中型足球机器人2分析

1、机器人足球赛足球机器人的系统前世今生机器人足球赛FIRA世界杯 国际机器人足球联盟 （Federation of International Robot-soccer Association，FIRA） FIRA在全球范围内每年举行一次机器人世界杯比赛（FIRA Cup），同时举办学术会议（FIRA Congress），供参赛者交流他们在机器人足球研究方面的经验和技术。 比赛种类比赛种类1.半自主型机器人足球：MiroSot2.全自主型机器人足球：RoboSot3.仿真机器人足球：SimuroSot4.超小型半自主机器人机器人足球：NaroSot5.超小型全自主机器人足球：KheperaSot

2、6.类人机器人足球：HuroSot7.RoboCup机器人足球比赛种类8.11VS11仿真组比赛9.5VS5小型机器人组比赛10.小型机器人组标准比赛（每队11人）11.中型机器人组比赛12.Sony四腿机器人比赛中国FIRA 1997年7月，国际机器人足球联盟中国分会（简称FIRA中国分会） 成立，分会设在哈工大，由洪炳镕教授担任主席。同年中工智能学会下设机器人足球工作委员会，由洪炳镕教授同时担任主任。此后的十年间，在FIRA中国分会的领导下，先后组织了七届全国机器人足球锦标赛，有力地推动了国内机器人足球的研究和发展。 RoboCup (Robot World Cup） 通过举办机器人足球比

3、赛，旨在促进人工智能、机器人技术及其相关学科的发展。 RoboCup的最终目标是在2050年成立一支完全自主的拟人机器人足球队，能够与人类进行一场真正意义上的足球赛。 vs比赛项目比赛项目1 模拟组比赛2 小型机器人比赛 3 整队小型机器人比赛，每队包括11个机器人 4 中型机器人比赛5 Sony有腿机器人比赛 （由Sony赞助）6 人形机器人比赛（从2002年开始，2002年前可能会有演示）7 遥控机器人比赛（即将公布）8 RoboCup评论员系统演示足球机器人系统机器人的大脑就是装在一台计算机主机中的决策系统。 决策系统根据现场的敌我双方的比赛态势，决定我方机器人处于进攻还是防守。然后决定

4、机器人的队形和机器人离足球的远近决定是主攻还是助攻、主防还是助防。根据每个机器人的任务决定相应的动作。 足球机器人有自己的眼睛视觉系统。 足球机器人的视觉系统把比赛场地的敌我双方的态势都反映到计算机中，然后用计算机图像软件进行处理。利用模式识别技术，对数字图像进行特征提取等操作，形成自己的计算机内数据的表达，即敌我双方机器人的位置和角度。 足球机器人的双腿 ，即运动系统。 足球机器人的双腿就是机器人的左右轮。就是车体部分，它包括车轮、电机、车架、通讯模块等部分。由通讯模块接收上位机传来的命令，来驱动左右轮的速度，从而实现达到控制的目地。 前世机器人足球的最初想法由加拿大不列颠哥伦比亚大学的艾伦

5、马克沃斯（Alan Mackworth）教授于1992年提出。 1995年8月，在加拿大蒙特利尔召开的国际人工智能会议(IJCAI-95)上发表了公告，将在名古屋与IJCAI-97联合举办首届机器人世界杯足球赛及会议。 1996年11月4日到8日，在大阪的国际智能机器人与系统会议(IROS-96)上举行了Pre-RoboCup-96。有8支球队参加了仿真组比赛，并展示了参加中型组比赛的真正的机器人。 1997年，第一次正式的RoboCup比赛和会议获得了巨大的成功。比赛仅设了机器人组和仿真组两个组别，来自美国、欧洲、澳大利亚、日本等40多支球队参加，5000多名观众观看了比赛。从此，RoboC

6、up作为机器人学和人工智能研究领域的最重要的活动之一蓬勃发展起来。 今生 国内的机器人研究近年来取得了长足的进步。目前，国内有很多大学都有了自己的FIRA机器人足球队，其中包括哈尔滨工业大学、东北大学、浙江大学、清华大学、北京大学、中国地质大学（武汉）、西华大学等。从1999年开始，国内开始组织全国性的足球机器人比赛，以及相关的学术交流活动。 国内的机器人研究虽然刚刚起步，但是已经显示出强大的活力。中国人工智能学会、中国自动化学会分别设立了机器人足球协会和机器人竞赛委员会，以组织、协调和指导我国高校和研究机构开展机器人足球比赛、学术交流和相关研究工作。许多学校和机构已经积极行动起来，主要包括中

7、国科学院自动化研究所、清华大学、中国科技大学等。近年来，在国际比赛中，尤其是在FIRA竞赛中，我国科研机构取得了很好的成绩。 1、 发展迅速，比赛规模逐年扩大发展迅速，比赛规模逐年扩大 2、 竞争激烈，比赛水平提高很快竞争激烈，比赛水平提高很快 3、 得到著名期刊、国际研讨会议的高度重视得到著名期刊、国际研讨会议的高度重视 4、 欧美以及韩国、日本的机器人足球水平仍处欧美以及韩国、日本的机器人足球水平仍处于领先地位于领先地位 5、 我国机器人足球奋起直追、迅速提高我国机器人足球奋起直追、迅速提高 在RoboCup比赛项目上，清华大学和中国科技大学代表了中国的最高水平。 前景展望 智能足球机器人

8、是一个极富挑战性的高技术密集型项目，融小车机械、机器人学、机电一体化、单片机、数据融合、精密仪器、实时数字信号处理、图像处理与图像识别、知识工程与专家系统、决策、轨迹规划、自组织与自学习理论、多智能体协调以及无线通信等理论和技术于一体，既是一个典型的智能机器人系统，又为研究发展多智能体系统、多机器人之间的合作与对抗提供了生动的研究模型，融多种先进技术于一身。而机器人足球比赛毫无疑问地大大促进了各国先进技术的交流与发展。随着机器人技术的不断进步，我相信有朝一日，足球机器人能像真人一样为我们奉上精彩的比赛。中型足球机器人硬件结构组成硬件结构组成视觉系统执行机构底层硬件控制系统计算机机械结构移动平台

9、踢球机构带球机构微处理单元移动平台差动运动方式像汽车一样两轮同速直线运动一轮为零一轮动旋转运动其他情况运动的合成全向运动方式比较先进任意运动方向踢球机构电动机弹簧式电磁铁式飞轮式气缸式气动肌腱式电动机弹簧式电动机弹簧式优点：踢球力量优点：踢球力量大大缺点：速度难以缺点：速度难以控制，延时较大，控制，延时较大，电机工作效率低。电机工作效率低。电磁铁式电磁铁式优点：控制优点：控制速度的灵活速度的灵活性高性高缺点：摩擦缺点：摩擦力大，影响力大，影响速度；电磁速度；电磁干扰问题干扰问题飞轮式飞轮式优点：球速快，约优点：球速快，约14m/s缺点：摩擦力相当大，踢杆平均使用缺点：摩擦力相当大，踢杆平均使用

10、10次即损坏，甚至不能完成比赛次即损坏，甚至不能完成比赛 气缸式气缸式优点：控制精度较好，是较合理的踢球优点：控制精度较好，是较合理的踢球机构机构气动肌腱式（新型气动肌腱式（新型的拉伸型执行元件）的拉伸型执行元件）优点：力气大（同优点：力气大（同直径气缸的直径气缸的10倍），倍），执行速度快，重量执行速度快，重量轻，耗气量少轻，耗气量少缺点：目前使用较缺点：目前使用较少，缺少经验少，缺少经验被动式摩擦式丢球概率大主动式驱动两轮摩擦带球差动工作带住足球带球机构软件结构视觉子系统通信子系统决策子系统运动子系统视觉子系统硬件配置全景视觉系统多摄像头视觉系统全景镜曲线自定位定义意义全景视觉系统 摄像头+反射镜 360度变形俯视图多摄像头视觉系统 弥补缺陷（全景没法看高于80cm） 多视觉系统全景镜曲线 克服双曲线图像严重失真问题 分段处理自定位定义自主确定位置自主导航的基础意义不冲出场地寻找足球识别球门算法的实现：略通信子系统