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基于RoboCup仿真平台的机器人足球协作策略的研究

作　者: 胡凡
导　师: 符海东
学　校: 武汉科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 机器人足球仿真比赛 多智能体系统 协作 黑板模型 观察者模式
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 182次
引　用: 1次
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内容摘要


机器人足球世界杯赛,是多智能体系统的一个典型问题,又是研究分布式人工智能的理想平台。多智能体学习与协作是当今人工智能领域研究的热点与难点,在动态、复杂、不确定且通信受限的环境中如何进行Agent间的协作是迫切需要解决的问题,而RoboCup比赛正是检验和促进多智能体相关技术发展的有效平台。本文首先介绍了RoboCup 2D仿真系统的组成及设计一个球员客户端需要解决的关键问题,并分析了球员的基本框架。介绍了多智能体的协作策略及其在RoboCup仿真系统中的具体应用。在介绍了常用的多智能体协作模型后,提出基于黑板结构的Agent间的知识共享协作模型,并使用Observer模式进行了实现,最后详细描述了Agent内部维护的世界模型的更新过程。由于球员观察到的信息是局部的,如何高效地完成球员间的信息共享与交换是多智能体协作的基础。黑板模型能在一定程度上实现信息的共享,本文阐述了用基于黑板的协作模型来提高Agent间通信的方法,并重点分析如何用观察者模式实现此协作模型完成信息的共享,从而高效地完成球员间的协作。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 本课题的研究背景和意义  8
  1.2 国际国内研究现状  8-10
    1.2.1 国外研究现状  9-10
    1.2.2 国内研究现状  10
  1.3 本文的研究内容  10
  1.4 本文的组织结构  10-12
第二章 机器人足球仿真平台  12-21
  2.1 RoboCup 2D 仿真平台  12-14
    2.1.1 服务器（Soccer server）  13
    2.1.2 监视器（Soccer monitor）  13-14
    2.1.3 仿真平台的特点  14
  2.2 球员客户端（client / Agent）  14-16
    2.2.1 通讯方式  15
    2.2.2 信息获取  15-16
  2.3 球员的结构  16-20
    2.3.1 问题分析  16-17
    2.3.2 球员的基本框架  17-18
    2.3.3 设计实现  18-20
  2.4 本章小结  20-21
第三章 RoboCup 中的协作策略  21-29
  3.1 多智能体的学习  21-22
  3.2 多智能体的协作  22-25
    3.2.1 协作概述  23
    3.2.2 设计难点  23-24
    3.2.3 仿真球队面临的协作问题  24-25
    3.2.4 RoboCup 仿真中的协作策略分析  25
  3.3 常用的协作模型  25-27
    3.3.1 理性智能体BDI 模型  26
    3.3.2 规划协作模型  26
    3.3.3 基于学习的自协调协作模型  26-27
  3.4 TsinghuAeolus 队防守体系中的协作  27-28
  3.5 本章小结  28-29
第四章 基于黑板模型的协作策略  29-39
  4.1 基于黑板模型的协作  29-33
    4.1.1 黑板模型简介  29-31
    4.1.2 黑板模型的优点  31
    4.1.3 基于黑板结构的知识共享协作模型  31-33
  4.2 协作模型的实现  33-36
    4.2.1 Observer 模式简介  33-34
    4.2.2 协作模型的实现  34-36
  4.3 世界模型的更新  36-38
    4.3.1 球员的更新过程  37
    4.3.2 足球的更新过程  37-38
  4.4 本章小结  38-39
第五章 RoboCup 仿真实验与结果分析  39-45
  5.1 实验平台的搭建  39-40
    5.1.1 源码的编译安装  39-40
    5.1.2 运行服务器端程序  40
    5.1.3 运行客户端程序  40
    5.1.4 进行比赛  40
  5.2 实验及结果分析  40-44
  5.3 实验总结  44-45
第六章 总结与展望  45-47
  6.1 总结  45
  6.2 展望  45-47
参考文献  47-50
致谢  50-51
附录A 攻读学位期间发表的论文  51

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
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