基于改进RRT算法的RoboCup机器人动态路径规划

发布时间：2018-08-02 13:11

【摘要】：针对足球机器人在场上采用反应式方法避障时存在的速度慢、效果差的问题,采用改进的快速扩展随机树(RRT)算法设计了一种能够适应机器人足球赛场动态移动障碍环境的路径规划器.首先,引入基本的快速扩展随机树算法,针对其随机性强、路径过长的缺点,提出了以一定概率选择目标点、增加引力分量以及路径平滑处理等改进方式;引入路径缓存区以及动态扩展随机树的方法来解决移动障碍物环境中的路径规划问题.复杂障碍物环境中的仿真实验表明,改进的规划路径长度比基本快速扩展随机树算法所得路径缩短约20%.最终将策略移植到实体NAO机器人上参加RoboCup比赛,取得世界八强的成绩.
[Abstract]:In view of the problems of slow speed and poor effect when soccer robot adopts reactive method to avoid obstacles on the field, An improved fast extended random tree (RRT) algorithm is used to design a path planner which can adapt to the dynamic moving obstacle environment of robot soccer field. Firstly, the basic fast extended random tree algorithm is introduced. Aiming at the disadvantages of strong randomness and long path, an improved method of selecting target points with certain probability, increasing gravitational component and path smoothing is proposed. The path buffer and dynamic extended random tree are introduced to solve the path planning problem in moving obstacle environment. The simulation results in complex obstacle environment show that the improved path length is about 20% shorter than that of the basic extended random tree algorithm. Finally, the strategy was transplanted to the entity NAO robot to participate in the RoboCup competition, and achieved the results of the world's top eight.
【作者单位】： 同济大学电子与信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61673300,61573260) 中央高校基本科研业务费专项
【分类号】：TP242

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李永新 ,杨杰 ,陈小平 ,王东进;Robocup及其4个赛组[J];自动化与仪表;2003年04期

2 舒文杰,耿丽娜,郑志强;RoboCup仿真研究[J];系统仿真学报;2004年10期

3 于磊,王浩,王骋;RoboCup中传球策略研究[J];计算机工程与应用;2004年28期

4 程显毅;王军;张俊;;RoboCup 3D Server分析[J];计算机工程与科学;2006年03期

5 郝淼;;激战RoboCup2006[J];机器人技术与应用;2006年04期

6 张润梅;;Robocup仿真3D底层的设计与实现[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年05期

7 本刊特邀记者;;2007RoboCup机器人世界杯合肥热身赛成功举办[J];机器人技术与应用;2007年03期

8 卢剑炜;黄基伟;赖智慧;;Robocup类人仿真平台分析与球员设计[J];大众科技;2009年04期

9 ;“中国机器人大赛暨机器人世界杯(RoboCup)公开赛”将于11月举办[J];工业控制计算机;2009年10期

10 石轲;陈小平;;行动驱动的马尔可夫决策过程及在RoboCup中的应用[J];小型微型计算机系统;2011年03期

相关会议论文 前10条

1 胡骞;费敏锐;;Robocup中在线教练程序的设计[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年

2 郑舟敏;程显毅;王昌达;;RoboCup中射门与传球策略的实现[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年

3 朱建强;高文君;程显毅;;RoboCup中的协作防守策略的研究[A];2004中国机器人足球比赛暨学术研讨会论文集[C];2004年

4 刁建栋;高彬;沈亮;李春光;;常州工学院RoboCup-3D仿真设计[A];2005中国机器人大赛论文集[C];2005年

5 王军;张俊;;RoboCup 3D通信分析[A];2005中国机器人大赛论文集[C];2005年

6 ;Investigation on A New Kick Equipment with Two Degrees of Freedom Controlled by FPGAfor RoboCup[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

7 黄鸿;陈杰;崔立辉;张佳;;再励学习在Robocup中的应用[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年

8 李镇宇;陈小平;黄浩达;曹文涛;;决策论方法在RoboCup仿真球队中的实现[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年

9 仵博;刘兴东;聂哲;;慎思结构模型及其在RoboCup中的应用[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年

10 夏威;;Robocup中使用函数拟合的方法预测截球周期[A];2004中国机器人足球比赛暨学术研讨会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 张蕾;机器人足球：从参与到主办[N];光明日报;2007年

2 蔡滨　翔云 卜芥 杞人 朝胜;“机器人”助力中山产业升级[N];科技日报;2008年

3 记者 桂运安;“机器人世界杯”科大摘金夺银[N];安徽日报;2011年

4 本报记者 靳晓燕 杜弋鹏;学习,就是要不断创新[N];光明日报;2011年

5 特约记者 杨保国;我国成功申办2008机器人世界杯赛[N];大众科技报;2006年

6 记者 冯海波 通讯员 卜浩健;另类机器人潇洒赛足球[N];广东科技报;2008年

7 记者 王益　马之恒;我们身边的机器人[N];北京科技报;2014年

8 蔡滨　翔云 卜芥 杞人 朝胜;“玩转”智能生活[N];科技日报;2008年

9 本报记者 许琦敏;培育大师的土壤,可以准备[N];文汇报;2011年

10 记者 桂运安;机器人世界杯中科大斩金夺银[N];安徽日报;2013年

相关博士学位论文 前2条

1 杨莉;RoboCup小型组足球机器人路径规划关键技术研究[D];武汉理工大学;2012年

2 缪克华;Robocup3D足球机器人体系结构与基本技能的研究与实现[D];厦门大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨祥;RoboCup救援仿真平台中多智能体灭火策略[D];南京邮电大学;2015年

2 龙德福;RoboCup仿真2D比赛日志的挖掘与应用[D];广东工业大学;2016年

3 武德孝;基于博弈论的RoboCup救援仿真多智能体协作机制研究[D];南京邮电大学;2016年

4 陈梅;基于密度峰值聚类的RoboCup仿真2D阵型研究[D];安徽工业大学;2016年

5 曹宇杰;RoboCup中型组足球机器人路径规划方法研究[D];长沙理工大学;2015年

6 毛俊杰;多智能体的协作与规划研究及其在RoboCup中的应用[D];江南大学;2008年

7 王军;基于分层强化学习的RoboCup 3D球队的设计与实现[D];江苏大学;2006年

8 赵发君;RoboCup仿真2D系统的研究[D];安徽大学;2013年

9 李春光;RoboCup仿真比赛环境下多智能体系统设计及其学习问题研究[D];江南大学;2004年

10 耿丽娜;RoboCup仿真组教练模型研究[D];国防科学技术大学;2003年

，

本文编号：2159545