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多机器人协作技术的研究是多机器人系统研究中最基本的问题,是机器人学在新的应用需求驱动下提出的具有重要理论价值和应用前景的研究方向。类人机器人的研究和发展代表了机器人学的尖端水平,是人类科技的最高梦想之一。机器人足球是人工智能领域标准问题,涉及人工智能、机器人学、图像处理、通讯等诸多热门学科,是诸多领域的前沿研究和技术集成,机器人足球赛从一个侧面反映了一个国家信息与自动化领域基础研究和高技术发展的水平。 本文以北京市教委面上项目“多机器人协同技术研究”为项目背景,在仿真类人机器人足球比赛平台上,针对多类人机器人协作技术方面的问题进行了研究。主要完成的工作如下: (1)实现了类人机器人对局部感知到的图像处理。利用图像处理技术把机器人感兴趣的色块进行分割,并识别出场地上具有特征标记的对象,如球、球门、地标等,确定各个对象轮廓的中心点坐标并计算了相关特征参数如色块面积。 (2)在分析传统机器人三角定位方法不足的基础上,结合仿真类人机器人足球比赛平台的特点,提出一种只需要一台摄像机和一个人工地标就能完成机器人自定位的方法。该方法解决了在使用三角定位方法中计算量大且速度慢的问题,己应用到比赛中验证了它的可行性和有效性。 (3)针对类人机器人足球系统的特点,提出固定守门员,并且守门员作为组织者,其余球员服从指挥但同时又具有独立判断、行动能力的,兼具集中规划和分散规划特点的多机器人协作模型。 (4)设计并实现了一种基于角色的多机器人协作算法。 以上工作已成功应用到“2010中国机器人大赛暨RoboCup公开赛”的3D类人组比赛项目中,取得微软(MS)3D类人仿真比赛项目的季军和微软(MS)Nao类人仿真比赛项目第五名的好成绩。