機器人足球賽中的路徑規(guī)劃和實時決策.pdf

1、機器人足球賽[52]是當前智能控制領域的熱點問題.機器人在各種變化環(huán)境下,應該具有實時決策能力和避碰規(guī)劃能力等.該文以中型組機器人為試驗研究對象,分析比較了行為決策和路徑規(guī)劃的各種研究方法,完整地實現(xiàn)了一個由高層目標制定、行為決策、路徑規(guī)劃到底層運動控制的機器人智能系統(tǒng)結構.該文借鑒Meas.P[1]提出的現(xiàn)場智能體的思想,詳細討論了其行為選擇機制、算法和實現(xiàn)步驟,提出了針對機器人足球的實時決策方法,建立了機器人行為選擇網(wǎng)絡,成功地實現(xiàn)

2、了基于決策網(wǎng)絡的機器人動態(tài)行為決策.并進一步提出了在行為模塊中增加路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)矩陣,巧妙地將上層行為網(wǎng)絡和底層路徑規(guī)劃相結合,利用行為網(wǎng)絡動態(tài)改變底層勢場形態(tài)的方法.從而在復雜的行為網(wǎng)絡控制下,能夠利用簡單統(tǒng)一的勢場法進行路徑規(guī)劃,最終控制運動輸出.該文首次在行為網(wǎng)絡控制下,以勢場法為基礎,統(tǒng)一了不同功能模塊的底層路徑規(guī)劃、運動控制器的設計.路徑規(guī)劃[21,24,25,26,30,31,35]是自主機器人決策中必不可少的一部分.它使機器

3、人能在動態(tài)的環(huán)境中,避開障礙物,以最優(yōu)的路徑接近目標.該文在比較了目前的規(guī)劃方法后,詳細闡述了機器人足球中,人工勢場路徑規(guī)劃的應用方法.針對局部最小問題,提出了滿溢法;針對路徑平滑問題提出了目標替換規(guī)劃方法;針對中型組自主機器人的特點,提出了局部勢場法方法等.并用仿真和試驗驗證了其有效性.針對來自決策層的動態(tài)勢場,該文進一步將勢場法[21,23,24,25,26]與極限環(huán)方法[18]相結合,提出了一種新的極限環(huán)方法.它可以在諸如機器人足