足球機(jī)器人開題報(bào)告

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告書 題 目多agent智能機(jī)器人群體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略與實(shí)施 學(xué) 院機(jī)械學(xué)院專 業(yè)機(jī)械工程自動(dòng)化姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師 教授 職稱 講師 2011年 3月課題來源本課題為省某高?？萍佳芯块_發(fā)基金項(xiàng)目課題，并有部分繼承性?？茖W(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等。）隨著機(jī)器人技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，如何讓多個(gè)智能體相互協(xié)調(diào)、協(xié)商來完成任務(wù)，即實(shí)現(xiàn)多智能體系統(tǒng)（multi-agent system），已經(jīng)成為新的研究熱點(diǎn)。作為多機(jī)器人系統(tǒng)的研究和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，足球機(jī)器人系統(tǒng)是一個(gè)多學(xué)科交叉的前沿領(lǐng)域，它涉及到機(jī)器人學(xué)、智能控制技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算

2、機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、圖像處理和人工智能等方向，在科研方面促進(jìn)了這些領(lǐng)域的發(fā)展。在教育意義上，該研究可以使學(xué)生將理論與實(shí)踐結(jié)合起來，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、協(xié)作能力和綜合能力。 多機(jī)器人系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)70年代，一些機(jī)器人學(xué)的研究者開始將分布式人工智能（dai）理論應(yīng)用到多機(jī)器人系統(tǒng)的研究中。美、歐、日等發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)80年代中期就對(duì)多機(jī)器人系統(tǒng)投入了相當(dāng)大的研究熱情，協(xié)作機(jī)器人學(xué)得到發(fā)展。早期的研究主要以仿真為主，但近來的研究更強(qiáng)調(diào)實(shí)際的物理實(shí)現(xiàn)。如歐盟設(shè)立專門進(jìn)行多機(jī)器人系統(tǒng)研究的martha課題“用于搬運(yùn)的多自主機(jī)器人系統(tǒng)(multiple autonomous robot

3、s for transport and handling application)”。協(xié)作多機(jī)器人系統(tǒng)的快速發(fā)展體現(xiàn)為三個(gè)方面的相互影響：問題、系統(tǒng)和理論。為解決一個(gè)給定的問題，想象出一個(gè)系統(tǒng)，然后進(jìn)行仿真、構(gòu)建，借用別的領(lǐng)域的理論進(jìn)行協(xié)作。 多機(jī)器人系統(tǒng)的潛在應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如遠(yuǎn)地作業(yè)、協(xié)助軍事活動(dòng)、協(xié)助震后搜索與營救、自動(dòng)化工廠、清除威脅區(qū)域和農(nóng)業(yè)機(jī)器人等。研究內(nèi)容在能力風(fēng)暴機(jī)器人小車上，完成下列設(shè)計(jì)內(nèi)容：1. 個(gè)體功能設(shè)計(jì)和定義：（1）用紅外、光敏、超聲等接近覺傳感器，搭建出運(yùn)動(dòng)物體的感知傳感器群，在傳感器感知信號(hào)的反饋?zhàn)饔孟?，控制機(jī)器人移動(dòng)小車的跟蹤策略以及運(yùn)行反作用控制方案；（2）

4、完成機(jī)器人小車這一智能agent的軟件封裝定義。2. 基于多agent智能系統(tǒng)理論，實(shí)現(xiàn)封裝后各機(jī)器人在指定工作目標(biāo)下的配合協(xié)調(diào)；3. 以機(jī)器人小車22足球?qū)篂閷?shí)例，設(shè)計(jì)一群體機(jī)器人踢足球的demo，以驗(yàn)證控制策略的合理性；擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析首先對(duì)單個(gè)機(jī)器人小車進(jìn)行功能開發(fā)，實(shí)現(xiàn)小車避障、跟蹤光源等功能實(shí)施；對(duì)每一小車進(jìn)行功能封裝，使其在接受外界多種傳感信號(hào)輸入時(shí)能對(duì)執(zhí)行設(shè)定目標(biāo)進(jìn)行判斷和運(yùn)動(dòng)決策；實(shí)現(xiàn)多小車間信號(hào)互傳，在群體活動(dòng)中通過互相配合和信息傳輸，在大目標(biāo)前提下，隨時(shí)設(shè)定自己短期新目標(biāo)并執(zhí)行自己封裝功能，完成群體配合功能。由于學(xué)院有較完善的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（包括

5、機(jī)器人和實(shí)驗(yàn)場地），本課題的實(shí)驗(yàn)，程序運(yùn)行調(diào)試就很 方便，從而能保證該設(shè)計(jì)的可行性。研究計(jì)劃及預(yù)期成果1、 收集資料，通過對(duì)能力風(fēng)暴機(jī)器人的編程實(shí)踐，增強(qiáng)對(duì)機(jī)器人小車結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和小城傳感器的使用。2、 掌握agent系統(tǒng)理論，針對(duì)機(jī)器人小車的足球運(yùn)動(dòng)，建立適應(yīng)該活動(dòng)的agent系統(tǒng)規(guī)則；3、 完成單個(gè)足球機(jī)器人自我目標(biāo)實(shí)現(xiàn)功能的封裝程序設(shè)計(jì)。4、 實(shí)現(xiàn)各機(jī)器人在指定任務(wù)下的協(xié)調(diào)配合（包括通訊方式、任務(wù)分解、協(xié)商、主從配合等軟件模塊設(shè)計(jì)）。5、 設(shè)計(jì)22機(jī)器人足球?qū)梗?yàn)證控制策略的合理性。預(yù)期結(jié)果：能實(shí)現(xiàn)多agent系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，對(duì)于多agent技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展具有重要意義，同時(shí)完成一支機(jī)器人小型足球隊(duì)的比賽對(duì)抗。特色或創(chuàng)新之處與單個(gè)機(jī)器人相比，多機(jī)器人系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：系統(tǒng)功能性更強(qiáng)；系統(tǒng)具有良好的冗余性；系統(tǒng)柔性更好，工作更有效；系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性好。已具備的條件和尚需解決的問題已具備的條件：pc計(jì)算機(jī)、 vc編程語言基礎(chǔ)、完善的軟件測試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及較充裕的時(shí)間和精力。尚需解決的問題：能力風(fēng)暴機(jī)