【正文】 本 科 畢 業(yè) 論 文 足球機器人決策系統(tǒng)的研究與設計 The Design of the Strategy Subsystem in Robot Soccer 江蘇大學 20xx 級 本科畢業(yè)論文 I 畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設計） 是我在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設計）授權(quán)使用說明 本論文（設計）作者完全了解 **學院有關保留、使用畢業(yè)論文（設計）的規(guī)定，學校有權(quán)保留論文（設計）并向相關部門送交論文（設計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。學?？梢怨颊撐模ㄔO計）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設計）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導教師簽名： 日期： 日期： 江蘇大學 20xx 級 本科畢業(yè)論文 II 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關鍵詞 4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔 1）設計（論文） 2）附件：按照任 務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂 江蘇大學 20xx 級 本科畢業(yè)論文 III 摘 要 機器人足球是人工智能領域與機器人領域的基礎研究課題，是一個極富挑戰(zhàn)性的高技術密集型項目。它涉及到機器人學、人工智能、智能控制、計算機視覺等多個領域。決策系統(tǒng)作為整個足球機器人系統(tǒng)的核心，決定了機器人間的協(xié)調(diào)協(xié)作，是機器人的“大腦”。因此，決策系統(tǒng)的研究在多機器人、多智能體領域具有十分重要的意義。 本論文 以六步推理模型為指導思想并且以 FIRA 國際足球機器人比賽的 5:5模式 為基礎 ，針對足球機器人決策系統(tǒng)中的態(tài)勢分析所存在的局限性，在結(jié)合模糊 變量 法和 場地分區(qū)法的基礎上設計新的態(tài)勢分析策略，通過建立 五 元模糊 變量（其中包括 球的位置 、 控球狀態(tài) 、 機器人與足球的位置關系 、 障礙信息 、 球的運動趨勢 ）進行狀態(tài)描述 。在軌跡規(guī)劃方面， 本文 采用網(wǎng)格法實現(xiàn)最優(yōu)路徑選擇，并且在比賽局部引入人工勢場以完善機器人避障功能。 在角色策略部分，主要設計了守門員的防守策略，在結(jié)合角平分線站位法、路線站位法以及前鋒 球站位法的基礎上提出關鍵點 站位體系。后期通過Middle League SimuroSot 軟件平臺實現(xiàn)守門員策略仿真。 最后， 設計與制作了具備 無線通訊 功能的足球 機器人。 關 鍵詞： 足球機器人； 決策系統(tǒng)； 態(tài)勢分析； 軌跡規(guī)劃； 守門員； 江蘇大學 20xx 級 本科畢業(yè)論文 IV ABSTRACT Robot Soccer is a focus of research project in the field of artificial intelligence as well as robotics． In addition, it could be regarded as a challenging hightechintensive project in these fields which involve robotics， artificial intelligence， intelligent control， puter vision and so on． The strategy subsystem is the core of the whole Robot Soccer system， just like the brain of the robots． It is responsible for the cooperation of the robots． So the research of the strategy subsystem has a significant meaning to the multirobot and multiagent fields． This thesis is based on the 5:5 models in FIRA, a popular international robot soccer game, and regarded the sixstep reasoning system as lodestar. In order to improve the disadvantage of situation analyze in the strategy subsystem, a dual strategy model based on multianalysis fuzzy vector method is proposed. The strategy bines the fuzzy cluster method and fielddivision method to describe the situation of each player. The five fuzzy vectors include the situation of goal, the direction of goal, the relation between robots and goal, the information of controller and obstacle. In the aspect of path planning, a reference frame coving the whole game field is used to build movementfunction to overe the deficiency of strategy field method and situationdesigning. At the same time, to avoid obstacles, the concept of situationdesigning is proposed to meet the robot soccer system’s need on reactivity and intelligence. By analyzing the role assignment, this thesis designs the strategy of goal keeper through bining three popular methods and realizes this strategy through Middle League SimuroSot. Finally, the part of movement in the strategy subsystem is realized by YuanMeng wireless munication robotic in the end of this project. Key words: Robot soccer。 Strategy subsystem。 Situation analyzing。 Path planning。 Goalkeeper。 江蘇大學 20xx 級 本科畢業(yè)論文 V 目 錄 第一章 緒論 ....................................................... 1 課題研究背景 .................................................. 1 課題研究意義 .................................................. 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................ 3 本課題來源及論文結(jié)構(gòu)安排 ...................................... 6 第二章 足球機器人系統(tǒng)概述 ...................................... 7 足球機器人系統(tǒng)的分類 .......................................... 7 FIRA 微型機器人比賽介紹 ....................................... 7 足球機器人系統(tǒng)介紹 ............................................ 9 視覺系統(tǒng) ............................................... 10 決策系統(tǒng) ............................................... 10 無線通信系統(tǒng) ........................................... 11 機器人小車系統(tǒng) ......................................... 12 本章小結(jié) ..................................................... 12 第三章 決策系統(tǒng)總體設計 ........................................ 13 決策系統(tǒng)設計原則 ............................................. 13 總體設計流程 ................................................. 14 機器人態(tài)勢分析設計 ........................................... 15 場地劃分 ............................................... 16 模糊變量的引入 ......................................... 17 機器人路徑規(guī)劃設計 ........................................... 18 柵格法路徑規(guī)劃 ......................................... 19 人工勢場法解決局部避障 ................................. 20 角色設計 ..................................................... 21 江蘇大學 20xx 級 本科畢業(yè)論文 VI 守門員 ................................................. 22 前鋒 ................................................... 23 中鋒 ................................................... 23 后衛(wèi) ................................................... 23 守門員策略改進 ............................................... 23 守門員路徑控制 ......................................... 23 守門員防守原則 ......................................... 24 傳統(tǒng)的策略分析 ......................................... 24 關鍵點 站位體系 ........................................ 25 區(qū)域防守策略 .............