就显得尤其重要。动作设计主要有两个途径：一是向人类足球比赛模仿学习，进行抽象得到动作定义；二是分析机器人足球的比赛特点，以目标为导向，采用自顶

5、向下逐层分解的方法，按照功能化分为机器人动作。例如，最顶层目标是比赛胜利，即多进球、少数球，那么就要有能完成进攻和防守功能的两类动作；再逐层分解下去，直至基本动作单元为止。...目前，多机器人研究正在成为国内外机器人学研究的一个热点。而足球机器人系统是一个典型的多机器人系统，它在多机器入系统的研究和应用之间起到桥梁的作用。虽然这一挑战性课题得到各国学者的重视，但受到发展阶段的限制，在基础研究与实际背景之间还存在巨大差距，主要体现在以下几个方面：（1)避障动作方面：无论是单个移动机器人还是多个移动机器人系统，导航始终是

6、一项难题。移动机器人的导航方式可分为：基于环境地图模型匹配导航、基于各种导航信号的陆标导航、视觉导航和味觉导航等。足球机器人采用的是视觉导航。不论采用何种导航方式，足球机器人都要完成路径规划和避碰。大量的文献讨论了机器人自主导航和避障问题，但是大部分是基于静态的全局路径规划，一些在线规划算法也很难满足足球机器人领域环境快速变化的要求。(2)传感器技术方面：目前，多传感器数据融合技术在移动机器人上得到广泛地应用。足球机器人传感技术主要是对机器人自身内部的位置和方向信息以及外部环境信息的检测和处理。采用的传感器主要是内部

7、传感器和外部传感器。其中内部传感器是光电编码器，粗略的确定机器人的线速度；外部传感器是CCD摄像机，用于确定机器人的位置和方向角。如果将超声波传感器或红外线传感器移植到足球机器人上，机器人的部分导航、部分路径规划、避碰问题由超声波传感器或红外线传感器来检测和处理，可以减轻主机的内存消耗，提高主机的运算速度，进而改善足球机器人运动的实时性。（3)运动预测问题：机器人足球比赛过程中，机器人和足球都处于高速的运动状态中，如何踢好运动球是动作规划的一个关键问题，也是难度较高的问题；而且足球机器人要求在动态的环境下进行实时的路

8、径规划、避障、射门等动作，因此就必须要考虑运动预测问题。球的预测问题相对较容易，运动模型比较简单，在没有发生新的碰撞之前，认为球将保持直线运动，而且由于滚动摩擦很小，在短时间内还可以认为其速度大小不变，因此球到达任意点的时间很容易求得。但是机器人运动时间的估计则远没有这么简单，因为无法估计机器人将来要走的完整的可行的运动轨迹，而只有规划出完整的