機(jī)器人足球RoboCup世界杯介紹

　　機(jī)器人可以踢足球，而且還舉辦了機(jī)器人的足球世界杯，下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家介紹RoboCup足球機(jī)器人世界杯，希望大家喜歡!

　　RoboCup足球機(jī)器人世界杯簡介

　　在人工智能和機(jī)器人學(xué)的歷史上，1997年被銘記為一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。1997五月，IBM深藍(lán)在國際象棋中擊敗人類世界冠軍。四十年的挑戰(zhàn)，在人工智能方面取得了一個(gè)成功的成果。1997年7月4日，美國宇航局的探路者號(hào)成功著陸，第一個(gè)自治機(jī)器人系統(tǒng)——旅行者，被部署在火星表面。和這些進(jìn)步成果同樣，RoboCup比賽向能夠擊敗人類世界杯冠軍隊(duì)的足球機(jī)器人發(fā)展邁出了第一步。

　　機(jī)器人踢足球的想法是由Mackworth教授(加拿大英屬哥倫比亞大學(xué))于1992年首次提出的。

　　同時(shí)，一些日本的研究人員也在致力于以機(jī)器人踢球來推動(dòng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的事情。并于1993年六月在東京發(fā)起一場(chǎng)名為Robot J-League的機(jī)器人足球賽。在賽事過后不到一個(gè)月內(nèi)，有許多日本以外的科研人員呼吁將這一賽事擴(kuò)大為國際聯(lián)合項(xiàng)目。于是，機(jī)器人世界杯(Robot World Cup) 應(yīng)運(yùn)而生，簡稱RoboCup。

　　RoboCup足球機(jī)器人世界杯比賽分類

　　 RoboCup足球賽分為5個(gè)組。

　　小型組：

　　小型組機(jī)器人足球是機(jī)器人世界杯的一部分。小型組(或者又被稱為F180)機(jī)器人足球集中解決多個(gè)智能機(jī)器人間的合作問題以及在混合集中分布式系統(tǒng)下高度動(dòng)態(tài)環(huán)境中的控制問題。

　　中型組：

　　中型組機(jī)器人直徑小于50厘米，機(jī)器人可以使用無線網(wǎng)絡(luò)來交流。比賽旨在提高機(jī)器人的自主、合作、認(rèn)知水平。

　　類人組：

　　在類人組中，具有人類相似外觀及感知能力的自主機(jī)器人會(huì)進(jìn)行足球比賽。類人組以外的類人機(jī)器人感知世界外觀的任務(wù)可以通過非人類的距離傳感器來簡化，而類人組中的機(jī)器人則不行。除了足球比賽，還有技術(shù)挑戰(zhàn)。類人組的眾多研究問題中包括：動(dòng)態(tài)行走、跑步、平衡狀態(tài)下踢球、視覺感知球、其他機(jī)器人球員、場(chǎng)地、自定位、團(tuán)隊(duì)比賽。幾個(gè)世界頂尖類人機(jī)器人將在RoboCup類人組中進(jìn)行比賽。

　　標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)組：

　　標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)組是一個(gè)機(jī)器人足球組，所有的團(tuán)隊(duì)使用同樣的機(jī)器人比賽。機(jī)器人的操作完全是自主的，即沒有人為或者計(jì)算機(jī)的外在控制?，F(xiàn)在使用的標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)是Aldebaran 機(jī)器人公司開發(fā)的NAO。

　　足球仿真組：

　　仿真組比賽不需要任何的機(jī)器人硬件，其關(guān)注的是人工智能和團(tuán)隊(duì)策略。

　　RoboCup Rescue

　　 RoboCupRescue機(jī)器人救援仿真系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)對(duì)真實(shí)的城市災(zāi)難情況進(jìn)行模擬，如在地震發(fā)生時(shí)的仿真模擬環(huán)境中：房屋，建筑物等都倒塌了;道路、軌道和其他一些公共交通設(shè)施都被毀壞了;基礎(chǔ)的城市設(shè)施比如電力，下水道系統(tǒng)也都被毀壞了;通信設(shè)施和信息的傳播被中斷了，許多受害者被埋在倒塌的房屋下;地震引起的火災(zāi)開始很快的蔓延;救火隊(duì)因?yàn)樗墓?yīng)很緊張不能有效的救火;消防車要通過的道路和停車的空曠地都被倒塌的房屋碎片擋住了等場(chǎng)景。為了減小災(zāi)難帶來的損失，參賽隊(duì)伍需要開發(fā)一支強(qiáng)有力的救援智能體隊(duì)伍，在仿真系統(tǒng)提供的災(zāi)難場(chǎng)景下進(jìn)行有效的救援工作，并且盡快地營救受傷的民眾，搶救人們的生命財(cái)產(chǎn)，把災(zāi)難的損失降低到最低限度。RoboCupRescue仿真是一個(gè)公開研究結(jié)果和源代碼的工程。世界上任何地區(qū)的研究人員都可以參加這個(gè)工程，進(jìn)行研究、娛樂、訓(xùn)練和互聯(lián)網(wǎng)教育。這個(gè)工程在不同范圍的各種可能的發(fā)展，將會(huì)使我們創(chuàng)造一個(gè)安全的社會(huì)，最終為人們實(shí)際的救援行動(dòng)提供決策支持。

　　RoboCup@Home

　　 機(jī)器人世界杯@家聯(lián)盟旨在開發(fā)服務(wù)和輔助機(jī)器人技術(shù)與未來的個(gè)人家庭應(yīng)用的高相關(guān)性。這是自主服務(wù)機(jī)器人國際上最大的年度比賽，是機(jī)器人世界杯計(jì)劃的一部分。一組基準(zhǔn)測(cè)試用來評(píng)估一個(gè)現(xiàn)實(shí)的非標(biāo)準(zhǔn)化的家居環(huán)境設(shè)置機(jī)器人的能力和表現(xiàn)。重點(diǎn)在于以下領(lǐng)域，但不限于：人與機(jī)器人的互動(dòng)與合作，導(dǎo)航和測(cè)繪在動(dòng)態(tài)環(huán)境中，計(jì)算機(jī)視覺和識(shí)別物體的自然光條件下，對(duì)象操作，適應(yīng)行為，行為整合，環(huán)境智能，標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)集成。它與同一位置的機(jī)器人世界杯座談會(huì)。

　　RoboCup@Work

　　 機(jī)器人世界杯工程組是機(jī)器人世界杯的一個(gè)全新的比賽項(xiàng)目，主要針對(duì)工業(yè)相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)機(jī)器人的使用。它旨在促進(jìn)研究和開發(fā)配有先進(jìn)操縱器的新型移動(dòng)機(jī)器人，使其能夠運(yùn)用到當(dāng)前和未來的工業(yè)領(lǐng)域，與人類配合完成一些復(fù)雜的工作，主要包括前期的生產(chǎn)，自動(dòng)操作，組裝到整體的運(yùn)輸。

　　RoboCup Logistics League Sponsored by Festo

　　 機(jī)器人世界杯物流聯(lián)賽是一年一度的國際機(jī)器人大賽RoboCup的比賽項(xiàng)目之一。它關(guān)注機(jī)器人在工廠物流方面的應(yīng)用。秉承機(jī)器人世界杯的精神，該聯(lián)賽的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)物流領(lǐng)域的科技化，從而通過自主移動(dòng)的機(jī)器人協(xié)調(diào)小組實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中材料和信息的靈活流動(dòng)。

　　 機(jī)器人的任務(wù)是從倉庫中取出原材料，通過機(jī)械將它們按照特定的順序移動(dòng)，并最終傳送到目的地。每支參賽隊(duì)伍有三個(gè)機(jī)器人。每個(gè)機(jī)器人都在標(biāo)準(zhǔn)化的Festo機(jī)器人平臺(tái)上制造，該平臺(tái)可以通過傳感器和計(jì)算機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展。

　　 2015年的聯(lián)賽將推出一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。過去，生產(chǎn)機(jī)器是運(yùn)用射頻識(shí)別技術(shù)的讀寫裝置來模擬，該裝置上有指明機(jī)器狀況的信號(hào)。然而該技術(shù)使用的LLSF算法面臨的主要批評(píng)是：僅通過觀賽實(shí)際上是不可能理解比賽的，即使配有信息展示和口頭解釋。因此，2015年的聯(lián)賽用Festo的模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)站(MPSs)來代替射頻識(shí)別裝置及其光信號(hào)。MPSs是加工小型汽缸(如在汽缸上裝一個(gè)蓋)的小型生產(chǎn)機(jī)器。這些汽缸象征著工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的產(chǎn)品。通過這些產(chǎn)品的物理操控就可以理解貨物的運(yùn)輸和生產(chǎn)順序。比賽場(chǎng)地將是一般的聚氯乙烯地板，地板四周可能會(huì)有一些柵欄。

　　RoboCupJunior

　　 機(jī)器人世界杯青少年組主要針對(duì)小學(xué)生和中學(xué)生。雖沒有規(guī)定最小年齡，但小學(xué)生需要能夠在脫離成年導(dǎo)師的重要幫助下自己閱讀(以及為自己的機(jī)器人撰寫程序)。19歲以上的學(xué)生不允許加入機(jī)器人世界杯青少年組的參賽隊(duì)伍。小學(xué)組和中學(xué)組年齡層的分水嶺是14歲。團(tuán)隊(duì)所有成員的年齡在14歲及14歲以下則被視為小學(xué)組;團(tuán)隊(duì)有超過14歲的學(xué)生成員則為中學(xué)組。組別公布日期定于7月1 日。導(dǎo)師或老師以及國家參賽代表有責(zé)任遵循有關(guān)年齡規(guī)定。違反規(guī)定的隊(duì)伍在機(jī)器人世界杯青少年組比賽中或比賽后可以被取消比賽資格。

　　RoboCup足球機(jī)器人比賽簡介

　　仿真組

　　這是一個(gè)在機(jī)器人足球比賽中最古老的比賽項(xiàng)目。仿真比賽專注于人工智能和團(tuán)隊(duì)策略的應(yīng)用。參賽雙方編寫的軟件(代理)在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的虛擬足球場(chǎng)上踢足球。

　　該賽事分2 個(gè)組別：2D和3D。

　　小型組

　　小型組也是最古老的足球聯(lián)賽。它側(cè)重于智能多機(jī)器人在一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的環(huán)境中的合作和控制，與混合的集中式、分布式系統(tǒng)的問題。

　　中型組

　　中型組的機(jī)器人直徑在50厘米以內(nèi)，最多5個(gè)機(jī)器人上場(chǎng)踢足球。在足球場(chǎng)上類似于一個(gè)規(guī)?；娜祟愖闱驁?chǎng)。所有傳感器都需安裝在機(jī)器人上。機(jī)器人可以使用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。研究的重點(diǎn)是在計(jì)劃和感知水平上的充分自主性和合作性。

　　標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)組

　　在這個(gè)比賽項(xiàng)目中所有的團(tuán)隊(duì)使用相同的(即標(biāo)準(zhǔn))的機(jī)器人。因此，團(tuán)隊(duì)專注于軟件開發(fā)，而比賽使用的機(jī)器人是國家最先進(jìn)的機(jī)器人。全方位視覺是不允許的，策略重點(diǎn)是視覺資源共享、自我定位及球的定位。

　　該項(xiàng)目非常成功地取代了四足機(jī)器人聯(lián)賽，賽事使用機(jī)器人為索尼的愛寶(AIBO)狗機(jī)器人，現(xiàn)在是基于畢宿五的NAO機(jī)器人(Aldebaran’s Nao)。

　　類人組

　　在人形機(jī)器人比賽中，使用的機(jī)器人有像人體一樣的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并相互配合完成踢球的動(dòng)作。動(dòng)態(tài)行走、跑步、踢球的同時(shí)需保持自身平衡。還需視覺系統(tǒng)尋找識(shí)別球、隊(duì)員、場(chǎng)線(用于定位)。并使用策略完成進(jìn)攻。

　　聯(lián)賽分為3項(xiàng)，根據(jù)機(jī)器人的尺寸大小：青少年，孩子和成人。

　　RoboCup機(jī)器人世界杯創(chuàng)建背景

　　RoboCup機(jī)器人世界杯源于1992年,加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的教授Alan Mackworth在論文《On Seeing Robots》中提出訓(xùn)練機(jī)器人進(jìn)行足球比賽的設(shè)想。

　　同年10月，日本研究人員在東京《關(guān)于人工智能領(lǐng)域重大挑戰(zhàn)的研討會(huì)》上，對(duì)制造和訓(xùn)練機(jī)器人進(jìn)行足球比賽以促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)行了探討，并草擬了規(guī)則和足球機(jī)器人和模擬系統(tǒng)的開發(fā)原型。

　　1993年6月，日本研究者淺田埝(Minoru Asada)、YasuoKuniyoshi和北野宏明(Hiroaki Kitano)等人決定創(chuàng)辦機(jī)器人比賽，命名為RoboCup J聯(lián)賽。隨后得到國際研究者的響應(yīng)，并擴(kuò)展成國際性項(xiàng)目，改名為機(jī)器人世界杯，簡稱為RoboCup。

　　1997年8月，第一次正式的RoboCup比賽和會(huì)議在日本的名古屋與IJCAI-97聯(lián)合舉行舉行，比賽設(shè)立機(jī)器人組和仿真組兩個(gè)組別，來自美、歐、日、澳的40多支球隊(duì)參賽，觀眾達(dá)5000余人。