1．课程设计分析1．1课题要求(1) 了解5Vs5机器人足球仿真比赛平台及其策略2) 在C语言编程环境下，完成策略的编写和调试3) 运用所写的程序进行足球机器人比赛，并在比赛中完善所写的策略1．2编写目的通过对机器人足球仿真这一课程设计的了解，设计，编写和调试，实现足球策 略在机器人上的优化应用，使己方机器人仿真足球队在比赛中获胜最终达到能熟 练运用C语言程序设计知识解决实际问题，实现具体目标的目的，并初步掌握工程化 项目化软件开发的方法及过程1．3背景机器人足球如今已为越来越多的人所关注其国际认可的比赛按机器人可分为 三大类：大中型机器人足球实物组比赛，微型机器人足球实物组比赛，机器人足球 仿真组比赛；按数量分可分为：3vs3， 5vs5， 11vs11等机器人足球仿真5vs5组比 赛是在国际认可的同一平台The Robot Soccer Simulator Direc tor 8.5上运行各 队的策略，从而实现比赛的目的而其策略是基于Visual C+ +编写的，只要掌握 了C语言课程设计的知识就可以实现策略的编写C9lt ■rvE2．用户手册2．1运行环境要求• Pentium III 600 MHz• 256 megabytes of ram• TNT2 3d Graphics accelerator with 32 megabytes of ram• 24x CD-ROM• Screen resolution of 800 x 600• 16 bit Sound card• Microsoft Windows 98• Direct X 8.0• 10 megabytes of free hard drive space• Director 8.5• Visual C++ 6.02．2使用方法•将包含源代码的工程文件用Visual C++5.0以上版本打开，编译（快捷键 F7），生成动态库。
•把生成的动态库文件复制到C：\Stratege'blue目录下并更具需要更换文 件名称•打开5Vs5平台程序，将文件名称输入到STRATEGIES目录下的Blue栏中，再 用鼠标单击Lingo把状态更改为C++，然后在点击Send选项文件过程完成•在右侧的工具栏中，点击STARE，开始比赛•如需进一步了解该软件的用法，单击右下角HELP选项2．3注意事项• 本文中所提供的策略程序，只能在蓝队（右队）中使用3.系统设计3．1程序预期功能 实现进攻防守两大功能的合理灵活的切换；通过实现快速反应，精确定点定向移 动，路线优化设计等方法实现高效进攻和防守3．2功能模块的划分4． 详细设计及算法4．1进攻的详细设计及算法（1）当球在对方半场时为进攻模式1 主攻1：当球接近对方禁区时，在对方球门罚球区守侯，伺机射门；否则辅助 助攻球员进攻主攻2：当球接近对方禁区时，在对方球门大禁区一侧守侯，伺机射门；否则 辅助助攻球员进攻，控球助攻1：控球，将球带进对方禁区，辅助主攻机器人进攻 助攻2：在助攻1机器人后方适当位置定点，随时接应助攻1机器人 守门员：调整位置到初始位置（2）当球在我方半场且不由对方控球时为进攻模式2 主攻1：控球，将球带进对方禁区，辅助主攻机器人进攻。
主攻2：在助攻1机器人后方适当位置定点，随时接应助攻1机器人 助攻：准备进入对方半场并寻找有利攻击位置防守：定位到球与我方球门之间的适当位置，随时准备截球3）另外一套进攻方案：每个机器人都作为一个独立的实体，分别进行判断： 机器人1：当球在对方半场大禁区线外时，追球；当球在对方半场大禁区线上 方时，留守下方，准备接反弹出来的球；当球在对方半场大禁区线下方时，留守中 间，伺机射门机器人2：当球在对方半场大禁区上下方时，将球传向门前；当球在对方大禁 区和中场线之间时，控球，将球带向球门机器人3：始终追球 机器人4：当球在对方半场大禁区线外时，追球；当球在对方半场大禁区线上 方时，留守中间，伺机射门；当球在对方半场大禁区线下方时，留守上方，准备接 反弹出来的球4．2防守的详细设计及算法 当球在我方半场且对方控球时为防守模式 主防：定位到球前方截球，使球向对方半场移动 助防：定位到球与球门之间的适当位置截球，协助主防和守门员 后卫1：定位到球门前适当位置做好截球接应准备 后卫2：定位到球门前适当位置做好截球接应准备守门员：开始就自行运动到如图所示位置，这样可借助球门柱防止守门员因惯 性偏离球门，可大大提高其运动速度，并可减少与其他队员的碰撞。
不足之处在于 因碰撞而姿态变化后调整空间较小1)当球在图中所示阴影时，守门员的Y坐标尽量与球保持一致，当球坐标在 球门围外时，守门员保持在离球最近位置侯球2)当球在图中所示阴影时，守门员进入积极防守状态状态按球的方向和位置不同分E 的运动方向指向球门，此时守门、\g种状态：员应位于球的运动方向上，阻截球(2)球的运动方向背离球门此时守门员应位于球与两门柱连线夹角的角平分线方 向上，为下一次截球作准备3)在图示情况下，守门员的Y坐标尽量与球保持一致，当球坐标在球门围外时保 持 ,球门时运动4)当球在如图虚线运动时,守门员与球相反运动,以把球撞出.4．3数据结构机器人球员的数据 （Vec tor3D pos表示机器人的三维坐标；rotation表示机 器人的方向；veloci ty Lef t表示机器人的左轮速度，veloci tyRigh t表示机器人的 右轮速度；） typedef struct{Vector3D pos;double rotation;double velocityLeft, velocityRight;} Robot;对方机器人 （成员意义同上）typedef struct{Vector3D pos;double rotation;} OpponentRobot;总的环境参量结构（home[PLAYERS_PER_SIDE]表示我方几号机器人；opponent[PLAYERS_PER_SIDE]表 示对方几号机器人；currentBall表示当前球的位置，lastBall表示上个周期球的位 置，predictedBall表示下个周期球的位置，用来预测球下个周期位置；fieldBounds 表示场地边界坐标，goalBounds表示球门边线坐标；gameS tate表示比赛状态， whosBall表示球的掌控状态，*userDa ta预留给用户的数据指针） typedef struct{Robot home[PLAYERS_PER_SIDE];OpponentRobot opponent[PLAYERS_PER_SIDE];Ball currentBall, lastBall, predictedBall;Bounds fieldBounds, goalBounds;long gameState;long whosBall;void *userData;} Environment;4．4程序流程应球在己方年场肚入大響§4. 5函数说明 基本动作磁二策略三动态分配角色規略二策略一vOid FreQictBa1轄..(Environment *envA;血辭人2 机a&As 机器人切*_ 预测球的位置，单步预测，运用微量调节。
入口参数：环境参量配毎色配幫色动烝分void Velocity ( Robot *robot, double vl, double vr );将响应产生的机器人速度写入系统参量中，即引发机器人运动入口参数：机器人 指针，左轮速度，右轮速度void Angle1(Robot *robot,int desired_angle);使机器人转到预定角度入口参数：机器人指针，预定角度void AngleOfPosition(Robot *robot,double x, double y);使机器人转某一角度，指向特定点入口参数：机器人指针，特定点横坐标，特定 点纵坐标以下函数有方向性,基于以上的基本动作void NormalGame_Right( Environment *env ); 右队总策略入口参数：环境参量void Defender_Right(Environment *env);void Defend1_Right(Environment *env);void Defend2_Right(Environment *env);void Defend_Right_py(Environment *env);右队防守策略。
入口参数：球员指针，环境参量void Defence1_Right(Robot *robot,Environment *env);右队防守策略入口参数：球员指针，环境参量void GoalKeeper_In_Right(Robot *robot,Environment *env);右队守门员策略入口参数：球员指针，环境参量新加入的策略void Kick( Environment *env, Robot *robot, double aim_angle ); 基本动作，绕到球后方，带球运动到对方球场入口参数：环境参量，球员指针， 目标角度void Position1_cz( Robot *robot, double x, double y ); 移动到预定点，这是整个程序最重要的底层函数基础入口参数：球员指针，预定 点横坐标，预定点纵坐标void Position_py(Robot *robot, double x, double y);移动到预定点，无速度衰减入口参数：球员指针，预定点横坐标，预定点纵坐标void Attack_cz1( Robot *robot, Environment *env );void Attack_hx( Robot *robot, Environment *env );机器人攻击策略。
入口参数：球员指针，环境参量void Shoot_Right_cz( Robot *robot, Environment *env ,double aimx ,double aimy);射门函数，这是进攻中最重要的底层函数基础，引导机器人相指定点射门入口参 数：球员指针，环境参量，指定点横坐标，指定点纵坐标void Goalkeeper_right_hx( Robot *robot, Environment *env ) 根据球的运动轨迹，预计球将到达球门的位置，移动到该点截球入口参数：球员 指针，环境参量void Goalkeeper_Right_py2( Robot *robot, Environment *env )快速反应，在球的运动方向上拦截入口参数：球员指针，环境参量5．总结5．1存在的不足(1) 定位函数在Shoot时，击球定位的过程中精度很低，有时会丢球。