机器人杯是一个推动机器人基础科技研究的平台----外文翻译.pdfVIP

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。 为了使机器人能够真正踢一场比赛，必须整合许多相关的技术，其中包括： 自 治终端的设计原理，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的任务，机器人杯同样提供 了一个基于机器人杯的软件方面的软件研究平台。 机器人杯技术的一个主要应用是在大规模灾难中执行寻找和营救的任务。机器 人杯发起机器人的营救项目，是专门为促进机器人在社会重大问题及事件方面的应 用的研究。 图 1  未来的足球对战 在下一部分我们将介绍机器人杯的起源，组织及比赛情况。在第三部分我们将 讨论机器人杯的相关技术。  2 机器人杯的起源，组织和比赛形式： 机器人杯的概念是 Alan Mackworth在 1993年首先提出来的。 机器人杯的主要目 标是提出一个具有挑战性的研究课题，以便促进机器人学的发展。经过两年的可行 性研究，在 1995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的通 告，现在机器人杯足球赛被分为这几部分比赛：模拟对抗赛（2D模式，3D模式）， 小型机器人赛 （F180），中型机器人赛（F2000），四足机器人赛，类人机器人赛。 在 1997年 7 月首次官方会议和比赛在日本举行。 一年一次的盛事吸引了许多参赛者 和观众。  2.1 机器人杯的 2D 模拟赛 机器人杯 2D模拟赛用一个叫做足球服务器的模拟器去做足球赛的仿真。 足球服 务器提供了一个研究多终端系统的标准平台，22  个终端(每队 11个)与服务器交换信 息，服务器以 2D 足球赛的模式模拟球员、足球及场地。每 100ms 足球服务器通过 接口通讯方式从每个终端接收指令，终端向它所控制的模拟球员发送将要被执行的  (不完全)的低级信息(如冲，转，踢)，终端只能以一种不可靠的窄带通讯信道相互交 流信息。这个信道在服务器中是内置的。足球服务器模拟(不完全的)球员的感知， 并每隔 150ms 向各个终端发送简要的分析 （如目标，球队员和球，方向距离及相对 速度），终端的场地视野仅限于整个场地的一部分。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，并模拟一些基本的球员限制，比如最大跑 速及踢球力度，和耐力限制等(nom99)。 每队一个外加的终端可以以 “教练”的身份与其他终端联系， “教授”的特点是 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 2)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 维的比赛视图，其他类型终端可以以相同的方式与服务器联系，完成一些功能，如 三维视图，自动实况报道及统计分析。 图 2  机器人杯 2D 模拟赛 在比赛中并没有实际的机器人，但观众可以通过大屏幕来观看比赛。这看起来 有点像一个巨大的电脑游戏。每个模拟机器人可以拥有自己的踢球策略和特点，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 10分钟，每个半场 5分钟。 图 3  机器人杯的 3D 模拟赛  2.2 机器人杯 3D 虚拟比赛  3D 比赛利用了一种虚拟器，这种虚拟器以在 2003 年机器人杯研讨会上提出的 虚拟系统和在 2002 年机器人杯研讨会上提出的 spades 模拟中间设备系统为基础， 这种模拟器可以在 source forge(图3)上下载。未来的 3D足球赛的一个目标是虚拟具 有关节的机器人，比如类人机器人。 编译和安装 rcsserver  3D,