機(jī)器人足球仿真

內(nèi)容概要

機(jī)器人足球技術(shù)的研究涉及非常廣泛的領(lǐng)域，吸引了世界各國的廣大科學(xué)研究人員和工程技術(shù)人員的積極參與。更有意義的是，機(jī)器人足球比賽的組織者始終奉行研究與教育相結(jié)合的根本宗旨。比賽與學(xué)術(shù)研究的巧妙結(jié)合更激發(fā)了青年學(xué)生的強(qiáng)烈興趣，通過比賽培養(yǎng)了青年學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度和良好的技能?！稒C(jī)器人足球仿真》結(jié)合目前的機(jī)器人足球技術(shù)發(fā)展和設(shè)計(jì)方案，就個體足球機(jī)器人的功能模塊及模塊結(jié)構(gòu)，軟硬件實(shí)施方案的流程、原理作了詳細(xì)的介紹和討論。希望《機(jī)器人足球仿真》可以能夠?yàn)閺V大的學(xué)生和機(jī)器人愛好者設(shè)計(jì)仿真足球機(jī)器人時提供一些有益的幫助。本書由方寶富負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。

書籍目錄

第一章  機(jī)器人及機(jī)器人足球
  1.1  機(jī)器人
    1.1.1  機(jī)器人的由來及定義
    1.1.2  機(jī)器人的發(fā)展歷程
    1.1.3  機(jī)器人學(xué)研究內(nèi)容
    1.1.4  機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域
  1.2  足球機(jī)器人及機(jī)器人足球賽
    1.2.1  機(jī)器人足球的起源
    1.2.2  RoboCup歷年世界杯
    1.2.3  中國的RoboCup機(jī)器人足球活動
    1.2.4  RoboCup世界杯足球比賽項(xiàng)目
  1.3  機(jī)器人足球與人工智能
  練習(xí)與思考
第二章  仿真機(jī)器人足球比賽平臺
  2.1  仿真2D機(jī)器人足球
  2.2  仿真2D比賽過程及規(guī)則
    2.2.1  Server的獲取和安裝
    2.2.2  整場比賽的過程
    2.2.3  SoccerServer控制的比賽規(guī)則
    2.2.4  需要人判斷的規(guī)則
  2.3  SoccerServer
    2.3.1  球場上的對象
    2.3.2  場地和球員
    2.3.3  對象的運(yùn)動模型
    2.3.4  球員的感知信息模型
    2.3.5  球員的動作模型
    2.3.6  球員的體力模型
    2.3.7  異構(gòu)球員
    2.3.8  裁判模型
  2.4  Client
    2.4.1  初始化和重新連接
    2.4.2  控制命令
    2.4.3  感知信息
  2.5  Coach
    2.5.1  Coach介紹
    2.5.2  訓(xùn)練者和在線教練的區(qū)別
  練習(xí)與思考
第三章  球員智能體設(shè)計(jì)
  3.1  有益的工作基礎(chǔ)
    3.1.1  CMU
    3.1.2  FC Portugal
    3.1.3  TsinghuAeolus
    3.1.4  Karlsruhe Brainstrormers
    3.1.5  UVA
    3.1.6  WrightEagle
    3.1.7  Helllos
  3.2  球員智能體整體設(shè)計(jì)架構(gòu)
  3.3  球員智能體具體功能設(shè)計(jì)
    3.3.1  球員智能體構(gòu)建核心類
    3.3.2  球員智能體構(gòu)建其他輔助類
  3.4  球員智能體程序控制流程
    3.4.1  三線程控制結(jié)構(gòu)
    3.4.2  球員智能體執(zhí)行例程
  練習(xí)與思考
第四章  底層通信
  4.1  消息解析
  4.2  動作封裝和發(fā)送
    4.2.1  SoccerCommand類
    4.2.2  動作解釋發(fā)送流程
  4.3  球員智能體之間的通信協(xié)議
    4.3.1  通信機(jī)制及簡單應(yīng)用
    4.3.2  高效的利用字符串
  練習(xí)與思考
第五章  球員智能體的世界模型
  5.1  世界模型概述
  5.2  主要信息屬性及獲取方式
    5.2.1  配置信息
    5.2.2  比賽信息
    5.2.3  對象信息
    5.2.4  動作信息
    5.2.5  屬性值的獲取
  5.3  屬性值的更新方法
    5.3.1  根據(jù)自身感知信息更新WorldModel
    5.3.2  根據(jù)視覺感知信息更新WorldModel
    5.3.3  根據(jù)聽覺感知信息更新WorldModel
    5.3.4  主要更新方法(成員函數(shù))舉例
  5.4  環(huán)境信息的預(yù)測方法
  5.5  環(huán)境信息的高級處理方法
  練習(xí)與思考
第六章  球員智能體的基本動作
  6.1  原子動作
  6.2  中間動作
    6.2.1  帶球
    6.2.2  踢球
    6.2.3  向某點(diǎn)轉(zhuǎn)身體
    6.2.4  移動向某點(diǎn)
  6.3  高級動作
    6.3.1  截球
    6.3.2  傳球
    6.3.4  加速球FastKick
  練習(xí)與思考
第七章  球隊(duì)高級決策
  7.1  機(jī)器人足球球隊(duì)策略綜述
  7.2  UVA_Base_2003的簡單決策策略
    7.2.1  deMeer5策略
    7.2.2  deMeer5_goalic策略
  7.3  球隊(duì)高級決策一般設(shè)計(jì)模式
    7.3.1  進(jìn)攻決策模塊
    7.3.2  防守決策模塊
    7.3.3  一般跑位策略
  7.4  傳球?qū)ο蟮倪x擇
    7.4.1  基于決策樹算法
    7.4.2  基于價值學(xué)習(xí)算法
    7.4.3  基于Q學(xué)習(xí)算法
  7.5  局部戰(zhàn)術(shù)之2 vs 1問題
    7.5.1  問題描述
    7.5.2  2 vs l訓(xùn)練的Q學(xué)習(xí)算法描述
    7.5.3  測試與評價
  7.6  基于換位思考的多智能體局部協(xié)作
    7.6.1  教練對隊(duì)友進(jìn)行建模
    7.6.2  基于換位思考模型的多球員智能體協(xié)作學(xué)習(xí)
    7.6.3  換位思考模型在傳球中的實(shí)現(xiàn)
  7.7  基于Advisor-Evaluator進(jìn)攻模塊設(shè)計(jì)
    7.7.1  Shoot-Advisor模塊
    7.7.2  Pass-Advisor模塊
    7.7.3  Dribble-Advisor模塊
    7.7.4  Evaluator各參數(shù)的獲取
  練習(xí)與思考
第八章  RoboCup仿真3D入門
  8.1  仿真平臺的安裝運(yùn)行與配置環(huán)境
    8.1.1  3D Server的安裝
    8.1.2  Server的運(yùn)行
    8.1.3  球隊(duì)的運(yùn)行
    8.1.4  開發(fā)環(huán)境的配置
  8.2  NAO仿真平臺機(jī)器人模型簡介
  8.3  感應(yīng)器
    8.3.1  Vision Perceptor
    8.3.2  Hear Perceptor
    8.3.3  GameState Perceptor
    8.3.4  GyroRate Perceptor
    8.3.5  ForCeResiStanCe Perceptor
    8.3.6  Joint Perceptor
  8.4  效應(yīng)器
    8.4.1  Say Effector
    8.4.2  Beam Effecfor
    8.4.3  Joint  Effector
    8.4.4  Create Effector
    8.4.5  Init Effector
  8.5  NAO機(jī)器人的運(yùn)動控制
    8.5.1  NAO的關(guān)節(jié)感應(yīng)器和效應(yīng)器
    8.5.2  關(guān)節(jié)的控制
    8.5.3  舵機(jī)函數(shù)
    8.5.4  動作示例
  8.6  定位
    8.6.1  球場簡介
    8.6.2  笛卡爾坐標(biāo)系的定義
    8.6.3  角度的定義
    8.6.4  極坐標(biāo)的定義
    8.6.5  計(jì)算機(jī)器人的位置
    8.6.6  計(jì)算機(jī)器人的身高
    8.6.7  計(jì)算機(jī)器人身體的面向角度
    8.6.8  計(jì)算其他物體的位置
    8.6.9  局部視覺下機(jī)器人位置的計(jì)算
  8.7  程序的框架結(jié)構(gòu)
    8.7.1  球員的創(chuàng)建和初始化
    8.7.2  功能模塊的設(shè)計(jì)
  8.8  展望
  練習(xí)與思考
附錄1  Linux基礎(chǔ)
  1.Linux操作系統(tǒng)簡介
    1.1  Linux的歷史
    1.2  Linux的特點(diǎn)
  2.Linux常用命令
    2.1  登錄和退出
    2.2  Linux系統(tǒng)的外殼
    2.3  外殼常用命令
  3.Linux下的文件類型與權(quán)限管理
    3.1  文件類型說明
    3.2  文件權(quán)限
    3.3  修改文件權(quán)限
  4.Linux下的編輯器
    4.1  vi編輯器簡介
    4.2  vi常用的移動命令
    4.3  屏幕滾動命令
  5.Linux下的集成開發(fā)環(huán)境
    5.1  KDevelop
    5.2  Anjuta
    5.3  NetBeans
附錄2  機(jī)器人足球賽程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
  實(shí)驗(yàn)1  機(jī)器人足球比賽編程預(yù)備知識
  實(shí)驗(yàn)2  Demeer5基本動作1
  實(shí)驗(yàn)3  Demeer5基本動作2
  實(shí)驗(yàn)4  復(fù)雜的動作決策
  實(shí)驗(yàn)5  特殊比賽模式的設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)6  數(shù)據(jù)采集及個體技術(shù)訓(xùn)練
  實(shí)驗(yàn)7  機(jī)器人足球隊(duì)的完整設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)

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