足球機(jī)器人路徑規(guī)劃與防御策略研究及軟件實(shí)現(xiàn)

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1、分類號密級UDC編號十南大學(xué)CENTRALSOUTHUNⅣERSITY碩士學(xué)位論文論文題目足球機(jī)器人路徑規(guī)劃與防御策略研究及軟件實(shí)現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)軟件工程研究生姓名枷云出導(dǎo)師姓名及專業(yè)技術(shù)職務(wù)陽春華教授原創(chuàng)性聲明掣剃必戮本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中南大學(xué)或其他單位的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。作者簽名：盆鯉盞齟日期：超蘭年』月立目U學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解

2、中南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復(fù)印、縮印或其它手段保存學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。作者簽名：魚塹塑旦年三月丑H1摘要機(jī)器人運(yùn)動的路徑規(guī)劃和防御策略研究是足球機(jī)器人技術(shù)中一個最關(guān)鍵最基本的課題，是解決機(jī)器人怎樣在環(huán)境中適應(yīng)行走、進(jìn)行進(jìn)攻及積極防御等方面的重要問題，是一個綜合性的研究課題。本文針對足球機(jī)器人的路徑規(guī)劃、防御攔截策略等運(yùn)功控制策

3、略問題開展研究，并經(jīng)過仿真驗(yàn)證證明了研究中提出的理論和方法的正確性、有效性。論文主要完成了以下工作：(1)提出了足球機(jī)器人基于劃分區(qū)域優(yōu)化節(jié)點(diǎn)的蟻群算法路徑規(guī)劃方法，以解決蟻群算法在初始階段執(zhí)行效率低、算法在尋解過程計(jì)算量大，路徑雜亂無章、易于陷入局部最優(yōu)解等缺點(diǎn)。通過動態(tài)創(chuàng)建優(yōu)化后的城市節(jié)點(diǎn)的數(shù)目和位置，可以減少蟻群數(shù)量和算法迭代次數(shù)，提高了算法的執(zhí)行效率。模擬仿真成功應(yīng)用于機(jī)器人路徑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，結(jié)果表明該方法有效且可行，開辟了一條改進(jìn)蟻群算法的新途徑。(2)在對足球機(jī)器人控制系統(tǒng)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從防御策略規(guī)劃的角度出發(fā)，研究了足球機(jī)器人分區(qū)域攔截方法。通過建立非線性規(guī)

4、劃數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)理論對“攔截一攔截”和“攔截一評估一攔截”兩種基本的防御攔截方法進(jìn)行分析，以防御策略對機(jī)器人小球的漏截率和攔截機(jī)器人的消耗量為指標(biāo)，比較分區(qū)域的兩種防御攔截方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了在滿足一定條件下的最優(yōu)防御攔截方法。(3)提出了一種改進(jìn)的“預(yù)測～規(guī)劃一執(zhí)行”攔截算法。通過預(yù)測機(jī)動目標(biāo)的運(yùn)動軌跡，首先采用一種快速簡便地確定粗略攔截位置的試探方法。在此基礎(chǔ)上再確定機(jī)器人的控制速度和精確攔截位置，控制機(jī)器人朝攔截位置運(yùn)動。最后，仿真計(jì)算結(jié)果表明，所提算法可以準(zhǔn)確有效地?cái)r截運(yùn)動目標(biāo)，并應(yīng)用于機(jī)器人足球比賽。關(guān)鍵詞足球機(jī)器人，路徑規(guī)劃，劃分區(qū)域，蟻群算法ABSTR

5、ACTTheresearchonthepathplanninganddefensestrategyfortherobotmotionisamostcriticalandbasictopicinthesoccerrobottechnology,andisalsoanimportantproblemwithasolutionthathowsoccerrobotwalks，attacks，anddefensesactivelyinthecomplexenvironment．Itisacomprehensiveresearchissue．ThispaperfocusesOilthe

6、researchofpathplanninganddefensestrategyforthesoccerrobotmotioncontrol，andthecorrectnessandvalidityofthetheoryandmethodproposedinthepaperareverifiedbyuseofsimulation．Themainresearchresuksarecompletedasfollows：Theantcolonyalgorithm(ACA)pathplanningmethodforthesoccerrobotbasedonthedividingre

7、gionaloptimizationnodeisputforwardinordertosolvetheshortcomingssuchasthelowexecutionefficiencyatthebeginningofACA，thelargeworkloadofcalculationduringtheprocessofseekingsolution，thedisorderpathandeasytofallintothelocaloptimalsolution，etc．Theoptimizedcitynodesar