內容簡介
機器人足球仿真機器人足球技術的研究涉及非常廣泛的領域，吸引了世界各國的廣大科學研究人員和工程技術人員的積極參與。更有意義的是，機器人足球比賽的組織者始終奉行研究與教育相結合的根本宗旨。比賽與學術研究的巧妙結合更激發了青年學生的強烈興趣，通過比賽培養了青年學生嚴謹的科學研究態度和良好的技能。《機器人足球仿真》結合目前的機器人足球技術發展和設計方案，就個體足球機器人的功能模組及模組結構，軟硬體實施方案的流程、原理作了詳細的介紹和討論。希望《機器人足球仿真》可以能夠為廣大的學生和機器人愛好者設計仿真足球機器人時提供一些有益的幫助。本書由方寶富負責統稿。
目錄
第一章 機器人及機器人足球
1.1 機器人
1.1.1 機器人的由來及定義
1.1.2 機器人的發展歷程
1.1.3 機器人學研究內容
1.1.4 機器人的套用領域
1.2 足球機器人及機器人足球賽
1.2.1 機器人足球的起源
1.2.2 RoboCup歷年世界盃
1.2.3 中國的RoboCup機器人足球活動
1.2.4 RoboCup世界盃足球比賽項目
1.3 機器人足球與人工智慧
練習與思考
第二章 仿真機器人足球比賽平台
2.1 仿真2D機器人足球
2.2 仿真2D比賽過程及規則
2.2.1 Server的獲取和安裝
2.2.2 整場比賽的過程
2.2.3 SoccerServer控制的比賽規則
2.2.4 需要人判斷的規則
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 異構球員
2.3.8 裁判模型
2.4 Client
2.4.1 初始化和重新連線
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 訓練者和線上教練的區別
練習與思考
第三章 球員智慧型體設計
3.1 有益的工作基礎
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 球員智慧型體整體設計架構
3.3 球員智慧型體具體功能設計
3.3.1 球員智慧型體構建核心類
3.3.2 球員智慧型體構建其他輔助類
3.4 球員智慧型體程式控制流程
3.4.1 三執行緒控制結構
3.4.2 球員智慧型體執行例程
練習與思考
第四章 底層通信
4.1 訊息解析
4.2 動作封裝和傳送
4.2.1 SoccerCommand類
4.2.2 動作解釋傳送流程
4.3 球員智慧型體之間的通信協定
4.3.1 通信機制及簡單套用
4.3.2 高效的利用字元串
練習與思考
第五章 球員智慧型體的世界模型
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 根據自身感知信息更新WorldModel
5.3.2 根據視覺感知信息更新WorldModel
5.3.3 根據聽覺感知信息更新WorldModel
5.3.4 主要更新方法(成員函式)舉例
5.4 環境信息的預測方法
5.5 環境信息的高級處理方法
練習與思考
第六章 球員智慧型體的基本動作
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 向某點轉身體
6.2.4 移動向某點
6.3 高級動作
6.3.1 截球
6.3.2 傳球
6.3.4加速球FastKick
練習與思考
第七章 球隊高級決策
7.1 機器人足球球隊策略綜述
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 球隊高級決策一般設計模式
7.3.1 進攻決策模組
7.3.2 防守決策模組
7.3.3 一般跑位策略
7.4 傳球對象的選擇
7.4.1 基於決策樹算法
7.4.2 基於價值學習算法
7.4.3 基於Q學習算法
7.5 局部戰術之2 vs 1問題
7.5.1 問題描述
7.5.2 2 vs l訓練的Q學習算法描述
7.5.3 測試與評價
7.6 基於換位思考的多智慧型體局部協作
7.6.1 教練對隊友進行建模
7.6.2 基於換位思考模型的多球員智慧型體協作學習
7.6.3 換位思考模型在傳球中的實現
7.7 基於Advisor-Evaluator進攻模組設計
7.7.1 Shoot-Advisor模組
7.7.2 Pass-Advisor模組
7.7.3 Dribble-Advisor模組
7.7.4 Evaluator各參數的獲取
練習與思考
第八章 RoboCup仿真3D入門
8.1 仿真平台的安裝運行與配置環境
8.1.1 3D Server的安裝
8.1.2 Server的運行
8.1.3 球隊的運行
8.1.4 開發環境的配置
8.2 NAO仿真平台機器人模型簡介
8.3 感應器
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 效應器
8.4.1 Sayeffector
8.4.2 Beam Effecfor
8.4.3 Joint Effector
8.4.4 Create Effector
8.4.5 Init Effector
8.5NAO機器人的運動控制
8.5.1 NAO的關節感應器和效應器
8.5.2 關節的控制
8.5.3 舵機函式
8.5.4 動作示例
8.6 定位
8.6.1 球場簡介
8.6.2 笛卡爾坐標系的定義
8.6.3 角度的定義
8.6.4 極坐標的定義
8.6.5 計算機器人的位置
8.6.6 計算機器人的身高
8.6.7 計算機器人身體的面向角度
8.6.8 計算其他物體的位置
8.6.9 局部視覺下機器人位置的計算
8.7 程式的框架結構
8.7.1 球員的創建和初始化
8.7.2 功能模組的設計
8.8 展望
練習與思考
附錄1 Linux基礎
1.Linux作業系統簡介
1.1 Linux的歷史
1.2 Linux的特點
2.Linux常用命令
2.1 登錄和退出
2.2 Linux系統的外殼
2.3 外殼常用命令
3.Linux下的檔案類型與許可權管理
3.1 檔案類型說明
3.2 檔案許可權
3.3 修改檔案許可權
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 螢幕滾動命令
5.Linux下的集成開發環境
5.1Kdevelop
5.2anjuta
5.3netbeans
附錄2 機器人足球賽程式設計實驗指導書
實驗1 機器人足球比賽編程預備知識
實驗2 Demeer5基本動作1
實驗3 Demeer5基本動作2
實驗4 複雜的動作決策
實驗5 特殊比賽模式的設計
實驗6 數據採集及個體技術訓練
實驗7 機器人足球隊的完整設計
參考文獻
