[工学]足球机器人决策设计.ppt

决策系统的任务 任务——就是根据当前球场上的比赛形势，做出布署，给队员发出指令，担负起教练员的职责。 决策系统特点 形象思维荡然无存，只能靠逻辑思维 非结构化问题 f ( ? ) —? 模糊逻辑是不可缺少的 知识工程前沿问题 队形与角色分配 队形——球员在场上的相对位置关系。它是和比赛双方特点及场上形势密切相关的。它直接关系到攻守策略。 足球场上的队形有4-3-3，4-4-2，3-5-2等。 机器人足球车速可在2米以上，攻守转换极为神速，常常视球的位置、运动速度和方向而决定。队形多构成堵截和围攻之势。 队形和角色分配密切相关。主攻或主防角色确定之后，其他队员呈配合之势。 角色分配有相应准则给出。如最近、最有利等。 足球机器人动作设计与实现 动作是比赛活动的基本单元 任何精彩激烈的比赛都是由球员的一系列动作构成的 动作是决策子系统的最终归宿，是决策的基础和保证 准确有效的动作实现，意味球员具有良好的基本技能 动作的层次关系 基本动作——Basic Actions, BA 技术动作——Skilled Actions, SA 组合动作(单人) ——Combinatorial Action, CA 战术动作(多人) ——Tactical Actions, TA 仿真系统提供的基本函数 技术动作 Skilled Action (SA) KickBall 踢球动作 ShootGoal 射门 TurnShoot 转身射门 DefenseBall 防球（回防） BlockMan 盯人防守 AvoidBound 防止碰撞边界 Skilled Action (Cont.) KeepGoal 守门员防守 ProcessBoundBall 边界球处理 ProcessCornerBall 角球处理 PassBall2Pt 传球到定点 AvoidObst2Pt 避障碍到定点 …… 战术动作 Tactical Action (TA) NormalKickoff 中场开球 Pass2Shoot 一传一射 BL_Pass2CenterShoot 底线传中射门 简易3-3决策系统设计思想 简单情况：专职守门员， MF/MG，AF/AG 以我为主：只辨识我方位姿，不管对方 以球位为前提：从球所在区域出发，开始推理 以距离为准则：按距离优先原则分配角色 （MF/MG， AF/AG） 以个人技术为根本：固定角色动作映射关系， 队员间只有呼应，没有配合 决策系统结构设计 决策系统的完善与丰富 在比赛过程中经常会出现一些令局外人费解的现象。 当两队的主攻队员顶牛僵持，而协攻队员仍然“恪尽职守”旁边观望，这时就会出现球无人问津的情况。 如果规划的轨迹有一段超出边界，那么机器人就会不断地往外冲，人们会奇怪机器人怎么总撞边墙？ 机器人足球是人工智能领域中颇具挑战性的课题，而其智能又集中体现在决策系统之中，这样机器人足球系统就会随着人工智能领域成果的不断丰富而更具有观赏魅力。 视觉 信息 信息 预处理 态势 分析 任务分解 队形确定 决策层 角色 分配 机器人 管理器 队形库 角色库 管理层 角色解释 技术 动作 基本 动作 执行层 速度 指令 决策系统工作流程图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 17 31 26 18 22 10 11 12 15 16 19 27 28 23 24 29 25 30 13 14 21 32 20 场地分区图 中间等球 38 横向等球2(40,110) 28 横向等球3(40,70) 29 当球在区域4时的队形 协助守门员 22 4 横向等球4(20,90) 30 横向等球2(40,110) 28 中间等球 38 当球在区域3时的队形 左上(30,135)180度等球 25 3 左上(30,135)180度等球 25 左上(40,110)45度等球 26 中间等球 38 当球在区域2时的队形 边线推球 5 2 左上(40,110)45度等球 26 左上(30,135)180度等球 25 中间等球 38 当球在区域1时的队形 边线推球 5 1 备 注 角色名称 各机器人角色号 队形号 队形库存放内容（部分） 备 注 角色名称 各机器人角色号 队形号 近距离上协助 13 中间等球 38 左上中间等球 34 当球在区域32时的队形 边线推球 5 32 近距离下协助 14 中间等球 38 左下中间等球 35 当球在区域31时的队形 边线推球 5 31 下边界守候 4 一传一射下射门