基于动作决策的机器鱼顶球算法

为了使机器鱼的顶球兼备速度性和连贯性并提高进球效率,提出一种基于动作决策的顶球算法。在分析典型的顶球算法的基础上,设计了机器鱼5种简单动作,依据机器鱼、球和对方球门的坐标几何位置关系的设计决策机制来选择机器鱼下一步动作,并在机器人水球比赛平台上进行了单鱼顶球实验进行算法验证。实验结果表明,该算法能大大缩短一次进球所需要的时间。

基于有效区域和有效方向的全局顶球策略

为了使机器鱼的顶球兼备速度性和连贯性并提高进球效率,提出一种基于有效区域和有效方向的顶球算法。在分析典型的顶球算法的基础上,从鱼、球、球门三者的相对位置出发,判断是否在有效区域和有效方向上,并以单机器鱼顶球为实验任务,并对该策略进行了验证。实验结果证明,该方法能有效缩短一次进球所需要的时间。

基于区域划分和边角处理的机器鱼协作策略

针对水中机器人全局视觉水球2VS2比赛中出现的水球位于边角的特殊情况,提出一种基于比赛场地的区域划分和边角处理的协作比赛策略。通过对比赛场地的划分,划定了2条机器鱼各自负责的区域,并利用机器鱼顶球方式建立机器鱼运动模型。基于水球位于4个边角的问题,讨论了3种协作方式的利弊,得出执行边角处理时采用1条机器鱼处理边角球,1条机器鱼游到合适的位置进行防守的协作策略为最优。在水中机器人平台上进行协作顶球实验验证,实验结果表明:该方法缩短了处理边角球、边界球的时间,提高了机器鱼的协作和进攻效率,使得水球总是朝着有利于己方的方向运动。

曲线路径算法的2D仿真机器鱼水球斯诺克比赛策略

为了提高水中机器人2D仿真平台斯诺克赛项的得分,基于URWPGSim 2D(underwater robot water polo game simulator2D)仿真平台,采用最短距离和最小旋转角度求和比较的方法,实验得出了机器鱼以不同速度行进时其偏转角度呈奇偶特征,以此研究了其比赛策略和带球算法。在策略上,确定了红球-粉球组合最优、红球进洞顺序为从左到右、红球进中上洞、粉球进左下洞。基于此,确定了一种基于曲线路径的带球算法,给出了中上洞、左下洞带球进洞路径规划,采用虚拟点位和距离阈值的模糊控制理论来实现算法。仿真结果表明:优化后的带球算法效率高,实际比赛效果好,所提出的比赛策略和带球算法可应用于水下机器人运动控制。

基于反馈学习的自适应图像处理方案

图像处理是机器鱼水球比赛中的关键环节,一个优秀的图像处理系统对比赛顺利进行起着至关重要的作用;但是在以往的机器鱼比赛中,图像处理系统都是在比赛开始之前进行环境的调节和设定,这种方式显然不适应机器鱼比赛中环境具有多变性的现实。文章提出了一种基于反馈学习的自适应式图像处理方案,通过分析提取图像处理得到的结果,不断对图像处理过程中的各种参数进行调整,以期程序参数能够最大化适应现场环境。实验表明,相对于传统的静态处理方案,基于反馈学习的自适应动态图像处理方案具有更强的适应性,适用于多变的机器鱼比赛环境。

仿生机器鱼水球比赛软件控制系统

介绍了仿生机器鱼水球比赛的背景知识,分析了比赛软件控制系统的特点和要求,提出了一种基于层次模型的软件控制系统结构,描述了各个层次的任务、作用和组成。通过近年来比赛中取得的成绩,证明该结构能较好地适应比赛要求。

机器人水球比赛中的目标跟踪

针对原有机器人水球比赛的视频多目标跟踪技术的不足,提出一种基于CamShift算法的带有自适应能力和主动纠错能力的局域目标跟踪方法。通过介绍基本的CamShift算法,并引入自动白平衡调节和自适应能力的优化处理对跟踪方法进行改进,对跟踪过程中可能出现的5种可能错误情形提出具体纠错方案。实验结果表明:该方法有效且算法处理速度能达到实时图像处理的要求。

水中机器人2D仿真水球斯诺克策略优化

基于URWPGSim2D仿真平台,提出一种新型的比赛策略和顶球算法。介绍2D仿真水球斯诺克现有的比赛策略、顶球算法,给出优化后的比赛策略,根据速度性和连贯性,提出一种自动换挡的机器鱼顶球算法,并以实例对优化后的比赛策略和顶球算法进行仿真实验。实验结果表明:优化后的比赛策略的稳定性有所提高,使顶球更加平稳快速。

半圆形尾鳍机器鱼在水球竞赛中的点到点路径规划算法

为增强机器鱼在比赛中的机动性和顶球的高效性,对机器鱼尾鳍形状进行改装,并对2种点到点路径规划算法进行分析。在实验观察基础上,借鉴对鱼类运动机理研究的成果,将机器鱼的尾鳍形状由半月形改变成半圆形,增大了机器鱼的推进能力。结合水球比赛不同项目的要求和特点,以及机器鱼尾鳍形状改装后运动性能的变化情况,从理论上给出2种点到点路径的设计思路,并针对比赛中存在的实际问题提出了解决办法。根据实际需求,可在单鱼顶球的比赛中选用齿轮法,而在单鱼或多鱼对抗中,则可选用角度修正法。

基于二次区域划分的机器鱼比赛策略

为提高机器鱼顶球的快速性、连续性以及顶球效率,提出一种基于二次区域划分的比赛策略。在分析经典顶球算法的基础上,从球和球门的相对位置出发,将场地进行区域划分;针对不同的区域,再根据鱼、球和对方球门的坐标几何位置关系进行动态区域划分,据此决策出最优的顶球算法完成进攻,并在机器鱼比赛平台上对设计的策略进行具体验证。实验结果表明:该策略是有效、可行的,不仅能缩短进球时间,还能做到有效防守,增强本队竞争力。

潍坊学院机器人马球运动开展情况分析

运用文献资料、访谈、数理统计等研究方法,对潍坊学院机器人马球运动的开展情况(机器人马球运动队数量、师资力量、日常训练安排、参赛和获奖情况、经费来源与支出和开课情况)进行分析。其目的是为了了解潍坊学院机器人马球运动的开展情况,发现潍坊学院机器人马球运动开展过程中存在的不足,并对加快潍坊学院机器人马球运动项目的开展提供理论依据。结果表明:潍坊学院在机器人马球队成立以来参加了历届大型机器人大赛并取得傲人成绩;但潍坊学院机器人马球项目也存在着师资力量不足,经费来源较少,机器人运动项目单一,场地缺乏,机器人马球课开课课时较少且未能全校普及等问题。建议:1)加强机器人运动项目师资力量的建设;2)学校在机器人马球运动项目的开展上给予一定资金支持:3)加强机器人马球运动专业场地建设;4)增加机器人运动项目的种类;5)让机器人马球运动在全校得以普及,并以此作为特色课程推广。

一种划分特殊与一般的抢球博弈策略

为了进一步提高机器鱼在抢球博弈项目中的进攻效率,提出一种划分特殊与一般的比赛策略。在区域划分的基础上,从鱼与水球的距离及相对位置出发,划分特殊情况与一般情况,独立处理特殊情况后,针对一般情况,根据球与球门的距离远近及所处区域,利用动态规划思想,选出机器鱼最先要进攻的球与球门,并在机器鱼比赛平台上对设计的策略进行具体验证。实验结果表明:该策略是有效、可行的,实现了各种情况下最佳水球的选择,大大缩短了抢球博弈中多次进球所需要的时间。

机器鱼水球比赛中“非精确”策略的探析

策略在机器鱼水球比赛中起着至关重要的作用,本文以策略的编写为出发点,通过对机器鱼在水球比赛中路径的分析,结合机器鱼在比赛中的可能出现的实际情况,提出了一种新的策略,即"非精确"策略,接着对该策略进行了介绍,与其他策略进行了比较,并阐述了其优点。

基于水波建模的交替式顶球改进算法

针对机器鱼比赛中出现的情况以及基本顶球算法的不足,设计一种基于水波建模的交替式顶球算法。在经典顶球算法的基础上,根据水波建模的相关理论,给出了基于水波建模的交替式顶球算法的具体思想,通过变换坐标系,使球以曲线的方式向前推进,利用水波建模对算法进行优化,提高顶球点的精度,从而减少误差,并对算法进行验证。实验结果表明,该算法可提高机器鱼顶球效率并缩短一次进球所需要的时间。

全局视觉水中机器人竞赛中击球部位的研究

击球部位的选择在水中机器人比赛中起着重要作用。本文简要介绍了机器鱼水球比赛以及机器鱼的结构,并运用高等数学上的分类讨论方法对机器鱼在不同区域、不同状态、不同位置区时的较优击球部位进行了研究分析,为比赛人员编写比赛策略提供了一些借鉴和帮助。