究。我们可以看出,机器人杯足球赛将会为分布式人工智能和多智能体研究提供一个更强劲,集成度更高令人激动先驱评价环境。为机器人杯所做关于现实机器人研究:在这部分,我们讨论关于实现现实机器人参加机器人杯几个研究性问题。()设计机器人杯球员和控制指令:现存机器人球员己经被设计得能执行大部分单一行为动作。比如前进、带球、旋转。一个机器人杯球员应该被设计得能够执行多重子任务,比如射门(包括踢球)、带球(前进)、传球、顶球和扔球。这些指令常常包括一些避开对手普通行为。大体上说有两种方法去建造机器人杯机器人:-分别设计每个部分,每个部分专门为一个动作而设计,然后将它们组装成一体。-设计一到两个能够完成多重子任务元件。方法看起来设计较为简单,但建造较为复杂。反之亦然。由于机器人杯球员应当能够快速移动因此它必须紧凑些。因此法应是机器人杯机械设计一个新目标。我们需要紧凑强有力具有宽动态范围驱动。同时,我们应开发型机器人杯比赛在两组机器人中进行,每组个人,每个机器人必须限制在一定尺寸内,该尺寸规定在F条规定中进行了详细说明:机器人必须能放在直径为mm圆圈内,并且不高于cm,除非利用机载可视化系统。机器人在一个铺有绿地毯.米长.m宽场地中踢球,球是一个桔黄色高尔夫球。机器人分为两种类型,一种是有局部机载视觉传感器机器人,一种是具有全局视觉机器人。全局视觉机器人是现在最普及类型。利用一个置顶照相机和场外PC机去判定和追踪在场内移动机器人。置顶相机被固定在一个高出球场平面米一个相机杆上。局部视觉机器人拥有自己传感器。视觉信息可以直接通过机器人本身处理,也可以传到场外PC机上处理。场外PC是用来传达裁判指令,并在置顶视觉系统中传递位置信息给机器人,典型场外PC同样做好许多协作和控制处理工作即使它没有做全部工作。最常用通讯利用无线通讯方式,并且通常用专用商业化FM传送/接收装置,尽管至少有一支队成功地利用了IRDA技术。图中型机器人比赛.中型机器人比赛两队带有全部机载传感器球队在场地踢足球,每支队伍四个人,物体是通过颜色来辨别。机器人之间交流(如果有话)是通过无线方式来交流,比赛过程中没有人类干预,除非从场地放入或移走机器人。.四足机器人赛四足机器人赛中参赛队伍必须用竞赛委员指定没有任何硬件改动机器人。在年机器人赛中人们可以选用以下三种方式其中一种组队:-SONY娱乐机器人AIBOERS-/A-SONY娱乐机器人AIBOERS--两种机器人混用。四个与SSL相关主要技术问题如下所列:坚实机械结构。一个能在SSL中踢出好水平机器人必须速度快,并且能够抵抗强烈撞击,一般来说SSL机器人能在从桌面上掉落下来情况下仍能够继续踢球。近两年机器人结构设计方面有了一些新重点,那就是方向选择性驱动和带有允许机器人控球带球棍。可靠无线通讯。这个可能是SSL中单个未解决最困难问题。大多数队伍利用同样RF条来进行通讯。并且在过去这导致了严重干扰问题。因为同时安排两场比赛相当困难。联赛时间变得很长。像WAVElancard和蓝牙技术模块将会在未来被开发出来。对机器人行为良好编程。可以说大多数SSL球队采用了具有简单策略目标纯反应式设计。足球场地相对于机器人来说太小意味着为机器人计算复杂策略并不值得。由于机器人相对于足球场地运动速度过快,大多数系统范围仅仅是对未来系统一个简单框架。因此,如果想通过编程来实现更复杂策略,就必须将扩大场地研究作为主要问题。图四足机器人比赛.类人机器人比赛类人机器人显现出了足球运动员基本技巧,比如射门或防止对方进球。相关对象以颜色来进行区分。由于一些类人机器人具有远程操控特点,人类干预在类人机器人比赛中是充许。把足球看作是一个多智能体环境:从分布式人工智能和多智能体研究方面来看,机器人杯足球赛是一个特殊但却非常吸引人实时多智能体环境。如果我们把一个足球队看作多智能体系统,许多有趣味研究就会浮现出来。图类人机器人比赛在一场比赛中,我们有两个竞争队伍,每个队伍有一个全队共有目标,那就是赢得比赛。两队目标是不相容,对方球队可以看作是动态阻碍环境。这个环境可以妨碍全队目标实现。为了实现这个目标,每个队成员必须动作迅速,灵活并且能够互相协作,并把局部和全局环境考虑在内。球队可能有一些全局(整个球队范围内)策略去实现共同目标,并且需要局部和全局技巧来实现子目标。然而,考虑到如下所列挑战:-比赛环境,也就是说队友和对手动态程度非常高;-每个球员感知可以被局部限制;-每个球员角色可能不一样;-球员之间交流是有限,因此每个智能体必须在资源有限环境下表现得非常灵活并且具有自主特性。通过对这些问题总结,我们可以认为机器人足球是一种基于高动态特性环境协作分布式实时计划方案。在为实现共同目标而实行分布式协作计划中,重要任务包括在每个智能体上生成有潜力局部计划,并协调这些局部变化,问题空间动态变化,比如目标变化频率相对于每个计划者性能来说是相当大。轮流产生计划和执行语句反应式计划被认作是一个有效方法,至少对一个要处理这些动态问题智能体来说。对协作计划安排来说,现实中有许多经常性变化问题空间或每个智能体存在能力被局部限制问题。在通讯耗费和全局计划准确性上有一个折中(这被叫做预期/执行折中)。通讯耗费是在协调智能体局部计划与全局计划所必须。通信耗费与处理耗费之间关系研究向我们展现了这个问题。这个研究关心是FA/C假设可靠性和优化局部计划与全局计划准确性两者之间关系。在动态问题空间中反应式协作计划安排已经多次在基于追逐模式比赛(捕猎者-猎物模式)中提出并评估。然而追逐赛是一个相对简单比赛,这种比赛环境一般是为了便于单智能体结构研究。我们可以看出,机器人杯足球赛将会为分布式人工智能和多智能体研究提供一个更强劲,集成度更高令人激动先驱评价环境。为机器人杯所做关于现实机器人研究:在这部分,我们讨论关于实现现实机器人参加机器人杯几个研究性问题。()设计机器人杯球员和控制指令:现存机器人球员己经被设计得能执行大部分单一行为动作。比如前进、带球、旋转。一个机器人杯球员应该被设计得能够执行多重子任务,比如射门(包括踢球)、带球(前进)、传球、顶球和扔球。这些指令常常包括一些避开对手普通行为。大体上说有两种方法去建造机器人杯机器人:-分别设计每个部分,每个部分专门为一个动作而设计,然后将它们组装成一体。-设计一到两个能够完成多重子任务元件。方法看起来设计较为简单,但建造较为复杂。反之亦然。由于机器人杯球员应当能够快速移动因此它必须紧凑些。因此法应是机器人杯机械设计一个新目标。我们需要紧凑强有力具有宽动态范围驱动。同时,我们应开发应该做是尽最大努力去促进这个过程。很明显我们应更加注重创新,机器人杯包含人工生命、能源、动力、材料等学科发展,同样它也孕育着机械、电子、控制、信息和电脑等与机器人相关学科重大突破。机器人杯虽然只是几个球员高科技球赛,但它却向我们展示了令人费解场景,比如机器人撞墙,两个机器人相互纠缠,并且有些机器人显得很迷乱,并不关心球在哪里。人们不理解为什么机器人智力还赶不上个孩子。这就是说让机器人拥有人类智慧及思考能力哪怕是三岁小孩能力并不是一件容易事情,到年,科学家们想组建一支全自动能够在与人类冠军队比赛中获胜机器人队伍。这是一个伟大目标。结语:这个论文讨论了一些MAS系统和机器人杯主要技术。这个主要目标是让读者知道更多关于智能体系统知识和引发智能体导向技术快速成熟原因。程序设计发展总共有四个阶段:面向过程编程,模块化编程,面向对象编程,和智能编程。每个过程都是越来越抽象越来越模糊建模工程,直到最终实现自动编程。因此智能化编程是编程史上不可避免一个过程,机器人杯是一个促进机器人基础技术研究动力。致谢:本作品获得了中国博士基金组织支持。参考文献:[]BalchT,Mhybinette(),SocialPotentialsforScalableMulti-RobotFormation.IEEEInternationalConf.onRoboticsandAutomation(ICRA):-.[]MagnusBoman(),AgentProgramminginRoboCup'.AgentLinkNewsLetter,(),November.[]BurkhardHD,etal(),TheRoadtoRoboCup.IEEERobotics&AutomationMagazine.Jun.:-.[]CaiQing-sheng,ZhangBo(),Anagentteamreinforcementlearningmodelanditsapplication.(J).JournalofComputerResearchandDevelopment.,():-.InChina.[]ChengXian-yi(),AgentComputing.Haerbin(China):HeiLongjiangscienceandtechnologypress..[]ChengXian-yietal(),.ReinforcementLearninginSimulationRoboCupSoccer.ProceedingofInternationalConferenceonMachineLearningandCybernetics(ICML),inChina,IEEECatalogNumber:EX.pp-.[]FredrikHeintz(),RoboSocaSystemforDevelopingRoboCupAgentsforEducationalUse.Master'sthesis,DepartmentofComputerandInformationScience,Link.opinguniversity,March.[]HiroakiYetal(),ADistributedControlSchemeforMultipleRoboticVehiclestoMakeGroupForma-tions.RoboticsandAutonomoussystems,,–.SilviaCoradeschiandJacekMalec(),HowtomakeachallengingAIcourseenjoyableusingtheRoboCupsoccersimulationsystem.InRoboCup-:TheSecondRobotWorldCupSoccerGamesandConference,pages{.Springerverlag,.[]JohanKummeneje,DavidLyb.ack,andH_akanL.Younes(),UBU–anobject-orientedRoboCupTeam.InJohanKummenejeandMagnusBoman,editors,IntPapers..[]JohanKummeneje(),SimulatedRoboticSoccerandtheUseofSociologyinRealTimeMissionCriticalSystems.InL.R.WelchandM.W.Masters,editors,ProceedingsofRTMCSWorkshop,EEE,December型机器人杯比赛在两组机器人中进行,每组个人,每个机器人必须限制在一定尺寸内,该尺寸规定在F条规定中进行了详细说明:机器人必须能放在直径为mm圆圈内,并且不高于cm,除非利用机载可视化系统。机器人在一个铺有绿地毯.米长.m宽场地中踢球,球是一个桔黄色高尔夫球。机器人分为两种类型,一种是有局部机载视觉传感器机器人,一种是具有全局视觉机器人。全局视觉机器人是现在最普及类型。利用一个置顶照相机和场外PC机去判定和追踪在场内移动机器人。置顶相机被固定在一个高出球场平面米一个相机杆上。局部视觉机器人拥有自己传感器。视觉信息可以直接通过机器人本身处理,也可以传到场外PC机上处理。场外PC是用来传达裁判指令,并在置顶视觉系统中传递位置信息给机器人,典型场外PC同样做好许多协作和控制处理工作即使它没有做全部工作。最常用通讯利用无线通讯方式,并且通常用专用商业化FM传送/接收装置,尽管至少有一支队成功地利用了机器人杯是一个推动机器人基础科技研究平台陈贤义(音)夏德胜(音)引言:机器人是一项促进人工智能、机器人学和相关领域发展综合工程,机器人杯通过提供一个标准问题,来努力发展关于人工智能和智能机器人方面研究,为解答这个标准问题,我们集成和检验很多领域技术。机器人杯选取了足球作为研究中心课题,目在于促进创新,以便应用于社会重大问题和工业生产。机器人杯终极目标是在年,开发出一支能够在与人类足球冠军队比赛中赢得胜利具有全自动特性类人机器人队伍。为了使机器人能够真正踢一场比赛,必须整合许多相关技术,其中包括:自治终端设计原理,多终端协作,策略学习,实时分析,机器人学和传感器整合。机器人杯是一个在动态环境下多个快速运动机器人团队任务,机器人杯同样提供了一个基于机器人杯软件方面软件研究平台。机器人杯技术一个主要应用是在大规模灾难中执行寻找和营救任务。机器人杯发起机器人营救项目,是专门为促进机器人在社会重大问题及事件方面应用研究。图未来足球对战在下一部分我们将介绍机器人杯起源,组织及比赛情况。在第三部分我们将讨论机器人杯相关技术。机器人杯起源,组织和比赛形式:机器人杯概念是AlanMackworth在年首先提出来。机器人杯主要目标是提出一个具有挑战性研究课题,以便促进机器人学发展。经过两年可行性研究,在年秋,人们发表了关于引入机器人杯国际研讨会及国际足球赛通告,现在机器人杯足球赛被分为这几部分比赛:模拟对抗赛(D模式,D模式),小型机器人赛(F),中型机器人赛(F),四足机器人赛,类人机器人赛。在年月首次官方会议和比赛在日本举行。一年一次盛事吸引了许多参赛者和观众。.机器人杯D模拟赛机器人杯D模拟赛用一个叫做足球服务器模拟器去做足球赛仿真。足球服务器提供了一个研究多终端系统标准平台,个终端(每队个)与服务器交换信息,服务器以D足球赛模式模拟球员、足球及场地。每ms足球服务器通过接口通讯方式从每个终端接收指令,终端向它所控制模拟球员发送将要被执行(不完全)低级信息(如冲,转,踢),终端只能以一种不可靠窄带通讯信道相互交流信息。这个信道在服务器中是内置。足球服务器模拟(不完全)球员感知,并每隔ms向各个终端发送简要分析(如目标,球队员和球,方向距离及相对速度),终端场地视野仅限于整个场地一部分。足球服务器实行大多数基本人类足球规则,其中包括越位,角球和射门,并模拟一些基本球员限制,比如最大跑速及踢球力度,和耐力限制等(nom)。每队一个外加终端可以以“教练”身份与其他终端联系,“教授”特点是可以看到整个场地并在比赛中止时(如发任意球时)向其他终端发送策略信息。足球显示器(图)作为又一个终端与足球服务器交换信息。并为人类提供一个二维比赛视图,其他类型终端可以以相同方式与服务器联系,完成一些功能,如三维视图,自动实况报道及统计分析。图机器人杯D模拟赛在比赛中并没有实际机器人,但观众可以通过大屏幕来观看比赛。这看起来有点像一个巨大电脑游戏。每个模拟机器人可以拥有自己踢球策略和特点,并且每个模拟足球队实际上由一组程序设计员组成。为使比赛能够顺利完成,许多电脑以网络联接了起来,比赛共持续分钟,每个半场分钟。图机器人杯D模拟赛.机器人杯D虚拟比赛D比赛利用了一种虚拟器,这种虚拟器以在年机器人杯研讨会上提出虚拟系统和在年机器人杯研讨会上提出spades模拟中间设备系统为基础,这种模拟器可以在sourceforge(图)上下载。未来D足球赛一个目标是虚拟具有关节机器人,比如类人机器人。编译和安装rcsserverD,你需要安装软件包,你可以以两种方法安装rcsserverD,一种是简捷安装,一种是完整安装。在完整安装方式下,你得到一个附加库(叫做kerosin)这个库对显示对象具有良好效果,特别是关节型对象(这是由一个以上几何体组成对象,几何体之间都是以关节连接),这些特性并不是虚拟足球中必须,在系统默认简捷方式安装中,你得到一个不是那么吸引人openGL,图像要改为完全安装,需要充许“enable-kerosin”标签,直到确认壳体脚本。如果想知道通用安装所需要库,请看下面介绍详细文本:()spades-可运行版本:.及其以前版本;-可从http://sourceforge.net/projects/spades-sim下载;-描述:智能体中间件,处理时机选择问题及网络工作;-附加信息:你需要一个近期expatforsapdes版本。()ruby-可运行服本:..或者更新版本;-从http://www.ruby-lang.org/下载;描述:脚本语言;附加信息:如果你自己编译ruby,你需要打开共享功能。()boost-可以运行版本:..,..;-可从http://www.boost.org/下载;描述:C++编程扩展。()ode-可运行版本:.;-可从http://sourceforge.net/projects/open-de下载;-描述:用来模拟关节连接刚体动态特性。()openGL,GLUT你需要openGL和GLUT头文件来为可视化提供支持。这可能需要依靠你显卡支持(GLUT是openGL效用工具);-是XFree-Mesa-devel一部分;-你必须用linuxdistro来得到它。图小型机器人比赛.小型机器人杯比赛球场必须为矩形,大小包括边界线,标准长度:mm,宽度:mm。一个小型机器人杯比赛在两组机器人中进行,每组个人,每个机器人必须限制在一定尺寸内,该尺寸规定在F条规定中进行了详细说明:机器人必须能放在直径为mm圆圈内,并且不高于cm,除非利用机载可视化系统。机器人在一个铺有绿地毯.米长.m宽场地中踢球,球是一个桔黄色高尔夫球。机器人分为两种类型,一种是有局部机载视觉传感器机器人,一种是具有全局视觉机器人。全局视觉机器人是现在最普及类型。利用一个置顶照相机和场外PC机去判定和追踪在场内移动机器人。置顶相机被固定在一个高出球场平面米一个相机杆上。局部视觉机器人拥有自己传感器。视觉信息可以直接通过机器人本身处理,也可以传到场外PC机上处理。场外PC是用来传达裁判指令,并在置顶视觉系统中传递位置信息给机器人,典型场外PC同样做好许多协作和控制处理工作即使它没有做全部工作。最常用通讯利用无线通讯方式,并且通常用专用商业化FM传送/接收装置,尽管至少有一支队成功地利用了IRDA技术。图中型机器人比赛.中型机器人比赛两队带有全部机载传感器球队在场地踢足球,每支队伍四个人,物体是通过颜色来辨别。机器人之间交流(如果有话)是通过无线方式来交流,比赛过程中没有人类干预,除非从场地放入或移走机器人。.四足机器人赛四足机器人赛中参赛队伍必须用竞赛委员指定没有任何硬件改动机器人。在年机器人赛中人们可以选用以下三种方式其中一种组队:-SONY娱乐机器人AIBOERS-/A-SONY娱乐机器人AIBOERS--两种机器人混用。四个与SSL相关主要技术问题如下所列:坚实机械结构。一个能在SSL中踢出好水平机器人必须速度快,并且能够抵抗强烈撞击,一般来说SSL机器人能在从桌面上掉落下来情况下仍能够继续踢球。近两年机器人结构设计方面有了一些新重点,那就是方向选择性驱动和带有允许机器人控球带球棍。可靠无线通讯。这个可能是SSL中单个未解决最困难问题。大多数队伍利用同样RF条来进行通讯。并且在过去这导致了严重干扰问题。因为同时安排两场比赛相当困难。联赛时间变得很长。像WAVElancard和蓝牙技术模块将会在未来被开发出来。对机器人行为良好编程。可以说大多数SSL球队采用了具有简单策略目标纯反应式设计。足球场地相对于机器人来说太小意味着为机器人计算复杂策略并不值得。由于机器人相对于足球场地运动速度过快,大多数系统范围仅仅是对未来系统一个简单框架。因此,如果想通过编程来实现更复杂策略,就必须将扩大场地研究作为主要问题。图四足机器人比赛.类人机器人比赛类人机器人显现出了足球运动员基本技巧,比如射门或防止对方进球。相关对象以颜色来进行区分。由于一些类人机器人具有远程操控特点,人类干预在类人机器人比赛中是充许。把足球看作是一个多智能体环境:从分布式人工智能和多智能体研究方面来看,机器人杯足球赛是一个特殊但却非常吸引人实时多智能体环境。如果我们把一个足球队看作多智能体系统,许多有趣味研究就会浮现出来。图类人机器人比赛在一场比赛中,我们有两个竞争队伍,每个队伍有一个全队共有目标,那就是赢得比赛。两队目标是不相容,对方球队可以看作是动态阻碍环境。这个环境可以妨碍全队目标实现。为了实现这个目标,每个队成员必须动作迅速,灵活并且能够互相协作,并把局部和全局环境考虑在内。球队可能有一些全局(整个球队范围内)策略去实现共同目标,并且需要局部和全局技巧来实现子目标。然而,考虑到如下所列挑战:-比赛环境,也就是说队友和对手动态程度非常高;-每个球员感知可以被局部限制;-每个球员角色可能不一样;-球员之间交流是有限,因此每个智能体必须在资源有限环境下表现得非常灵活并且具有自主特性。通过对这些问题总结,我们可以认为机器人足球是一种基于高动态特性环境协作分布式实时计划方案。在为实现共同目标而实行分布式协作计划中,重要任务包括在每个智能体上生成有潜力局部计划,并协调这些局部变化,问题空间动态变化 机器人杯是一个推动机器人基础科技研究的平台陈贤义(音)夏德胜(音)1引言:机器人是一项促进人工智能、机器人学和相关领域发展的综合工程,机器人杯通过提供一个标准的问题,来努力发展关于人工智能和智能机器人方面的研究,为解答这个标准的问题,我们集成和检验很多领域的技术。
机器人杯选取了足球作为研究的中心课题,目的在于促进创新,以便应用于社会重大问题和工业生产。
机器人杯的终极目标是在2050年,开发出一支能够在与人类足球冠军队的比赛中赢得胜利的具有全自动特性的类人机器人队伍。
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