如何實(shí)現(xiàn)足球機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

　　足球機(jī)器人系統(tǒng)融合了機(jī)器人學(xué)、傳感器信息融合技術(shù)、機(jī)器視覺、智能控制、人工智能、機(jī)電一體化等關(guān)鍵技術(shù)，為相關(guān)領(lǐng)域的前沿科學(xué)理論研究提供了一個(gè)很好的實(shí)驗(yàn)與測(cè)試平臺(tái)，受到各國(guó)的科學(xué)研究人員和工程技術(shù)人員的青睞，是當(dāng)前機(jī)器人研究的的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。控制系統(tǒng)是整個(gè)足球機(jī)器人系統(tǒng)的核心，它既需要具有較強(qiáng)的信息獲取與處理分析能力，同時(shí)也必須具有較強(qiáng)的邏輯推理和決策能力。本文以 MiroSot（3:3）的足球機(jī)器人比賽為背景，對(duì)其控制系統(tǒng)的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究，設(shè)計(jì)了相關(guān)的信息處理及控制算法，并采用 VC 編寫完成了控制系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了足球機(jī)器人系統(tǒng)的控制。文章主要完成了如下：首先，對(duì)足球機(jī)器人視覺處理系統(tǒng)進(jìn)行了深入分析和研究，針對(duì)環(huán)境光照變化容易影響識(shí)別效果的問(wèn)題，提出了一種基于動(dòng)態(tài)閾值和背景差分的圖像信號(hào)分析方法。文章詳細(xì)地介紹了分析算法，并在此基礎(chǔ)上完成了整個(gè)足球機(jī)器人視覺處理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其次，對(duì)足球機(jī)器人決策子系統(tǒng)進(jìn)行了深入分析和研究。通過(guò)在傳統(tǒng)三層模型決策子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)策略知識(shí)庫(kù)，提高了機(jī)器人動(dòng)作的連貫性；通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)法進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種改進(jìn)的路徑規(guī)劃算法。文章在介紹足球機(jī)器人系統(tǒng)及其環(huán)境建模的基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了基本動(dòng)作層、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃層、協(xié)調(diào)層以及策略知識(shí)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法。第三，以本校創(chuàng)新基地的 MiroSot（3:3）足球機(jī)器人系統(tǒng)作為硬件平臺(tái)，采用 VC 編寫了該系統(tǒng)的控制軟件，實(shí)現(xiàn)了 MiroSot（3:3）系統(tǒng)的控制，驗(yàn)證了算法有效性。