仿真机器人简介分析报告.ppt

* 机器人比赛及平台简介 RoboCup中国机器人大赛 国际水中机器人（中国）大赛 小型组 中型组 类人组 标准平台组 足球仿真组 全局视觉组 自主视觉组 2D仿真组 已经有了实体机器人，我们为什么还要在计算机上进行仿真呢？ 实体有损坏要修，仿真软件重启就是了。 先通过仿真研究，研究成果再应用到实体上。 所以我们现在主要把精力放在了仿真研究上。 机器人技术是一项高度交叉的综合性前沿技术，他融合了信息技术、电子工程、机械工程、控制理论、传感技术以及人工智能等前沿科学技术，是各种先进技术的综合性平台。自从20世纪60年代初世界第一台机器人诞生以后，机器人技术得到了迅速地发展，无论是现实中的智能机器人还是计算机软件中的仿真自主体，机器人在动力学建模和主体之间协作运动策略上都具有一定的模仿生物的机能，并具备智能化功能，最终服务于人类。 水中机器人比赛2D仿真平台 在陆地机器人迅速发展的同时，水下机器人的发展却比较缓慢，而水下世界将是人类未来生存、利用开发的资源宝库。但是，目前国际上还没有设立任何一项水下机器人比赛项目，另外，在水下机器人的研究过程中，研究人员发现，要测试机器人应用技术，他们将面临机器人构件加工制作、传感器信息整合、机器人运动控制、多机器人协作工作以及水下环境不确定性等复杂问题，这些需要花费大量的时间和精力进行水下机器人技术测试的前期准备工作、数据处理工作。 针对目前水下仿生机器鱼和水中机器人比赛研发中遇到的困难，水中机器人比赛2D仿真平台提供一种真实的仿生机器鱼水球比赛实时仿真系统，真实地模拟水下仿生机器鱼各个关节的位姿变化、运动状态变化情况及机器鱼水球比赛运行状况，能更好地测试水下仿生机器鱼各种运动学理论、水波扰动理论、碰撞理论、运动策略算法等水下仿生机器鱼体系结构，从而更好地对水下仿生机器鱼结构系统及控制策略系统进行改进，同时降低了研发成本，使更多的人加入到研发队伍中来，更好地促进水下机器人技术的发展。 开发平台简介 水中机器人比赛2D仿真平台（URWPGSim2D）是基于Microsoft Robotics Studio SDK1.5开发的，充分利用了平台提供的仿真引擎服务。运行时由CCR和DSS两个主要的组件构成，方便用户编译、监视、发布以及根据需要构建各种各样的应用程序。 北京大学智能控制实验室 URWPGSim2D的主要作用是作为水中机器人竞赛平台和水中机器人科研平台，要求方便开展竞赛和实验项目，方便独立编写竞赛和实验项目的策略算法。 URWPGSim2D包括服务端(URWPGSim2DServer)和客户端(URWPGSim2DClient)两部分。服务端模拟水中环境，控制和呈现仿真过程及结果，向客户端发送实时仿真环境和过程信息，半分布式客户端模拟水中机器人队伍，加载比赛或实验策略，完成决策计算过程，向服务端发送决策结果。 仿真平台的结构 客户端 机器鱼策略 机器鱼策略 机器鱼策略 。。。。。。 核心控制模块 环境设置模块 公共接口模块 机器鱼策略 机器鱼策略 机器鱼策略 。。。。。。 运动学建模 显示模块 辅助模块 Windows Windows Windows 服务器端 客户端 TCP/IP Dll TCP/IP Dll 服务端URWPGSim2DServer上的Referee-Strategy选择“Local”。本地模式下，仿真使命所有参与队伍的策略都在服务端加载，和URWPGSim2DServer.exe运行于同一进程空间，由于仿真循环也运行在URWPGSim2DServer.exe进程空间中，所有策略和仿真循环运行于同一进程空间。于是所有队伍的所有仿真机器鱼控制指令及仿真循环运行指令均来自同一进程，因此本地模式是集中式仿真模式。 服务端URWPGSim2DServer界面上“Referee-Strategy”选择“Remote”。远程模式下，必须启动当前仿真使命参与队伍数量同样多的URWPGSim2DClient.exe进程，用于加载各支队伍的策略。这些进程可以与服务端进程处于同一台电脑，也可以分别位于不同的电脑，只要这些电脑处于同一局域网内。每支队伍的策略，和加载它的URWPGSim2DClient.exe进程运行于同一进程空间。于是每支队伍的所有仿真机器鱼控制指令独立于仿真循环运行指令，各支队伍的仿真机器鱼控制指令也相互独立，但队伍内部各仿真机器鱼的控制指令则来自同一进程。因此远程模式是半分布式仿真模式。 客户端设计框架 用户策略模块 环境信息 公共接口模块 策略 所需的组件 平台安装 水下机器人比赛仿真平台需要DirectX、.Net Framework、AGEIA的支持