| 【中文题名】 | RoboCup中型组足球机器人决策系统的研究 |
| 【英文题名】 | Research of Decision-Making System for Soccer Robots in RoboCup Middle-Size Matches |
| 【学科专业】 | 计算机软件与理论 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-19 |
| 【中关键词】 | 足球机器人,决策系统,二分图,估值函数,角色,有限自动机 |
| 【英关键词】 | soccer robot,decision-making system,dimidiate graph,finite state automaton,roles,evaluation function,path planning, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人> |
| 【论文摘要】 |
足球机器人的研究在近几年得到了迅速发展，使得这个多学科交叉的项目受到越来越多的关注，作为一个新的研究领域，有很多内容值得去研究。本文的研究对象是中型组足球机器人，着重对机器人的核心系统—决策系统作了系统地分析和研究。
足球机器人系统包括视觉系统、决策系统、无线通讯系统、运动控制系统四部分，本文重点研究决策系统的设计。决策就是让机器人能够用“头脑”去踢球，可以说，决策是一个球队的灵魂。在足球机器人系统里，决策系统的任务是将视觉系统传来的场上的数据进行分析，对场上比赛形势做出判断，形成比赛策略，并通过角色的决策模型来规划机器人的运动轨迹。可以看出，决策子系统的好坏直接影响比赛的成绩。
目前，作为决定比赛成绩的关键一步，决策系统的一些技术难点仍未得到完全解决，而且比赛的成绩和可观赏性也对决策技术提出了更高的要求。本文在明确了决策系统的任务这个基础上，主要介绍了决策系统的整体构造，角色分配算法以及决策模型的设计。本文的创新点有两个：在机器人角色分配中，提出了用二分图匹配算法来完成机器人和角色之间的分配；构造了各角色的状态机决策模型，用自动机产生的语言来表示机器人的运动轨迹。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
8-9 |
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ABSTRACT |
9-11 |
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第1章 绪论 |
11-15 |
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1.1 机器人足球的研究意义和应用前景 |
11-12 |
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1.2 机器人足球的分类与发展状况 |
12 |
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1.3 本文的主要贡献 |
12-13 |
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1.4 论文的组织结构 |
13-15 |
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第2章 中型组机器人足球比赛系统的介绍 |
15-20 |
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2.1 中型组机器人足球比赛 |
15-16 |
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2.2 机器人系统 |
16-19 |
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2.2.1 视觉系统 |
17-18 |
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2.2.2 决策系统 |
18 |
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2.2.3 无线通信系统 |
18-19 |
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2.2.4 运动控制系统 |
19 |
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2.3 本章小结 |
19-20 |
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第3章 决策系统设计 |
20-26 |
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3.1 决策系统的功能 |
20 |
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3.2 六步推理模型 |
20-22 |
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3.3 简化了的决策系统 |
22-23 |
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3.4 通信 |
23-25 |
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3.4.1 决策系统与视觉系统之间的通信 |
24 |
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3.4.2 决策系统与运动控制系统之间的通信 |
24 |
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3.4.3 决策系统与场外机器之间的通信 |
24-25 |
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3.5 本章小结 |
25-26 |
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第4章 决策算法设计 |
26-33 |
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4.1 角色分配 |
26-27 |
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4.2 机器人角色分配问题描述 |
27-32 |
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4.2.1 二分图匹配算法的数学描述 |
28-29 |
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4.2.2 机器人角色分配算法设计 |
29-31 |
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4.2.3 分配后的效果 |
31-32 |
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4.3 本章小结 |
32-33 |
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第5章 决策模型设计 |
33-47 |
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5.1 模型理论基础 |
33-34 |
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5.2 有限状态机的形式化描述 |
34-35 |
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5.3 角色的有限状态自动机模型 |
35-41 |
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5.3.1 角色的职责 |
35 |
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5.3.2 前锋角色的状态自动机模型 |
35-39 |
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5.3.3 守门员角色的状态自动机模型 |
39-41 |
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5.3.4 助攻队员和后卫角色的状态自动机模型 |
41 |
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5.3.5 自动机模型终止性、完备性证明 |
41 |
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5.4 决策过程中的部分转换规则 |
41-42 |
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5.5 典型动作设计 |
42-43 |
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5.5.1 找球动作 |
42 |
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5.5.2 射门动作 |
42-43 |
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5.5.3 带球动作 |
43 |
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5.6 路径规划算法 |
43-46 |
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5.6.1 常用的路径规划方法 |
43-45 |
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5.6.2 基于动态信息模型的LPN路径规划算法 |
45-46 |
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5.7 本章小结 |
46-47 |
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第6章 结论 |
47-49 |
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6.1 研究工作总结 |
47 |
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6.2 未来工作和前景展望 |
47-49 |
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参考文献 |
49-53 |
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致谢 |
53-54 |
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攻读学位期间发表的学术论文 |
54-55 |
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获奖情况 |
55-56 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
56 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384077 |
