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机器人足球算法研究报告         ★★★
机器人足球算法研究报告
作者:未知 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2007-7-3 9:41:26

机器人足球是机器人比赛项目中的巨大看点,它所涉及的知识面和相关选手的要求都非常高。涉及到了机械工程,人工智能程序设计等等。

 

对于这些,我设计了一套原创的足球硬件软件组合。

 

      基本硬件:我采用乐高机器人套装,核心是RCX处理器。机器人足球的重点就在于:找球,带球和射门。机器人找球的原理是通过光敏传感器接受足球发过来的光,确定特殊的光值以后,判断下一步的行动。但是,光敏传感器是有一定的限制范围的,所以传感器安装的位置对找球的效率影响就非常的大。我所设计的安装方案是在机器人的两头各安装一个传感器。它的高度大约是球高的一半。这种安装的方案自然要求机器人拥有一定的强制动力。所以在驱动方面,我使用每4个电机控制一个轮胎,这样机器人的动力就会很大,对于强球也相当有利。

 

      基本思路:程序对于机器人来说就是他们的灵魂,好的程序可以最大限度发挥有限硬件的功能,而且不可以造成硬件上的浪费。而我们的机器人足球程序的总体思路:找球---》确定球---》带球---》判断方向---》射击。第一个关键就在于如何确定一个好的找球算法,我所确定的找球方案是:如果将马达能量分5个档次,先用4挡顺时针旋转T时间,在任意一个光传感器感觉的光值异常的时候(可能有球),立即停止,由于刚才的运动,机器人具备的惯性会使它继续运动一会儿,从而偏离了正确的球方向。现在,为了解决这个问题,我们使用3挡电机的速度逆时针旋转,再次确定球的位置,依次再用2挡定位。经过这个过程后,我们已经可以比较精确的确定球的位置。这个时候就是对机器人速度的考验了,我们直接让机器人朝球的方向运动T2时间,再次判断是否有光传感的光值异常(球是否还在控制中),不在就重复上一个找球定位的过程。如果在,就可以使用方向传感器了,我们让机器人通过单轮运动的转弯来对准敌方球门的方向,确定了方向之后,再次确定球是否存在。最后就用最大的速度冲撞球门了。。

 

    此方案的可扩展性:上面所介绍的是基本硬件可以提供的最大限度的功能。为了增加准确性,我们可以增加一些传感器比如触觉,距离探测等。在允许的情况下还可以使用双RCX并行工作的方法,增加一些机器人通信协作的功能。

 

    方案的适用性:一般使用双攻击机器人的方略,毕竟攻击是最好的防御。

 

    方案的特点:找球的算法对硬件的依赖很大,特别是行动力,行动力越高,算法的效率越高。单从硬件的方面考虑,机器人的速度很快,对于找球非常有利,机器人的力量也很大,对于抢球也非常有利。

文章录入:陈永恒    责任编辑:陈永恒 
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