第3卷第3期 智能系统学报 Vol 3 Na 3 2008年6月 CAA I Transactions on Intelligent Systems Jun 2008 类人足球机器人决策系统的设计 陈永利，刘国栋 (江南大学通信与控制工程学院，江苏无锡214122) 摘要：类人机器人足球比赛是机器人足球比赛的最高赛事.类人足球机器人的决策系统是基于独立视觉的自主决 策系统，很大程度上决定着比赛的胜败.介绍了自主研发的类人足球机器人决策系统的架构及实现方法，并在此基 础上运用有限状态机理论，对单个机器人的自主进攻策略进行了详细分析和研究，真实环境中的实验及比赛结果证 明了其有效性.该决策系统的设计及研究工作对基于自主决策的多智能体协作以及服务性机器人决策系统的研究 都具有重要的价值. 关键词：类人机器人；决策系统；有限状态机：进攻策略 中图分类号：TP2426文献标识码：A文章编号：1673-4785(2008)03-0239-06 Design ng a decision makng system for humanoid soccer robots CHEN Yong-li,L U Guo-dong School of Communication and Control Engineering,Jiangnan University,Wuxi 214122,China) Abstract:Soccer played by humanoid robots is the highest level of robot soccer The humanoid soccer robot's deci- sion-making system is based on independent vision and detem ines,to a large extent,the results of any competi- tion This paper introduces a framework and mplementation methods for a decisionmaking system for such robots On this basis,the offensive strategy of a single humanoid soccer robot was analysed and studied in detail using finite state machine (FSM)theory Physical experments in the lab environment and results in actual competitions proved the validity of the system design The research offers iportant developments for both multi-agent collaboration based on independent decisonmaking and the study of active robot decision-making systems Keywords:humano id robot decision-making system;FSM;offensive strategy 类人机器人是多门基础学科、多项高技术的集能体协作的高级阶段561.以2007年的RoboCup国 成，代表了机器人的尖端技术山.类人机器人足球际机器人大赛为例，类人组开展的仍是2对2比赛 比赛是伴随着智能机器人技术和分布式人工智能的 及技术挑战赛.本文也主要是为单类人足球机器人 发展而迅速兴起的一种高科技对抗活动，是机器人 的自主决策提供一种较好的实现方法，目标是使机 和人工智能领域最具挑战性的研究课题之一2] 器人能够在动态不确定环境下通过有限的传感器信 类人机器人足球比赛与其他机器人足球比赛的不同 息，自主地完成找球、走近球、传球、射门、摔倒后重 点之一在于参赛的每个机器人都具有独立的视觉系 新站立等基本任务 统和自主的决策系统.决策系统又是每个类人足球 1实验平台 机器人的核心子系统，随着类人机器人硬件技术的 飞速发展，决策系统将成为类人机器人比赛成败的 自主开发的类人足球机器人具有20个自由度 关键 头部2个、每条胳膊各3个、每条腿各6个)，各个 类人机器人足球比赛尚处起步阶段，目前比拼 自由度均由航模舵机构成.控制系统由以XScale 的主要是单机器人的自主决策，还没有上升到多智 PXA270为处理器的主控制板和以ATMEGA16L低 功耗单片机为处理器的舵机控制板组成.其中主控 收稿日期：2007-11-05. 板是决策过程进行的基础，舵机控制板负责决策命 通讯作者：陈永利.Emai止C13925@163.cam 令的具体执行 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第 3卷第 3期 智 能 系 统 学 报 Vol. 3 №. 3 2008年 6月 CAA I Transactions on Intelligent System s Jun. 2008 类人足球机器人决策系统的设计 陈永利 ,刘国栋 (江南大学 通信与控制工程学院 ,江苏 无锡 214122) 摘 要 :类人机器人足球比赛是机器人足球比赛的最高赛事. 类人足球机器人的决策系统是基于独立视觉的自主决 策系统 ,很大程度上决定着比赛的胜败. 介绍了自主研发的类人足球机器人决策系统的架构及实现方法 ,并在此基 础上运用有限状态机理论 ,对单个机器人的自主进攻策略进行了详细分析和研究 ,真实环境中的实验及比赛结果证 明了其有效性. 该决策系统的设计及研究工作对基于自主决策的多智能体协作以及服务性机器人决策系统的研究 都具有重要的价值. 关键词 :类人机器人 ;决策系统 ;有限状态机 ;进攻策略 中图分类号 : TP242. 6 文献标识码 : A 文章编号 : 167324785 (2008) 0320239206 Design ing a dec ision2making system for humanoid soccer robots CHEN Yong2li, L IU Guo2dong ( School of Communication and Control Engineering, Jiangnan University, W uxi 214122, China) Abstract:Soccer p layed by humanoid robots is the highest level of robot soccer. The humanoid soccer robot’s deci2 sion2making system is based on independent vision and determ ines, to a large extent, the results of any competi2 tion. This paper introduces a framework and imp lementation methods for a decision2making system for such robots. On this basis, the offensive strategy of a single humanoid soccer robotwas analysed and studied in detail using finite state machine (FSM) theory. Physical experiments in the lab environment and results in actual competitions p roved the validity of the system design. The research offers important developments for both multi2agent collaboration based on independent decision2making and the study of active robot decision2making system s. Keywords: humanoid robot; decision2making system; FSM; offensive strategy 收稿日期 : 2007211205. 通讯作者 :陈永利. E2mail: CYL3925@163. com. 类人机器人是多门基础学科、多项高技术的集 成 ,代表了机器人的尖端技术 [ 1 ] . 类人机器人足球 比赛是伴随着智能机器人技术和分布式人工智能的 发展而迅速兴起的一种高科技对抗活动 ,是机器人 和人工智能领域最具挑战性的研究课题之一 [ 224 ] . 类人机器人足球比赛与其他机器人足球比赛的不同 点之一在于参赛的每个机器人都具有独立的视觉系 统和自主的决策系统. 决策系统又是每个类人足球 机器人的核心子系统 ,随着类人机器人硬件技术的 飞速发展 ,决策系统将成为类人机器人比赛成败的 关键. 类人机器人足球比赛尚处起步阶段 ,目前比拼 的主要是单机器人的自主决策 ,还没有上升到多智 能体协作的高级阶段 [ 526 ] . 以 2007年的 RoboCup国 际机器人大赛为例 ,类人组开展的仍是 2对 2比赛 及技术挑战赛. 本文也主要是为单类人足球机器人 的自主决策提供一种较好的实现方法 ,目标是使机 器人能够在动态不确定环境下通过有限的传感器信 息 ,自主地完成找球、走近球、传球、射门、摔倒后重 新站立等基本任务. 1 实验平台 自主开发的类人足球机器人具有 20个自由度 (头部 2个、每条胳膊各 3个、每条腿各 6个 ) ,各个 自由度均由航模舵机构成. 控制系统由以 XScale PXA270为处理器的主控制板和以 ATMEGA16L低 功耗单片机为处理器的舵机控制板组成. 其中主控 板是决策过程进行的基础 ,舵机控制板负责决策命 令的具体执行. © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net