RoboCup-仿真-2D.ppt
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1、2010合工大Robocup机器人足球仿真2D技术培训 高明高明合肥工业大学合肥工业大学2010.42010.4综述规规则则仿真平台Linux剧场管剧场管理员理员演员和剧演员和剧组组所有演所有演员演出员演出的直播的直播和录播和录播出场出场顺序,顺序,临近临近出场出场前后前后情况情况申请申请演出,演出,节目节目内容,内容,人数人数Server整体世界模型整体世界模型Client个人世界模型个人世界模型WorldModel世界模型的更新通过Monitor来显示出来Server和Client的沟通UDP/IP 通信(通信(11个进程)个进程)相关链接n n工大机器人主页:n n工大2D资料站: n新
2、开始下载集锦: n科大2D资料站:wrighteagle.org/2d/n n相关软件更新:仿真2D的基本开发技术感谢各位老师和同学n n谢谢致 谢Monitor-标准仿真2D球场返回Server简介n nSoccer server Soccer server 是一个系统(程序)。它可以是一个系统(程序)。它可以使使AgentAgent进行足球对抗比赛。这些进行足球对抗比赛。这些AgentAgent使用使用不同程序语言进行设计。不同程序语言进行设计。nClient/server,所以对球队的开发编译没有任何限制。n唯一要求就是:球队的开发工具提供通过UDP/IP连接的client/server
3、支持。这是因为server和每个client之间的通讯都是通过UDP/IP端口实现的。每个client都是独立的进程,通过给定的端口和server连接。n一支球队可以有最多11个client(或者说是球员)。serverClient(Daj375jha2h4f2if)(acdefghijklmnopq)决策请求决策请求请求信息反请求信息反馈馈Server根据请求根据请求Client根据信息反馈根据信息反馈各自更新世界模型各自更新世界模型两者关心的仅仅是通过通讯从两者关心的仅仅是通过通讯从对方获取的对方获取的符合一定协议的字符串符合一定协议的字符串Server简介n n当球员和当球员和serve
4、rserver连接上后,所有的信息都通过这连接上后,所有的信息都通过这个端口传递。球员发送他们下一步要做的动作请个端口传递。球员发送他们下一步要做的动作请求给求给serverserver(如踢球如踢球kickkick,转身转身turnturn,dashdash等)。等)。n nServerServer接收到这些消息后,执行请求,并相应的接收到这些消息后,执行请求,并相应的更新环境。更新环境。n n另外,另外,serverserver向所有的球员提供感知向所有的球员提供感知sensorysensory信息信息(如:关于足球,球门和其他球员的位置可视信(如:关于足球,球门和其他球员的位置可视信息)
5、。球员用于更新自身世界模型。息)。球员用于更新自身世界模型。Server简介n nserver是以离散的时间间隔(或周期)工作的实时系统。每个时间周期都有确定的分时,为了在某个周期执行,动作必须在正确的间隔到底server。因此,缓慢的反应会对球队的性能产生很大的影响,它会造成丢失执行动作的机会。仿真周期的介绍n n一场比赛 6000周期=10分钟n n上下半场各3000个仿真周期(5分钟)n n1周期=100msn n比赛球员的动作决策,包括球员从server信息的获取都是严格按照仿真周期来进行。刚刚提到的离散时间间隔就是由此而来的。定期获取最新版的servern n获取Soccer ser
6、vern n(Germany)Server及logP安装和启动n n首先解压rcssbase和rcssserver,并进入各自目录下进行安装。-./configure-./configure-make-make-make install-make installn n然后解压rcsslogplayer,同样进入该文件夹目录下进行安装。n n打开终端,输入rcssserver(启动server)n n输入rcsslogplayer启动监视器。返回返回Start比赛规则n n在比赛中,由server中的自动裁判和人类裁判来共同执行大量的规则。这节就是解释这些规则是如何工作,它们是怎么影响比赛的。比
7、赛规则1.开球KickOffn n在kick off之前(比赛开始前,和进球后),所有的球员都必须在她自己的半场。为了能够达到这样,在每次进球得分后,采取把比赛挂起5s时间。在这个间隔中,球员可以使用move命令移动到某点,而不是跑向这个点,这样会既费时又费体力stamina。如果在5s结束后,球员还呆在对方的半场,裁判会把她移到她们自己半场的随机位置。比赛规则2.进球Goaln n如果一个球队进球得分,裁判要作很多事情。首先,她向所有的球员广播进球信息。然后更新比分,将球移到中点,并把比赛模式置为kick_off_x(x是left或right,代表左半场球队或右半场球队)。最后,她将比赛挂起
8、5s,在此期间球员回到自己的半场。比赛规则3.出界Out of Fieldn n当足球出界时,裁判把足球放到一个合适的位置(边线,角球区或球门区)并且把比赛模式置为界外球kick_in,角球coner_kick,或者球门球goal_kick。如果是角球的话,裁判将把足球放到场内正确的角球区坐标(1m,1m)处。比赛规则4.4.清场清场Player ClearancePlayer Clearancen n当比赛模式是开球当比赛模式是开球kick_offkick_off,界外球界外球kick_inkick_in,或角球或角球corner_kickcorner_kick时,防守队员移出以足球为圆心,
9、时,防守队员移出以足球为圆心,9.159.15mm为为半径的圆形区域。被移出的球员随机放置在圆形区域的周半径的圆形区域。被移出的球员随机放置在圆形区域的周围。如果比赛模式是越位围。如果比赛模式是越位offsideoffside,所有的进攻球员被移所有的进攻球员被移回到没有越位的位置。这种情况下的进攻球员是指在越位回到没有越位的位置。这种情况下的进攻球员是指在越位范围内的所有球员以及位于以足球为圆心范围内的所有球员以及位于以足球为圆心9.159.15mm为半径的为半径的圆形区域内。如果比赛模式是球门球圆形区域内。如果比赛模式是球门球goal_kickgoal_kick,所有的所有的进攻球员会被移
10、到罚球区外。当球门球发生时,进攻球员进攻球员会被移到罚球区外。当球门球发生时,进攻球员不能重新进入罚球区。当足球被踢出罚球区后,比赛模式不能重新进入罚球区。当足球被踢出罚球区后,比赛模式马上被设置为正常马上被设置为正常play_onplay_on。比赛规则5.比赛模式控制Play-Mode Controln n当比赛模式是开球kick_off,界外球kick_in,或者角球corner_kick时,裁判在足球因为kick命令产生移动时,马上把比赛模式设置为正常play_on。比赛规则6.中场时间和终场时间Half_Time and Time_Upn n当上半场或下半场结束时,裁判暂时挂起比赛。
11、每个半场的默认值是3000个仿真周期(大约5分钟)。如果在下半场结束后,还是平局的话,会进行加时赛。直到一方进球为止,就是被称为“金球”规则或“突然死亡法”.n n点球大战几种常见比赛模式总结n nPM_BEFORE_KICK_OFF PM_BEFORE_KICK_OFF(开球前模式)(开球前模式)n nPM_KICK_OFF PM_KICK_OFF(开球)(开球)n nPM_PLAY_ON PM_PLAY_ON (正常比赛模式)(正常比赛模式)n nPM_KICK_IN/PM_CORNER_KICK/PM_KICK_IN/PM_CORNER_KICK/PM_GOAL_KICK /PM_FRE
12、E_KICK/PM_GOAL_KICK /PM_FREE_KICK/PM_BACK_PASS/PM_OFFSIDE PM_BACK_PASS/PM_OFFSIDE(特殊模式)(特殊模式)n nPM_TIME_OVER PM_TIME_OVER (时间结束)(时间结束)特殊裁判规则n n某些故意犯规动作,如故意阻挡等,很难由裁判(referee)自动判断,因为它与球员的意图有关。因此,server 为通过人来判断这些犯规动作提供赋予某个球队任意球了一种方式。人类裁判可以挂起比赛。特殊裁判规则n n1 1 故意包围足球故意包围足球(Surrouding the ball)Surrouding th
13、e ball)n n2 2 故意用多名队员阻挡球故意用多名队员阻挡球(Blocking the goal Blocking the goal with too many players)with too many players)n n3 3 故意长时间持球故意长时间持球(Not putting the ball into Not putting the ball into play after a given number of cycles)play after a given number of cycles)n n4 4 故意阻挡其他队员的移动故意阻挡其他队员的移动(Intention
14、ally Intentionally blocking the movement of other players)blocking the movement of other players)n n5 5 守门员滥用守门员滥用catch catch 命令(守门员不允许在罚球命令(守门员不允许在罚球区内重复使用区内重复使用kick kick 和和catch catch 命令,因为这样为移命令,因为这样为移动足球提供了安全的方式)动足球提供了安全的方式).特殊裁判规则n n6 向server 发送过多命令Flooding the Server with Messages每个Client 在一个仿
15、真周期内不能发送超过3 或4 个命令。过多的命令会使server 阻塞。如果server 发生阻塞,将在赛后进行检查。n n7 其他不恰当的行为返回返回球场对象信息的简介场地和球员n n仿真环境中足球场和全部对象都是仿真环境中足球场和全部对象都是2 2维,无高度概维,无高度概念。念。n n比赛场地的尺寸为比赛场地的尺寸为Field_Length*Field_Width(105*68)Field_Length*Field_Width(105*68)n n球门宽度为球门宽度为Goal_Width(14.64)Goal_Width(14.64),是实际的两倍,是实际的两倍n n球员和球用圆圈表示,动
16、作是一个离散的过程,球员和球用圆圈表示,动作是一个离散的过程,每个仿真周期结束时动作执行一次。每个仿真周期结束时动作执行一次。n n在每个仿真周期结束前,在每个仿真周期结束前,serverserver接受所有球员命接受所有球员命令并执行,最后利用场上对象的位置和速度信息令并执行,最后利用场上对象的位置和速度信息来计算出新的信息,以更新世界模型。来计算出新的信息,以更新世界模型。对象的运动模式n n各种运动模式均符合正常的物理运动规律。如速度、加速度、速度衰减等等。n n对象的加速度通过Kick(针对球)和Dash(针对球员)两个原子命令的有效power值来计算。n n有效值概念出于球员身体方向
17、、距离、速度等客观原因对kick和dash力度的影响。Server控制协议n nClient命令协议 介绍的是client向server发送的主要命令以及命令采取的格式。(包括连接)n nClient感知协议 介绍的是client可以从server那里得到什么信息的协议格式。基本命令协议n n1.catch Direction球员抓球动作。守门员是唯一能执行球员抓球动作。守门员是唯一能执行catchcatch命命令的球员。守门员可以从任何方向抓到足球,令的球员。守门员可以从任何方向抓到足球,只要足球在可抓范围内,守门员在罚球区内,只要足球在可抓范围内,守门员在罚球区内,且比赛模式是且比赛模式是
18、“play_onplay_on”。如果守门员以。如果守门员以 角角度去度去catchcatch足球,那么可抓范围是长宽分别是足球,那么可抓范围是长宽分别是catchable_area_lcatchable_area_l和和catchable_area_wcatchable_area_w的的矩形区域。如果足球在这个矩形区域内,能够矩形区域。如果足球在这个矩形区域内,能够被抓到的可能性是被抓到的可能性是catch_probabilitycatch_probability,在外,在外面则不能被抓到。面则不能被抓到。基本命令协议n n2.turn Moment 球员的转身动作,其参数球员的转身动作,其
19、参数momentmoment属于属于minmomentminmoment和和maxmomentmaxmoment(缺省为(缺省为 到到 )组成的区间。在球员)组成的区间。在球员运动的过程中,由于惯性的存在,转身更为困难。运动的过程中,由于惯性的存在,转身更为困难。当一个球员以最大速度前进时,他最大可以转过的角当一个球员以最大速度前进时,他最大可以转过的角度是正负度是正负120120。基本命令协议n n3.turn_neck Angel 球员转脖子动作。是在独立于球员身体的转动头颈。球员转脖子动作。是在独立于球员身体的转动头颈。球员的头部角度是他的视野角度。命令球员的头部角度是他的视野角度。命令
20、turnturn改变球员改变球员的身体角度,而命令的身体角度,而命令turn_neckturn_neck则改变了球员相对他则改变了球员相对他的身体的颈部角度。球员颈部的相对角度介于的身体的颈部角度。球员颈部的相对角度介于minmomentminmoment和和maxmomentmaxmoment之间(在文件之间(在文件serever.confserever.conf中定义)。中定义)。切记头颈角度是相对于球员身体的相对角度,如果球切记头颈角度是相对于球员身体的相对角度,如果球员执行了员执行了turnturn命令,而没有执行命令,而没有执行turn_neckturn_neck命令,命令,球员的视
21、野角度也是会改变的。球员的视野角度也是会改变的。基本命令协议n n4.move X Y 命令命令movemove可以把球员移动到场上的任何一个地方。只有在设置可以把球员移动到场上的任何一个地方。只有在设置整个球队时,整个球队时,movemove命令有效,在正常比赛期间是没有效果的。命令有效,在正常比赛期间是没有效果的。上下半场开始前上下半场开始前 (before_kick_off)(before_kick_off)进球后进球后 (goal_r_n(goal_r_n /goal_l_n)/goal_l_n)上述两种情况下可以使用上述两种情况下可以使用movemove命令。在这种情况下,只要比赛命
22、令。在这种情况下,只要比赛模式没有改变,球员可以被移动到自己半场的任何地点(就是说模式没有改变,球员可以被移动到自己半场的任何地点(就是说x0 x加速度加速度影响球员速度影响球员速度基本命令协议n n6.kick Power Direction以以PowerPower的力量向的力量向DirectionDirection方向踢球。条件是方向踢球。条件是球要在球要在kickable_areakickable_area范围内。范围内。Power Power-100-100,100100,Direction Direction-180-180,180180。球与球员身体的距离等信息都会多少影响到踢球与
23、球员身体的距离等信息都会多少影响到踢球有效力量。球有效力量。基本命令协议n n7.tackle power dir在可在可tackletackle的范围内,可以向相对身体方向的的范围内,可以向相对身体方向的某一某一dirdir进行进行tackletackle。TackleTackle的有效力量会因为的有效力量会因为角度的不同而依照某一规则相应的发生变化。角度的不同而依照某一规则相应的发生变化。铲球在正式比赛中的用处也是很大的,如破坏铲球在正式比赛中的用处也是很大的,如破坏球、传球、甚至是射门。其优点是以可踢范围球、传球、甚至是射门。其优点是以可踢范围大、力量大,进而争球能力和对球的加速效果大、
24、力量大,进而争球能力和对球的加速效果很明显。不过每次铲球之后很明显。不过每次铲球之后1010个仿真周期会处个仿真周期会处于冷冻状态。于冷冻状态。基本命令协议8.change_view ANGLE_WIDTH QUALITY改变球员的视角宽度和视觉能力。改变球员的视角宽度和视觉能力。ANGLE_WIDTHANGLE_WIDTH可以是可以是widewide、normalnormal、narrownarrow。QUALITYQUALITY为为highhigh或或lowlow(在同步视(在同步视觉下只有觉下只有highhigh)。)。若使用同步视觉则又有不同规则,下面会做介若使用同步视觉则又有不同规则
25、,下面会做介绍。绍。其他命令n n其他命令像score、say等基本命令与上面介绍的那些在一起组成了球员的最基本命令协议。球员体力模型n nDashDash Kick Tankcle Kick Tankclen n对于球员的体力有三个重要的变量:对于球员的体力有三个重要的变量:体力值(体力值(the stamina valuethe stamina value)体力恢复值(体力恢复值(recoveryrecovery)体力使用效率(体力使用效率(efforteffort)体力在进行体力在进行dashdash动作时不断减少,不过每个周期中体力也会不断的动作时不断减少,不过每个周期中体力也会不断的
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- RoboCup 仿真
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