集中式机器人足球系统的决策与无线通信研究

作     者：亓晓彬 

作者单位：广东工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨宜民

授予年度：2008年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

主      题：集中式 足球机器人 路径规划 无线通信 

摘      要：机器人足球比赛是近年来在国际上迅速开展起来的高技术对抗活动,是体育与高科技结合的产物。机器人足球比赛融入了机器人学、机电一体化技术、通讯与计算机技术、机器人视觉与传感融合技术、决策与对策、智能控制等多学科高新技术。它为机器人学、多智能体系统理论研究和技术应用提供了一个理想的实验平台。 本文以集中式机器人足球比赛系统为研究对象,主要对决策和无线通信进行了研究和设计。全文主要研究内容包括: 1.简单介绍了机器人足球比赛系统的起源、发展和国内、国际现状,同时给出了该系统研究的理论意义和实用价值。 2.介绍了集中式机器人足球比赛系统的组成结构,包括视觉子系统、决策子系统、无线通信子系统、机器人小车子系统的工作原理和工作过程。 3.首先介绍了决策子系统的层次结构。在协调层,设计了基于现场信息的双层模糊控制器,进行全场攻防势态的判定,并作了角色分配;在运动规划层,讨论了机器人的蔽障问题和常用的蔽障方法,设计了基于几何学的最短路径规划法;最后是动作层的设计,包括基本动作设计、复杂动作设计、守门员动作设计和定位球动作设计,其中在基本动作的设计中应用了误差的比例余弦控制法,控制机器人到达目标点。 4.设计了基于PTR6000无线通信模块的机器人无线通信子系统,包括发射器和接收器的软硬件设计。介绍了PTR6000无线通信模块,并给出了基于BCH码检错、纠错的新的通信协议。实验表明本设计可有效提高足球机器人无线通信的可靠性和快速性。