【正文】 本 科 畢 業(yè) 論 文 足球機(jī)器人決策系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) The Design of the Strategy Subsystem in Robot Soccer 江蘇大學(xué) 20xx 級(jí) 本科畢業(yè)論文 I 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)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(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō)明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 江蘇大學(xué) 20xx 級(jí) 本科畢業(yè)論文 II 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（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(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任 務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 江蘇大學(xué) 20xx 級(jí) 本科畢業(yè)論文 III 摘 要 機(jī)器人足球是人工智能領(lǐng)域與機(jī)器人領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究課題，是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的高技術(shù)密集型項(xiàng)目。它涉及到機(jī)器人學(xué)、人工智能、智能控制、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等多個(gè)領(lǐng)域。決策系統(tǒng)作為整個(gè)足球機(jī)器人系統(tǒng)的核心，決定了機(jī)器人間的協(xié)調(diào)協(xié)作，是機(jī)器人的“大腦”。因此，決策系統(tǒng)的研究在多機(jī)器人、多智能體領(lǐng)域具有十分重要的意義。 本論文 以六步推理模型為指導(dǎo)思想并且以 FIRA 國(guó)際足球機(jī)器人比賽的 5:5模式 為基礎(chǔ) ，針對(duì)足球機(jī)器人決策系統(tǒng)中的態(tài)勢(shì)分析所存在的局限性，在結(jié)合模糊 變量 法和 場(chǎng)地分區(qū)法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新的態(tài)勢(shì)分析策略，通過(guò)建立 五 元模糊 變量（其中包括 球的位置 、 控球狀態(tài) 、 機(jī)器人與足球的位置關(guān)系 、 障礙信息 、 球的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) ）進(jìn)行狀態(tài)描述 。在軌跡規(guī)劃方面， 本文 采用網(wǎng)格法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)路徑選擇，并且在比賽局部引入人工勢(shì)場(chǎng)以完善機(jī)器人避障功能。 在角色策略部分，主要設(shè)計(jì)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(chǔ)上提出關(guān)鍵點(diǎn) 站位體系。后期通過(guò)Middle League SimuroSot 軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)守門員策略仿真。 最后， 設(shè)計(jì)與制作了具備 無(wú)線通訊 功能的足球 機(jī)器人。 關(guān) 鍵詞： 足球機(jī)器人； 決策系統(tǒng)； 態(tài)勢(shì)分析； 軌跡規(guī)劃； 守門員； 江蘇大學(xué) 20xx 級(jí) 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(xué) 20xx 級(jí) 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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................ 3 本課題來(lái)源及論文結(jié)構(gòu)安排 ...................................... 6 第二章 足球機(jī)器人系統(tǒng)概述 ...................................... 7 足球機(jī)器人系統(tǒng)的分類 .......................................... 7 FIRA 微型機(jī)器人比賽介紹 ....................................... 7 足球機(jī)器人系統(tǒng)介紹 ............................................ 9 視覺(jué)系統(tǒng) ............................................... 10 決策系統(tǒng) ............................................... 10 無(wú)線通信系統(tǒng) ........................................... 11 機(jī)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(shè)計(jì) ........................................ 13 決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 ............................................. 13 總體設(shè)計(jì)流程 ................................................. 14 機(jī)器人態(tài)勢(shì)分析設(shè)計(jì) ........................................... 15 場(chǎng)地劃分 ............................................... 16 模糊變量的引入 ......................................... 17 機(jī)器人路徑規(guī)劃設(shè)計(jì) ........................................... 18 柵格法路徑規(guī)劃 ......................................... 19 人工勢(shì)場(chǎng)法解決局部避障 ................................. 20 角色設(shè)計(jì) ..................................................... 21 江蘇大學(xué) 20xx 級(jí) 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(jìn) ............................................... 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(guān)鍵點(diǎn) 站位體系 ........................................ 25 區(qū)域防守策略 .............