研讨基础上SimuroSot_5V5仿真平台中基于态势评估算法基础上攻防转换
最后更新时间：2024-02-27
作者：用户投稿
本站原创
点赞:19078
浏览:76722
本站原创
点赞:19078
浏览:76722
论文导读：加速模型，分为原地转向和弧线加速模型。1.1原地转向：原地转向速度和两轮速度是成正比的，经实验可以得到模型如下：dr/dt=0.5352*n-0.0557其中dr/dt为每周期机器人的旋转矢量的变化量，n为我们指定的速度整数。原地转向的轮速也有个加速过程，而且轮子转动的加速也与速度呈负线性相关：a=-0.3797*v+b，其中b为截距
摘要：本文在态势评估算法的理论基础上讨论了仿真平台上机器人足球的进攻防守策略，针对常见的防守情况给出了详细的应对策略，探讨了在仿真平台上如何快速的攻防转换。
关键词：机器人足球；态势评估；队形转换
1007-9599 （2013） 02-0000-02
仿真机器人足球比赛在SimuroSot_5V5仿真平台上进行，它消除了不同队伍在硬件上的差别，比赛双方之间主要的比较也是在策略与智能问题上，而好的进攻策略和防守策略以及高效的攻防转换在比赛中显的尤为重要，通过态势评估可以预测场上不断变化的情况，以适应场上实时的态势。本文立足于态势评估的基础上分析了如何对机器人的防守和进攻做出及时的调整以达到最好的效果。
1 内容
运动模型的一个很重要的应用是预测球在下一位置出现的区域， 在仿真平台上球的运动模型有很多种，不同的运动方式对比赛的进行影响甚大，最常见的是直线加速模型，在我们拟合出机器人的加速模型便可得到正确预测并可以对其进行一定的人为配合之后，可以得到机器人小车的直线加速模型：
a=k v+b
其中k≈-0.0647，b则由如下关系决定：k v`+b=0（其中v`对应指定整数的仿真度）
第二种为弧线加速模型，分为原地转向和弧线加速模型。
其中dr/dt为每周期机器人的旋转矢量的变化量，n为我们指定的速度整数。原地转向的轮速也有个加速过程，而且轮子转动的加速也与速度呈负线性相关：
a=-0.3797*v+b，其中b为截距，由我们指定的速度决定。
1.2 弧线加速模型：当两轮以不同的速度时，机器人便产生一般的弧线运动。弧线运动时轮速与半径之间的关系由下式得到：
R=L（Vr+Vl）/2（Vr-Vl），（其中L为机器人两轮间距）
W=Vl/（R-L/2）=Vr/（R+L/2）=（Vr-Vl）/L
为了方便判断，首先将球场划分区域用坐标表示，坐标原点在球场中心，X轴向右，Y轴垂直向上，在比赛中将平台采集到的数据转化为球场坐标。
具体态势决策[4]分为两个部分，场上球队控球率和三角法球员分配。
根据场上球队控球率要判断一方球员对对方禁区的威胁度，场上球队控球率体现了敌我双方对源于：免费论文网www.7ctime.com
整场比赛的掌握，控球率高则说明这支球队占据了进攻的主动性，在进攻中压制对方，所以对球队来说控球率是一个赢球很重要的因素，对控球率的分析是很有必要的。将其定义为：
ate>l·n 有被破门的机会（l为球场横向长度）
atm>l·n 有破门得分的机会
三角法球员分配[4]也就是在一个三角法数学模型的基础上的态势决策，从而能够更全面的了解场上的情况
下边就四种情况分别加以讨论：
（1）情况1：角度γ≥135°，球队处于攻击状态，攻击主要在中路，斜边长度表明我对对对方球门的威胁度较大。
（2）情况2：角度90°≤γ<135°，虽然我对仍处于优势但优势不明显，对球门威胁度不够，破门得分机会不多。
（3）情况3：角度45°≤γ<90°，拼抢主要集中于我方半场
（4）情况4：角度γ<45°，攻击在禁区，随时有被破门的危险。
当球队处于（1）（2）两种情况时，球队处于攻击状态，此时对于球队的机器人小车来说最重要的就是进入进攻状态，机器人小车要根据小车的位置选择最佳的路线和加速方式到达小球所在的位置。
而当球队处于（3）（4）情况的时候，球队处于被动状态，敌方球队压制我方，我方球队应该加强防守。
小球的活动范围分两种情况，上下方狙击区域和中间协防区域，当小球在上下方狙击区域时，处于狙击区域的守方球员或出击将球踢出狙击区或延迟进攻速度等待其他球员的回防。而当小球处于中间协防区时，其他球员在中间协防区协助守门员防守，所以中路防守时主要是守门员的防守，守门员有自己的防守策略。
2 结语
通过这次研究，通过运动模型对足球位置的预测以及态势决策对场上双方被动主动的决策可以做出更快更准确的判断，大大提高了防守和进攻转换的速度，增加比赛的主动性。这次研究结果对仿真系统智能策略的发展有很大的影响，相信会在将来决策系统中有更加重要的位置。
参考文献：
Li Xiang，Department of Computer Science and Technology，Tsinghua U论文导读：tionAlgorithminSimuroSotDecisionSupportSystem.NingJian-hua，YuHui，ZhaoYing-Kai，InstituteofAutomation，NanjingUniversityofTechnology，NanJing210009，China，Multi-agentrobotsoccerstrategystudy.LiuQuanhua，LiHong，WuKai，YaoJin，SiChuanUniversityofChina，AMethodoftheLi
niversity ，Beijng10084，Study on Simulating platform and Low-level Motion Control of SimuroSot_（5VS5）.
Yu Dong-chao，Geng Xiang-yi，Liu Pan-qing， Software Institute of Jiaotong University，Dalian 116028，China，5VS5 Simulation Robot Soccer Competition ：Defence Algorithm Research.
[3]Shi Hao-bin，Xu You-Feng，Yan Jian-feng，Li Wei-hua，School of Computer Science ，Northwestern Polytechnical university，Xi'an 710072 ，Situation Evaluation Algorithm in SimuroSot Decision Support System.
[4]Ning Jian-hua，Yu Hui， Zhao Ying-Kai，Institute of Automation ，Nanjing University of Technology ，NanJing210009，China， Multi-agent robot soccer strategy study.
[5]Liu Quanhua ，Li Hong，Wu Kai， Yao Jin ，SiChuan University of China，A Method of the Lineup disposition of Robot Football in a district based its node lineup.
摘要：本文在态势评估算法的理论基础上讨论了仿真平台上机器人足球的进攻防守策略，针对常见的防守情况给出了详细的应对策略，探讨了在仿真平台上如何快速的攻防转换。
关键词：机器人足球；态势评估；队形转换
1007-9599 （2013） 02-0000-02
仿真机器人足球比赛在SimuroSot_5V5仿真平台上进行，它消除了不同队伍在硬件上的差别，比赛双方之间主要的比较也是在策略与智能问题上，而好的进攻策略和防守策略以及高效的攻防转换在比赛中显的尤为重要，通过态势评估可以预测场上不断变化的情况，以适应场上实时的态势。本文立足于态势评估的基础上分析了如何对机器人的防守和进攻做出及时的调整以达到最好的效果。
1 内容
运动模型的一个很重要的应用是预测球在下一位置出现的区域， 在仿真平台上球的运动模型有很多种，不同的运动方式对比赛的进行影响甚大，最常见的是直线加速模型，在我们拟合出机器人的加速模型便可得到正确预测并可以对其进行一定的人为配合之后，可以得到机器人小车的直线加速模型：
a=k v+b
其中k≈-0.0647，b则由如下关系决定：k v`+b=0（其中v`对应指定整数的仿真度）
第二种为弧线加速模型，分为原地转向和弧线加速模型。
1.1 原地转向：原地转向速度和两轮速度是成正比的，经实验可以得到模型如下：
dr/dt=0.5352*n-0.0557其中dr/dt为每周期机器人的旋转矢量的变化量，n为我们指定的速度整数。原地转向的轮速也有个加速过程，而且轮子转动的加速也与速度呈负线性相关：
a=-0.3797*v+b，其中b为截距，由我们指定的速度决定。
1.2 弧线加速模型：当两轮以不同的速度时，机器人便产生一般的弧线运动。弧线运动时轮速与半径之间的关系由下式得到：
R=L（Vr+Vl）/2（Vr-Vl），（其中L为机器人两轮间距）
W=Vl/（R-L/2）=Vr/（R+L/2）=（Vr-Vl）/L
为了方便判断，首先将球场划分区域用坐标表示，坐标原点在球场中心，X轴向右，Y轴垂直向上，在比赛中将平台采集到的数据转化为球场坐标。
具体态势决策[4]分为两个部分，场上球队控球率和三角法球员分配。
根据场上球队控球率要判断一方球员对对方禁区的威胁度，场上球队控球率体现了敌我双方对源于：免费论文网www.7ctime.com
整场比赛的掌握，控球率高则说明这支球队占据了进攻的主动性，在进攻中压制对方，所以对球队来说控球率是一个赢球很重要的因素，对控球率的分析是很有必要的。将其定义为：
ate>l·n 有被破门的机会（l为球场横向长度）
atm>l·n 有破门得分的机会
三角法球员分配[4]也就是在一个三角法数学模型的基础上的态势决策，从而能够更全面的了解场上的情况
下边就四种情况分别加以讨论：
（1）情况1：角度γ≥135°，球队处于攻击状态，攻击主要在中路，斜边长度表明我对对对方球门的威胁度较大。
（2）情况2：角度90°≤γ<135°，虽然我对仍处于优势但优势不明显，对球门威胁度不够，破门得分机会不多。
（3）情况3：角度45°≤γ<90°，拼抢主要集中于我方半场
（4）情况4：角度γ<45°，攻击在禁区，随时有被破门的危险。
当球队处于（1）（2）两种情况时，球队处于攻击状态，此时对于球队的机器人小车来说最重要的就是进入进攻状态，机器人小车要根据小车的位置选择最佳的路线和加速方式到达小球所在的位置。
而当球队处于（3）（4）情况的时候，球队处于被动状态，敌方球队压制我方，我方球队应该加强防守。
小球的活动范围分两种情况，上下方狙击区域和中间协防区域，当小球在上下方狙击区域时，处于狙击区域的守方球员或出击将球踢出狙击区或延迟进攻速度等待其他球员的回防。而当小球处于中间协防区时，其他球员在中间协防区协助守门员防守，所以中路防守时主要是守门员的防守，守门员有自己的防守策略。
2 结语
通过这次研究，通过运动模型对足球位置的预测以及态势决策对场上双方被动主动的决策可以做出更快更准确的判断，大大提高了防守和进攻转换的速度，增加比赛的主动性。这次研究结果对仿真系统智能策略的发展有很大的影响，相信会在将来决策系统中有更加重要的位置。
参考文献：
Li Xiang，Department of Computer Science and Technology，Tsinghua U论文导读：tionAlgorithminSimuroSotDecisionSupportSystem.NingJian-hua，YuHui，ZhaoYing-Kai，InstituteofAutomation，NanjingUniversityofTechnology，NanJing210009，China，Multi-agentrobotsoccerstrategystudy.LiuQuanhua，LiHong，WuKai，YaoJin，SiChuanUniversityofChina，AMethodoftheLi
niversity ，Beijng10084，Study on Simulating platform and Low-level Motion Control of SimuroSot_（5VS5）.
Yu Dong-chao，Geng Xiang-yi，Liu Pan-qing， Software Institute of Jiaotong University，Dalian 116028，China，5VS5 Simulation Robot Soccer Competition ：Defence Algorithm Research.
[3]Shi Hao-bin，Xu You-Feng，Yan Jian-feng，Li Wei-hua，School of Computer Science ，Northwestern Polytechnical university，Xi'an 710072 ，Situation Evaluation Algorithm in SimuroSot Decision Support System.
[4]Ning Jian-hua，Yu Hui， Zhao Ying-Kai，Institute of Automation ，Nanjing University of Technology ，NanJing210009，China， Multi-agent robot soccer strategy study.
[5]Liu Quanhua ，Li Hong，Wu Kai， Yao Jin ，SiChuan University of China，A Method of the Lineup disposition of Robot Football in a district based its node lineup.