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机器人足球比赛系统是一个典型的多智能体分布式控制系统,是多学科、多领域的集成,它研究解决的是分散存在的多智能体(机器人)在动态复杂的比赛环境下,如何实时、有效地感知环境信息,并根据获取的信息实现相互通信与协作,以实时方式进行知识处理,完成比赛任务的问题。它通过提供一个标准的、易于评价的比赛平台,促进多机器人系统、分布式人工智能及机器人学等领域的研究与发展。因此,机器人足球比赛系统的研究极具挑战性,具有很高的理论研究价值和实际应用价值。
本文以RoboCup中型组机器人足球比赛系统为研究对象,对比赛系统监控平台的体系结构及其基本功能模块进行了研究,特别是对监控平台的通信模块、信息融合模块进行了软件设计与实现。
全文的主要研究内容如下:
(1)针对RoboCup中型组机器人足球比赛系统当前存在的主要问题,在对比赛系统进行需求分析的基础上,设计了比赛系统监控平台的体系结构,并对其基本功能模块进行了硬件上的选型设计。
(2)在研究比赛系统通信原理的基础上,采用基于C/S的通信模型,对系统中裁判盒与监控平台之间、监控平台与场上各机器人之间的通信进行了软件上的设计和实现。实验和实际比赛证明,通信模块能够满足比赛对实时性和信息交互的要求。
(3)针对比赛系统中单个机器人获取环境信息存在的局限性,结合机器人足球比赛系统的特点,对最优信息融合Kalman滤波算法进行了研究与探讨,并将该算法应用于监控平台的信息融合模块中。通过实验和实际比赛结果证明,该算法能够实现对小球准确的状态估计和预测,表明该算法的可行性和优越性。
论文最后对全文进行了总结,说明了本文的主要研究成果,同时指出论文存在的不足及有待进一步研究解决的问题。