《RoboCup3D世界模型的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RoboCup3D世界模型的研究（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、R o b o C u p 3 D 世界模型的研究摘要随着计算机技术的发展，人工智能已经成为研究的一个热点。而机器人世界杯一R o b o C u p 为人工智能的研究和应用提供了标准平台，其中最新引进的R o b o C u p 3 D 仿真竞赛是其重要组成部分。本文首先介绍了R o b o C u p 3 D 仿真系统的服务器S o c c e rS e r v e r ，然后介绍 了其重要的组成部分S P A D E S ( 并行智能体离散事件模拟系统) 的基本原理和命令格式。其次设计了球员A g e n t 的结构框架及其决策框架，并对其中重要的类进行重点说明。接着本文着重介绍了R o
2、 b o C u p 3 D 的重要组成部分世界模型，设计了四层世界模型结构；研究了使用粒子滤波对A g e n t 进行定位的方法；根据物理模型推导出了球员运动的物理公式，并在此基础上完成了球员速度的测算。最后，本文设计了四层A g e n t 动作模型，并叙述了其中重要技能的实现和策略。本文采用上述方法开发了H f u t E n g i n e 3 D 球队的框架，通讯机制和世界模型，能够较好的完成比赛任务。开发环境为R e d H a t 9 0 ，使用了A n j u t a 集成开发环境。关键字3 D 仿真机器人足球S P A D E S 世界模型球员技巧R e s e a r c
3、 hI nR o b o C u p 3 DW o r l d M o d e lA B S T R A C TW i t ht h ec o m p u t e rt e c h n o l o g yd e v e l o p i n g ，A r t i f i c i a lI n t e l l i g e n c eh a sb e e nar e s e a r c hh o t s p o t R o b o tS O C C e rg a m ep r o v i d e st h es t a n d a r dp l a t f o r mf o rr e s e a r
4、 c h e sa n da p p l i c a t i o n so ft h eA r t i f i c i a lI n t e l l i g e n c ef i e l d s ，e s p e c i a l l yt h a tt h et h r e e - d i m e n s i o n a ls i m u l a t i o nl a t e l yi n t r o d u c e di n t oi sa ni m p o r t a n tp a r to fR o b o C u p F i r s t ，i ti n t r o d u c e st
5、 h a tS o c c e rS e r v e ro fR o b o C u p 3 Ds i m u l a t i o ns y s t e m T h e ni ti n t r o d u c e si m p o r t a n tc o m p o n e n to fS o c c e rS e r v e rS P A D E S ( S y s t e mf o rP a r a l l e lA g e n tD i s c r e t eE v e n tS i m u l a t i o n ) a n di t sb a s i ct h e o r y ，o
6、 r d e rf o r m a t S e c o n d l y ，i , td e s i g n ss t r u c t u r ea n dd e c i s i o n m a k i n ga r c h i t e c t u r eo fa g e n t A n di ti n t r o d u c e si m p o r t a n tc l a s s e s T h i r d l yt h et h e s i sp r e s e n tW o r l d M o d e l - t h em o s ti m p o r t a n tp a r to
7、ft h et e a m ，a n dd e s i g n sf o u rl e v e l ss t r u c t u r eo fW o r l d M o d e l I ts t u d ys e l f - l o c a l i z a t i o nb a s e do np a t i c l ef i l t e r T h e ni td e d u c e so b j e c tm o v e m e n tf o r m u l a ，a n de s t i m a t ev e l o c i t yo fo b j e c tt h r o u g ht
8、 h e s ef o r m u l a A tl a s ti ti n t r o d u c eA g e n ti m p o r t a n ts k i l la n ds t r a t e g y H f t l t E n g i n e 3 DS O C C e rt e a mw a sc o m p l e t e du n d e rR e d H a tL i n u x9 0 ，A n j u t aI D E ，u s i n gm e t h o d sm e n t i o n e da b o v e K e y w o r d sR o b o C u
9、 p 3 DS P A D E SW o r l d M o d e lA g e n t s k i l l2插图清单图2 1S O C C e rm o n i t o r 1 3图2 2S P A D E S 的系统构架1 4图2 3S e n s e - - T h i n k - - A c t 周期1 5图2 4S e r v e r 与球员之闻的通讯构架1 6图2 5 网络字节顺序1 7图2 6 一个典型的通讯过程1 7图2 7 球员A g e n t 结构图2 5图2 8A g e n t 类图2 6图3 3T r a i n i n g 类图2 8图3 4 两种阵形图2 9图
10、3 5 决策框架3 0图4 1 世界状态信息3 4图4 2 赛场标志3 5图4 3 视觉信息3 6图4 4 卡尔曼滤波示意图，3 7图5 1 球员技巧层次4 7图5 2 简单避撞机制4 8图5 3 截球状态示意图4 9图5 4 踢球和带球5 0图5 5 射门位置的选择5 0表格清单表2 l 听觉中所用到眵参数2 0 表2 2 执行器2 l表4 1 结果比较4 02独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金胆王些盘堂或其他教育机构的学位或证书而使
11、j 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字名陬签字日期御年| 月矽日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解盒匿些苤堂有关保留、使用学位论文的规定。有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权盒匙E 些左堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名导师签名：Z 签字日期：j 7 年“月泸日签字日期：侈7 年月肜日学位论文作者毕业后去向工作单位：通讯地址：电话：f
12、猢多车叼邮编：致谢值此论文完成之际，谨向我的导师王洁教授表示最衷心的感谢。在硕士研究生课程学习和撰写学位论文的过程中，自始至终得到了王老师的悉心指导。无论是从论文选题，还是资料收集、论文成稿，都凝聚了王老师的心血和精力。王老师严谨求实的科研态度，渊博的专业知识，宽以待入严于律己的学者风范，使我终身受益。我还要感谢实验室姚宏亮、方宝富、于磊以及杨静老师，与各位的交流与讨论丰富了我的知识，给了我有益的启示。向计算机与信息学院的曹航，王新生、徐静、费敏等老师付出的辛勤工作表示感谢。作者：宋蓓蓓2 0 0 7 年6 月1 日第一章绪论1 1R o b o C u p 3 D1 1 1R o b o C
13、 u p 的起源机器人足球的最初想法，首先是由加拿大不列颠哥伦比亚大学的A l a nM a c k w o r t h 教授在1 9 9 2 年的论文“O nS e e i n gR o b o t s ”中提出的 1 】，文中认为机器人足球比赛是很好的机器人和A I 研究的实验平台。日本学者立即对这一想法进行了系统的调研和可行性分析。1 9 9 2 年1 0 月，在日本东京举行的关于人工智能领域重大挑战的研讨会中，与会的研究人员对制造和训练机器人进行足球比赛以促进相关领域研究进行了探讨。1 9 9 3 年，M i n o r uA s a d a 、H i r o a k iK i t a
14、 n o 和Y a s u oK u n i y o s h i 等著名学者创办了R o b o C u p机器人足球世界杯赛，并成立了世界上规模最大的、占主导地位的机器人足球国际组织一国际R o b o C u p 联合会。1 9 9 7 年，在国际最权威的人工智能系列学术大会一第1 5 届国际人工智能联合大会( T h e1 5 t hI n t e r n a t i o n a lJ o i n tC o n f e r e n c eo nA r t i f i c i a lI n t e l l i g e n c e ，简称I J C A I 9 7 ) 上【2 1 ，机器人足球被正式列为人工智能的一项挑战。至此，机器人足球成为人工智能和机器人学新的标准问题【3 1 。R o b o C u p 机器人足球世界杯赛及学术大会( T h eR o b o tW o r l dC u pS o c c e rG a m e sa n dC o n f e r e n c e s ) 是国际上级别最高、规模最大、影响最广泛的机器人足球赛事和学术会议【4 1 ，也是智能机器人领域最重要的一次国际盛会，每年举办一次。机器人足球的最终
