论文部分内容阅读
随着AI技术的出现与快速发展,国家越来越重视AI所带来的便利之处,作为AI的多智慧体集成产物,机器人的研究也越来越受到科研工作者的重视。机器人作为新一代的智能体,饱含着许多智能的“策略”,使机器人更加的灵活。策略的设计在机器人控制领域是非常重要的环节,并且良好的策略能够帮助机器人以“类人”的运动方式进行移动。使一个机器人能够完全运动起来,需要各个环节进行互相配合,这就需要一个灵活职能的控制系统,它是控制所有机器人运动指令的核心。足球机器人作为机器人的一个重要类型,如今正被学者广泛研究,它是集机器人学、智能控制、数据融合、计算机技术、无线通讯、图像处理、机械学等多种学科和技术于一体的综合性产物,它本身又是一个很典型的非线性的控制对象,为各种控制理论提供了一个非常好的实验平台。本文主要介绍足球机器人在运动过程中根据不同的运动需求所采取的相应的策略。主要研究内容如下:展开机器人背景研究,分别介绍了机器人作为人工智能高级智能体产物的的理论基础,以及研究意义和发展动态。通过阐述足球机器人研究对学术界和产业界的积极影响,引出文章研究对象,说明研究内容及意义。探索WTA理论在足球机器人运动决策问题中的可行性,重点介绍WTA基本理论、算法优缺点以及面临的挑战,全面总结WTA理论。通过分析该理论在多个真实场景中的应用,验证其适用广泛性与技术可行性。针对足球机器人在实时对抗的复杂环境中需要较高的实时运动过程应对能力的需求,提出一套结合WTA理论的策略方案。由于现有许多策略的研究都只注重单机器人控球过程的路径规划问题,没有考虑多机器人相互竞争导致足球机器人整个运动过程缺失某些关键步骤,丧失完整性的问题。本文提出新的策略方案以解决上述问题:第一步采用连续时间非线性动态竞争模型计算出最优抢球机器人,通过静态竞争和动态竞争实验来验证此模型的科学性和实用性;有效解决多机器人竞争问题;第二步使用改进APF算法实现运动避障,修正传统APF算法的弊端,提高执行效率,使在有陷阱的控球行进路线更完整平滑。通过模拟仿真实验,并对最终结果进行分析讨论且验证了理论的正确性和所提理论的科学性与实用性。