2025年智能足球机器人模拟竞赛研究报告

合肥工业大学计算机与信息学院机器人足球仿真实验报告班级：计算机科学与技术11-1班姓名：魏慷学号：2425年12月5日1试验一机器人足球比赛编程预备知识1.试验目的掌握RoboCup仿真机器人足球比赛有关知识点，详细内容如下：(1)Linux操作系统的熟悉及理解其基本操作。(2)掌握Linux下怎样进行C++编程，理解gcc编译器以及某些简朴编辑工具，如：vi、emacs、gedit、Anjuta、Kdevelope等。(3)启动RoboCup仿真(2D)足球队的比赛。2.试验设备硬件环境：PC机软件环境：操作系统linux3.试验内容(1)掌握Linux某些常用的命令文献或目录处理格式：Is[-atFlgR][name]第一项是某些语法加量。第二项是文献名。常用的措施有：ls列出目前目录下的所有文献。ls-a列出包括以.开始的隐藏文献的所有文献名。ls-t根据文献最终修改时间的次序列出文献名。Is-F列出目前目录下的文献名及其类型。以/结尾表达为目录名、以*结尾表达未可执行文献、以@结尾表达为符号连接。ls-1列出目录下所有文献的权限、所有者、文献大小、修改时间及名称。Is-lg同上，并显示出文献的所有者工作组名。ls-R显示出目录下以及其所有子目录的文献名。变化工作目录格式：cd[name]name:目录名、途径或目录缩写。常用的措施有：cd变化目录位置至顾客登录时的工作目录。cddirl变化目录位置至dirl目录下。cd~user变化复制文献格式：cp[-r]源地址目的地址2常用的措施有：cpfilelfile2将文献file1复制成file2cpfileldir1将文献filel复制到目录dirl目录。移动或更改文献、目录名称格式：mv源地址目的地址常用的措施有：mvfilelfile2将文献filel更名为file2。mvfileldirl将文献file1转移到目录dirl下，文献名仍为filel。mvdirldir2将目录dirl更改为目录dir2。建立新目录格式：mkdir目录名删除目录格式：rmdir[目录名文献名]常用的措施有：rm-rdirl删除目录dir1及其子目录下的所有文献。列出目前所在的目录位置格式：pwd查看文献内容格式：cat文献名文献权限的设定格式：chmod[-R]modenamename:文献名或目录名。mode:3个或8个数字或rwx的组合。r-read(读权限)、w-write(写权限)、x-execute(执行)常用的措施有：chmod777filel给所有顾客filel所有的权限。文献的打包和解压缩格式：tar[option][file]gzip[option][file]tar重要来进行打包而不压缩，而gzip则进行压缩。option重要有：-c—创立一种新归档。-f—当与-c选项一起使用时，创立的tar文献使用该选项指定的文献名；当与-x选项一起使用时，则解除该选项指定的归档。-t一显示包括在tar文献中的文献列表。-v—显示文献的归档进度。-x—从归档中抽取文献。-z—使用gzip来压缩tar文献。如使用：tar-cvf/home/mine/work/ho上面的命令把/home/mine目录下的work和school子目录内的所有文献3都放入目前目录中一种叫做的新文献里。(2)完毕如下操作：1.怎样找到顾客主目录的绝对途径名?在自己的系统上，顾客主目录的绝对途径名是什么?执行cd;执行pwd;即显示顾客主目录的绝对途径名。顾客完毕如下操作：rcssserverresslogplayer在球队途径下：./start.sh试验二Demeer5基本动作11.试验目的(1)理解Demeer5的工作原理4(2)学会对Demeer5进行简朴的修改2.试验设备(1)Demeer5的工作原理：Demeer5函数是整个球队的关键，它最终返回一种可以执行的动作，底层的模块负责将此动作发送给server,然后由server执行。可以说，Demeer5就是我们想法的体现，是一支球队的大脑。在Demeer5中有一系列的判断来决定每个周期的动作。下面对Demeer5进行简要的分析.Demeer50是一种决策函数，在方略上使用的是下面这个简朴的方略：假如球可踢，则用最大力量踢球；假如球不可踢且if(WM->isBallKickable()//假如球可踢{VecPositionposGoal(PITCH_LENGTH/2.0,-1+2*(WM->getCurrentCycle(%2)*0.4*SS->getGoalWidthO);soc=kickTo(posGoal,SS->getBallSpeedMax());//kickmaxiACT->putCommandInQueue(ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BAL/记录调试信息Log.log(100,"kickba}这一小段函数决定了当球在球员Agent的可踢范围之内时应当做的动作，这里是一种简朴的把球向前踢而不考虑任何其他状况的措施。该程序段的条理是很清晰的。5(2)对Demeer5进行简朴的修改：目前我们对Demeer5进行简朴的修改，让它在球可踢的时候进行带球的动作。带球就是kick和dash动作序列的结合。带球的函数在BasicPlayer中，函数为dribble().它接受两个参数，第一种参数为带球的方向，第二个参数为带球的类型。带球类型解释如下：DRIBBLE_FAST:迅速带球；DRIBBLE_SLOW:慢速带球；DRIBBLE_WITHBALL:安全带球；因此，对dribble的一种调用形式为：dribble(ang,DRIBBLE_FAST)其中ang为AngDeg(是一种double)类型该函数的返回值if(WM->isBallKickable(){AngDegsoc=dribble(ang,DRIBBLE_FAST);//进行带球ACT->putCommandInQueue(ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALLog.log(100,"kickball");}这样，在球可踢的时候，球员智能体将把球带向前方，这里取的是0度角，即沿x轴一直向前迅速带球。我们再次对Demeer5函数进行修改，这次是让球员Agent将球踢向各个不一样的地方。这将调用kickTo()函数来完毕。下面简要阐明一下kickTo()函数的使用措施：这个函数有两个参数，第一种参数是目的点的坐标，第二个参数是球抵达目的点是的速度，返回一种踢球的动作。可以将会决定踢球时所用力量的大小，并且会判断与否能够将球踢到该点，并作出对应的调整。例如，将球一直踢向(0,0)点，1.0的末速度：elseif(WM->isBallKickable()){soc=kickTo(VecPosition(0,0),1.0);6/将动作放入命令队列中ACT->putCommandInQueue(ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALLog.log(100,"kickba}(3)根据上述操作，完毕如下踢球操作：将球踢向对方的球门。VecPositionpos=WM->getPosOpponentGoal;soc=kickTo(pos,1.0);ACT->putCommandInQueue(soc);ACT->putCommandlnQueue(turno=WM->getClosestInSetTo(OBJECT_SET_TEAMMATES,posAgent);soc=kickTo(WM->getGlobalPosition(o),1.0);ACT->putCommandInQueue(soc);ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALL,soc));尝试不一样的踢球点。(略)(4)根据上述内容，完毕如下带球的操作：用不一样的带球模式进行带球，并观测效果，比较异同。AngDegang=0.0;soc=dribble(ACT->putCommandInQueue(soc);ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALL,soc));向对方的球门方向带。doubleang=(VecPosition(52.5,0)-posAgent).getDirection();//求soc=dribble(ang,DRIBBLE_SLOW);ACT->puACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALL,soc));尝试不一样的带球组合。(略)(5)根据上述内容，完毕如下综合练习：带球与踢球的结合：让agent一直向对方球门的方向带球，在进入对方禁7门(末速度最大为2.7)。波及到的详细函数请查看教材。VecPositionposGoal(52.5,0);{soc=dribble(ang,DRIBBLE_FAST)ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BAL试验三Demeer5基本动作21.试验目的熟悉demeer5并学会demeer5的基本使用措施，详细内容如下：(1)能理解UVA程序中本来的demeer5中的内容(2)能通过修改demeer5中的详细函数内容实现对场上球员的控制(3)能通过底层动作的简朴组合控制场上队员做出某些复杂动作2.试验设备：硬件设备：pc机软件设备：操作系统linux3.试验内容(1)在球队程序中找到playerTeams.cpp;(2)在player.cpp中找到demmer5函数；(3)阅读此段程序，并结合Monitor观测球员的详细行为(你将发队员中假如是离球近来的队员就去截球，否者则按阵型跑位);(4)修改demmer5函数变化队员的行为详细环节如下：①在demeer5函数中找到8VecPositionposGoal(PITCH_LENGTH/2.0,(-1+2*(WM->getCurrentCycle0%2))*0.4*SS->getGoalWidthOsoc=kickTo(posGoal,SS->getBallSpeedMax();//朝球门方向将球以最大ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BAL}②『控球」将此函数修改为if(WM->isBallKickableO){ACT->putCommandInQueue(soc);ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_B}然后编译运行程序，观测球员的行为我们会发现当球可踢时，球员不再朝着球门的方向踢了，而是将球绕自己身体转动(uva的这个底层动作常常把球转丢!)③『带球』将此函数修改为soc=dribble(0.0,DRIBBLE_SLOW);//其中dribble函数中第一种参数方向-180~180之间，不一定是0.0ACT->putCommandInQueue(soc);ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_B}后编译运行程序，观测球员的行为我们会发现当球可踢时，球员不再朝着球门的方向踢了，而是朝我们指定9④『传球』将此函数修改为if(WM->isBallKsoc=leadingPass(OBJECT_TEAMMATE_9,1);//9是接球的人，1是指球与接球人号码(1~11)的球员，不一定是OBJECT_TEAMMATE_9ACT->putCommandInQueue(soc);ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_B然后编译运行程序，观测球员的行为我们会发现当球可踢时，球员不再朝着球门的方向踢了，而是将球传给ACT->putCommandInQueue(soc);ACT>putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALL,soc));}编译程序，观测球员行为，我们会发现，当9号队员得到球后会朝前方带球，其他队员得到球后会将球传给9号(不管9号是不是越位).(5)根据以上描述完毕如下试验内容：假如在对方禁区内就射门，否则，假如是7,8,9号队员就朝前带球，其他队员将球传给9号(用WM->isInTheirPenaltyArea(WM->getBal判断球与否在对方禁区)假如队员的位置在自己半场就将球朝对方球门踢去，否者就朝前方带球(用WM->getBallPos().getXO来得到球的x坐标)当有人来抢球时(离自己很近),就将球传给离自己近来的队员，否则就自己带球(调用WM->getClosestRelativeInSet函数来得到离自己近来的己方或对方球员，通过posl.getDistanceTo(pos2)来得到两位置之间的距离)。Circleci我为圆心，2.0为半径intnum=WM->getNrInSetInCircle(OBJECT_SET_OPPONENTS,cir);//判断2.0if(num>0){soc=leadingPass(WM->getClosestRelativelnSet(OBJECT_SET_TEAMMATES),1);}elseif(WM->getBallPos(.getXO>0){if(WM->isInTheirPenaltyArea(WM->getBallPos()){posGoal(PITCH_LENGTH/2.0,(-1+2*(WM->getCurrentCycle(%2))*0.4*SS->getGoalWisoc=kickTo(posGoal,SS->getBallSpeedMax0);elseWM->getAgentObjectType()==OBJECT_TEAMMATE_9){soc=dribbl(PITCH_LENGTH/2.0,(-1+2*(WM->getCurrentCycle(%2))*0.4*SS->getGoalWidthO);soc=kickToACT->putCommandInQueue(soc);//放入命令队列ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BAL试验四复杂的动作决策1.试验目的深入理解demeer5并能熟悉的修改demeer5的内容以到达对场上的球员的控制(1)能理解UVA程序中本来的demeer5中的所有内容(2)能通过修改demeer5中的详细函数内容实现对场上球员的控制(3)能通过底层动作的简朴组合控制场上队员做出某些复杂动作决策(4)对WorldModel有初步的认识，学会在WorldModel,basicplayer里添加新函数2.试验设备硬件环境：PC软件环境：操作系统linux3.试验内容(2)在player.c中找到demmer5函数；(3)阅读此段程序，并结合monitor观测球员的详细行为(你将发队员中假如是离球近来的队员就去截球，否者则按阵型跑位);(4)修改demmer5函数变化队员的行为详细环节如下：①在demeer5函数中找到elseif(WM->getFastestInSetTo(OBJECT_SET_TEAMMATES,OBJECT_BALL,&iTmp)`WM->getAgentObjectType()&&!WM->isDeadBasoc=intercept(false);//截球if(mandType==CMD_DASH&&WM->getAgentStamina().getStamina()<SS->getRecoverDecThr()*SS->getStaminsoc.dPower=30.0*WM->getAgentStamina().getRecovery0;//慢速移动ACT->putCommandInQueue(soc);ACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALelseACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALL,中定义)观测在队员体力值不不小于多少时，带球速度会变慢。②目前我们来通过修改函数，来变化非if(WM->getAgentObjectType(O)==OBJECT_TEAMMATE_9)//假如是9号队员{ACT->putCommandInQueue(}然后编译运行程序，观测球员的行为我们会发现当9号不持球时，身体在一直的转动(此动作可用来找球)isOpponentAtAngleEx(AngDegangA,AngDegangB,doubledDist);该函数用来判断目前球员角度在angA~angB之间距离不不小于dDist的范围内是②.找到并打开WorldModel.c在里面填加一种新函数boolWorldModel::isOpponentAtAngleEx(AngDegangA,AngDegangB,doubledDist){VecPositionposAgent=getAgentGlobalPosition0;Vecfor(ObjectTo=iterateObjectStart(ilndex,OBJECT_SET_OPPONENTS);o!=OBJECT_ILo=iterateObjectNext(iIndex,OBJECT_SET_OPPONENTS)){posOpp=getGloba=(posOpp-posAgentposAgent.getDistanceTo(posOpp)<dDist)retur(VecPosition(52.5,0)-posAgent).getDirection();if(WM->isOpponentAtAngang+=45;elseif(WM->isOpponentAtAngleEx(ang,ang+45,6))anSoccerCommandsoc=dribble(ang,DRIBBLE_SLOWACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BAL}然后编译运行程序，观测球员的行为，试分析球员的行为(6)根据以上描述完毕练习：通过基本动作的组合实现球员的如下行为判断守门员的位置，朝球门空隙较大的一方射门，(通过在WorldModel里建立新状态来判断，球门哪一方空隙较大，守门员的位置为VecPositionposGoalie=WM->getGlobalPosition(WM->getOppGoalieType();球门位置坐标为(52.5,0),可尝试朝(52.5,6.5)(52.5,-6.5)两点射门)vec=WM->getGlobalPosition(WM->getOppGoalieType();if(vec.getYO>0){VecPositionpos=(52.2,-6.5);soc=kickTo(pos,SS->getBallSpeedMaxO);soc=kickTo(pos1,SS->getBallSpeedMaxO);}ACT->putCommandInQuACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BAL在BasicPlay里填加一种带球函数，规定假如无人阻挡(带球将要通过的路线附近没有对方球员)就朝球门方向带球，否则想措施避开对方球员带球前进(规定只要作出闪避的动作即可，不规定效果)。打开WorldModel.h,在里面预定义函数，即写入boolisOpponentAtAngleEx(AngDegangA,AngDegangB,double该函数用来判断目前球员角度在angA~angB之间距离不不小于dDist的范围内是否有对方队员。找到并打开WorldModel.c在里面添加一种新函数：boolWorldModel::isOpponentAtAngleEx(AngDegangA,AngDegangB,doubledDist){VecPositionposAgent=getAgentGlobalPosition();VecPositionangOpp;intiIndex;for(ObjectTo=iterateObjectStart(ilndex,OBJECT_ILLEGAL;o=iterateObjectNext(iIndex,OBJECT_SET_OPPONENTS)){posOpp=getGlobalPosition(o);angOpp=(posOpp-posAgent).getDiif(angA<=angOpp&&angOpp<=angB&&posAgent.getDistanceTo(posOpp)<dDiiterateObjectDone(iIndex);returnfalse;在playerteams.cpp中添加elseif(WM->isBallKickable()intnum=WM->getNrInSetInCircle(OBJECT_SET_OPPONENTS,cir);(VecPosition(52.5,0)-posAgent).getDirection();if(WM->isOpponentAtAngleEx(ang-45,ang,6))ang+=45;elseif(WM->isOpponentAtAngleEx(ang,ang+45,6))ang-=45;SoccerCommandsoc=dribble(DRIBBLE_SLOW);}else{soc=driACT->putCommandInQueue(turnNeckToObject(OBJECT_BALL,soc);}尝试修改视觉函数使得球员能更多的获得场上信息(规定不影响球员的动作)。先在Basicplayer.h中函数申明SoccerCommandview1122333提成1122333的视觉模式("1"代表60度，“2”代表120,“3”代表180)*/SoccerCommandBasicPlayer:://7-->共提成7份VecPositionposAgent=WM->getAgentGlobalPosition();AngDegWM->getAgentGlobalBodyAngle();AngDegangTurn=30;switch(WM->getCurrentCycle()%7){VecPosition::normalizeAngle(angBody+angTurn),POLAR)ACT->putCommandInQueue(turnNeckToPoint(posAgent+VecPosition(5,angBody,POLAR),soc));break;ACT->putCommandInQueue(SoccerCommand(CMD_CHANGEVIEW,VA_WIDE,VQ_HIGH);break;default:;}}再在playerTeams.cpp球可踢的条件下增长ACT->putCommandInQueue(view1122333(soc));试验五特殊比赛模式的设计1.试验目的掌握Robocup仿真机器人足球比赛中特殊比赛模式发生的条件；掌握Robocup仿真机器人足球比赛特殊比赛模式的规则规定；理解Robocup仿真机器人足球比赛特殊比赛模式的战术设计思想；深入熟悉WorldModel类。2.试验设备硬件环境：PC机软件环境：操作系统Linux3.试验内容(1)概述Robocup仿真机器人足球比赛特殊比赛模式包括角球(corner_kick)、界外球(kick_in)、定位球/任意球(free_kick)以及球门球(goal_kick)。(2)角球(corner_kick)当防守方球员将球踢出底线时，由攻打方开角球。Server一旦接受到发球队员发出的kick命令后，就将比赛模式设为正常的play_on模式。注意，和国际足联的规则类似，发球队员在其他球员接触球之前不能再触球，否则判犯规。此时，另一方球员须在一定期间(根据Manual的规定为300周期)内将球开出，否则算发球失误，由对方发定位球。在UVA_trilearn的原代码中，球员是不管这些特殊比赛模式的，统统是近来的球员跑向就需要我们手工编码完毕这些细节地方。一种简朴的设计思绪是：(1)假如比赛进入角球模式，则离球近来的球员A跑向球，而次近的球员B跑到某个接应点，等待A将球传过来；(2)A跑到球跟前(即进入可踢范围)时，不必立即将球开出，可以先看看场上环境，等B跑到预定位置并且体力恢复得差不多时再开球。以上设计思绪同学们在试验过程中只须完毕(1)即可，对于学有余力的同学可以考虑(2)的实现。下面列出几种也许用到的函数：PlayModeTWorldModel::getPlayMode()const返回比赛模式(或者直接用boolWorldModel:isCornerKickUsO判断是不是我方开角球);ObjectTWorldModel:getClosestInSetTo(ObjectSetTobjectSet,ObjectTo,double*dDist=NULL,doubledConfThr=-1.0)返回在对象集合objectSet中距离对象o近来的对象，只有当对象的可信度高于给定的阈值才被考虑，假如没有给出阈值则使用PlayerSettings中定义double*dDist=NULL,doubledConfThr=-1.0)返回在对象集合objectSet中距离对象o次近的对象，只有当对回距离。下面详细描述一下实现过程：首先，我们懂得demeer5(重要是围绕三句话展开的，即(1)假如球可踢，则用最大力量踢球；(2)假如球不可踢且我是队友中最快到球的队员，则去截球；(3)其他状况按战略点跑位。我们可以围绕这三句话来实现角球方略。即在角球模式下(1)假如球可踢，则传球给接应球员；(2)假如球不可踢且我是队友中最快到球的队员，则去发球；(3)其他状况下，假如我是离球次近的队员，那么我去接应。接着，有了这个基本思想后，我们开始编写代码。在demeer50中找到Elseif(WM->isBallKickable(){//ifkickable在里面加入我们的角球代码：If(WM->isCornerKickUSO){ACT->putCommandInQueue(kickTo(pointToKickTo(),SS->getBallSpee}这一部分代码是完毕开球动作。函数pointToKickToO是Player类的组员函数，返回一种VecPosition类型Player::pointToKickToO{VecPositionpos,temp;