足球机器人的决策系统研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文摘要摘要多智能体系统MAS(Multi—agentsystem)是当前人工智能AI(ArtificialIntelligence)研究领域中的热点问题。MAS理论主要研究由多个智能体组成的群体在复杂的动态环境下如何进行组织、协调与合作，共同完成复杂任务的问题。机器人足球是近年来在国际上迅速开展起来的一种高技术对抗活动。它以“足球”形式，通过各种国际比赛，不断推动机器人学、计算机视觉、自动控制、人工智能等领域的科研工作的迅速发展，进而为其相关技术在生产及生活中的应用打下良好的基础。机器

2、人足球比赛系统是典型的多智能体协作系统，是研究多智能体协作问题的标准平台。本论文主要研究的是Robocup小型组足球机器人的决策系统，主要由视觉信息处理、多智能体协调策略、角色分配、路径规划等组成。决策系统按照分层式的框架模型设计，从上到下每层完成不同的任务。角色分配上采取了一种基于Play策略并与区域相关的角色分配方案，实现了动态灵活的分配机制。在路径规划上采用了遗传算法和Delaunay三角网格法，并分别进行了实验和分析。关键词：多智能体系统，足球机器人，决策系统ABSTRACTMulti—AgentSys

3、tem(MS)isahotprobleminartificialintelligence(AI)field．Theresearchcontentofmulti～agentcooperationtheoreticisthatthemulti—agentgroupshowtoorganize，cooperateandcompletethecomplextaskinacomplexdynamicenvironment．RobotSoccerisakindofhigh——techantagonizedinternati

4、onalactivitywhichdevelopsrapidlyrecentlY．Inthewayof“soccer”。itpromotesthescientificresearchintheareasofRobot，computervision，automation，AIdevelopsrapidly，andsetupgoodfoundationforapplyingthemutualitytechnologyinlivingandproducing．RobotSoccerTournamentSystemiS

5、atypicalmulti-agentcooperationsystem，andiSastandardplatformforresearchingintomulti—agentcooperationproblem．ThiSpaperiSmainlyfocusedonresearchofstrategysystemofsmall—sizeRobocuprobot，andwhichprincipallyinchdesvisioninformationprocessing、multi—agentCOoperation

6、strategy、pathplanningandSOon．StrategysystemiSdesignedaccordingtolayeredframemodel，everylayerachievedifferenttaskfromthetopdown．AroleassignmentschemecorrelatedwithareabasedonPlaystrategyiSadopted，andcarryoutdynamicandagileassignmentmechanisin．Geneticalgorithm

7、sandDelaunaytriangu]ationareintroducedinpathplanning，andihavedoneexperimentswithanalysiSseparately．KEYWORDS：multi—agentsystem，Robocup，strategysystem．II．中国科学技术大学硕士学位论文第一章绪论足球机器人比赛是当今国际上迅速开展起来的高技术对抗活动。它融合机器人学、人工智能、图像处理、自动控制、传感器学和通信等多门学科。多机器人组队构成一个复杂的系统，因此机器人足球

8、成为研究多机器人合作与多智能体系统的良好的实验载体。Robocup是目前世界上规模最大、影响最广泛的机器人足球比赛，它为研究多智能体系提供良好的试验平台n’。1．1足球机器人系统概述1．1．1研究历史及发展概况机器人足球比赛兴起于上世纪90年代，它是自动化及机器人领域最具有前瞻性的研究之一。目前比较有影响的足球机器人比赛组织有RoboCupYNFIRA，分别由日本和韩国的学者发起。Ro