機(jī)器人足球環(huán)境下的多機(jī)器人協(xié)作設(shè)計(jì).pdf

1、隨著多機(jī)器人系統(tǒng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,多機(jī)器人協(xié)作也受到了越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注,它是多機(jī)器人系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)鍵部分,直接關(guān)系到系統(tǒng)完成任務(wù)的效率、成本和優(yōu)劣.從多智能體系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看,足球機(jī)器人系統(tǒng)是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的研究平臺(tái),它融合了實(shí)時(shí)視覺(jué)處理、無(wú)線通訊、多機(jī)器人協(xié)作等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù).機(jī)器人足球環(huán)境下的多機(jī)器人協(xié)作可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域中,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.本文主要研究了MiroSot五對(duì)五機(jī)器人足球比賽環(huán)境下的多機(jī)器人協(xié)作,即多個(gè)機(jī)器人按照機(jī)器

2、人足球比賽規(guī)則,通過(guò)協(xié)調(diào)各自的行為,合作完成防守和進(jìn)球的共同目標(biāo).本文先分析了機(jī)器人足球環(huán)境的一些特性,然后借鑒多智能體理論建立了一套多機(jī)器人協(xié)作策略.該策略采用集中式的混合系統(tǒng)層化結(jié)構(gòu).協(xié)調(diào)層采用基于符號(hào)推理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)建立實(shí)時(shí)控制系統(tǒng),并參考大量文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)對(duì)態(tài)勢(shì)分析、編隊(duì)控制、角色分配和行為選擇的規(guī)則進(jìn)行分析比較,建立了一套適用于機(jī)器人足球環(huán)境的規(guī)則庫(kù).實(shí)際運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則庫(kù)進(jìn)行推理.行為層采用基于行為主義的體系結(jié)構(gòu),將

3、行為分成基本行為和復(fù)雜行為,它們是一種被包含和包含關(guān)系,復(fù)雜行為部分包括了一些實(shí)用的路徑規(guī)劃方法.本文還將增強(qiáng)學(xué)習(xí)中的Q學(xué)習(xí)算法引入角色分配部分,力圖使多機(jī)器人協(xié)作策略通過(guò)訓(xùn)練得到合理有效的角色分配依據(jù),在研究中也發(fā)現(xiàn)了Q學(xué)習(xí)應(yīng)用的一些難點(diǎn),為以后的進(jìn)一步研究明確了方向.本文根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的要求,設(shè)計(jì)了一套多機(jī)器人協(xié)作軟件.這套軟件采用了動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、面向?qū)ο?、?fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等技術(shù),對(duì)機(jī)器人足球環(huán)境下的多機(jī)器人協(xié)作進(jìn)行實(shí)時(shí)控