机器人足球仿真实验报告.docx
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机器人足球仿真实验报告
机器人足球仿真实验报告
合肥工业大学计算机与信息学院机器人足球仿真实验报告
班级：
计算机科学与技术11-1班姓名：
魏慷学号：
201124252012年12月5日
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实验一机器人足球比赛编程预备知识
1.实验目的
掌握RoboCup仿真机器人足球比赛相关知识点，具体内容如下：
（1）Linux操作系统的熟悉及了解其基本操作。
（2）掌握Linux下如何进行C++编程，了解gcc编译器以及一些简单编辑工具，如：
vi、emacs、gedit、Anjuta、Kdevelope等。
（3）启动RoboCup仿真（2D）足球队的比赛。
2.实验设备
硬件环境：
PC机软件环境：
操作系统linux3.实验内容
（1）掌握Linux一些常用的命令文件或目录处理格式：
ls[-atFlgR][name]第一项是一些语法加量。
第二项是文件名。
常用的方法有：
ls列出当前目录下的所有文件。
ls–a列出包括以．开始的隐藏文件的所有文件名。
ls–t依照文件最后修改时间的顺序列出文件名。
ls–F列出当前目录下的文件名及其类型。
以/结尾表示为目录名、以*结尾表示未可执行文件、以@结尾表示为符号连接。
ls–l列出目录下所有文件的权限、所有者、文件大小、修改时间及名称。
ls–lg同上，并显示出文件的所有者工作组名。
ls–R显示出目录下以及其所有子目录的文件名。
改变工作目录格式:
：
cd[name]name：
目录名、路径或目录缩写。
常用的方法有：
cd改变目录位置至用户登录时的工作目录。
cddirl改变目录位置至dirl目录下。
cd~user改变目录位置至用户的工作目录。
cd..改变目录位置至。
cd../user改变目录位置至相对路径user的目录下。
cd/../..改变目录位置至绝对路径的目录位置下。
复制文件格式：
cp[-r]源地址目的地址
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常用的方法有：
cpfile1file2将文件file1复制成file2cpfile1dir1将文件file1复制到目录dir1下，文件名仍为file1。
cp/tmp/file1将目录/tmp下的文件file1复制到当前目录下，文件名仍为file1。
cp/tmp/file1file2将目录/tmp下的文件file1复制到当前目录下，文件名仍为file2。
cp-rdir1dir2复制整个目录。
移动或更改文件、目录名称格式：
mv源地址目的地址常用的方法有：
mvfile1file2将文件file1更名为file2。
mvfile1dir1将文件file1转移到目录dir1下，文件名仍为file1。
mvdir1dir2将目录dir1更改为目录dir2。
建立新目录格式：
mkdir目录名删除目录格式：
rmdir[目录名|文件名]常用的方法有：
rm–rdir1删除目录dir1及其子目录下的所有文件。
列出当前所在的目录位置格式：
pwd查看文件内容格式：
cat文件名文件权限的设定格式：
chmod[-R]modenamename：
文件名或目录名。
mode：
3个或8个数字或rwx的组合。
r-read（读权限）、w-write（写权限）、x-execute（执行）常用的方法有：
chmod777file1给所有用户file1全部的权限。
文件的打包和解压缩格式：
tar[option][file]gzip[option][file]tar主要来进行打包而不压缩，而gzip则进行压缩。
option主要有：
-c—创建一个新归档。
-f—当与-c选项一起使用时，创建的tar文件使用该选项指定的文件名；当与-x选项一起使用时，则解除该选项指定的归档。
-t—显示包括在tar文件中的文件列表。
-v—显示文件的归档进度。
-x—从归档中抽取文件。
-z—使用gzip来压缩tar文件。
如使用：
tar-cvffilename.tar/home/mine/work/home/mine/school上面的命令把/home/mine目录下的work和school子目录内的所有文件
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都放入当前目录中一个叫做filename.tar的新文件里。
（2）完成以下操作：
1.如何找到用户主目录的绝对路径名?
在自己的系统上,用户主目录的绝对路径名是什么?
执行cd；执行pwd；即显示用户主目录的绝对路径名。
用户主目录的绝对路径名是”/home/username”2.将当前工作目录从/home/UVA转到/home/Tsinghua需要使用什么命令?
如何显示当前目录?
cd/home/Tsinghua或cd../Tsinghua3.如何在当前目录下建立子目录RoboCup?
mkdirRobcup4.如何删除子目录RoboCup?
rmdirRobcup5.如何查看当前目录下的内容?
ls6.如何将文件start.sh的权限设定为:
start.sh属于可读、可写、可执行?
可读：
chmodg+rrstart.sh可写：
chmodg+rwstart.sh可执行：
chmodg+rxstart.sh7.如何将当前目录包括所有子目录全部做备份文件,备份文件名为first.tar?
tarczvffirst.tardir18.如何将目录/home下每一个文件压缩成.gz文件?
tar-cvfstore.tardir19.如何把上例中每个压缩的文件解压,并列出详细的信息?
tarxvfstore.tarls-lg4.启动球队上场比赛
完成以下操作：
rcssserverrcsslogplayer在球队路径下：
./start.sh在本地启动第二个球队：
./start.shlocalhostaaa
实验二Demeer5基本动作1
1.实验目的
（1）了解Demeer5的工作原理
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（2）学会对Demeer5进行简单的修改2.实验设备
硬件环境：
PC软件环境：
Linux3.实验内容
（1）Demeer5的工作原理：
Demeer5函数是整个球队的核心，它最终返回一个可以执行的动作，底层的模块负责将此动作发送给server，然后由server执行。
可以说，Demeer5就是我们想法的体现，是一支球队的大脑。
在Demeer5中有一系列的判断来决定每个周期的动作。
下面对Demeer5进行简要的分析.Demeer5（）是一个决策函数，在策略上使用的是下面这个简单的策略：
如果球可踢，则用最大力量踢球；如果球不可踢且我是队友中最快到球的队员，则去截球；其他情况按战略点跑位。
我们现在只要看一下球可踢时的代码：
elseif（WM->isBallKickable（））//如果球可踢
{
//确定踢向的点
VecPositionposGoal（PITCH_LENGTH/2.0,-1+2*（WM->getCurrentCycle（）%2））*0.4*SS->getGoalWidth（））;
//调用踢球的动作
soc=kickTo（posGoal,SS->getBallSpeedMax（））;//kickmaximal
//将动作放入命令队列中
ACT->putCommandInQueue（soc）;
//将脖子转向球
ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
//记录调试信息
Log.log（100,"kickball"）;
}
这一小段函数决定了当球在球员Agent的可踢范围之内时应当做的动作，这里是一个简单的把球向前踢而不考虑任何其他情况的方法。
该程序段的条理是很清晰的。
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（2）对Demeer5进行简单的修改：
现在我们对Demeer5进行简单的修改，让它在球可踢的时候进行带球的动作。
带球就是kick和dash动作序列的结合。
带球的函数在BasicPlayer中，函数为dribble（）．它接收两个参数，第一个参数为带球的方向，第二个参数为带球的类型。
带球类型解释如下：
DRIBBLE_FAST：
快速带球；DRIBBLE_SLOW：
慢速带球；DRIBBLE_WITHBALL：
安全带球；所以，对dribble的一种调用形式为：
dribble（ang，DRIBBLE_FAST）其中ang为AngDeg（是一个double）类型该函数的返回值是一个SoccerCommand类型。
知道了如何调用dribble，我们来对Demeer5进行替换：
elseif（WM->isBallKickable（））{AngDegang=0.0;
soc=dribble（ang，DRIBBLE_FAST）;//进行带球
//将动作放入命令队列中
ACT->putCommandInQueue（soc）;
//将脖子转向球
ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
//记录调试信息
Log.log（100,"kickball"）;}这样，在球可踢的时候，球员智能体将把球带向前方，这里取的是0度角，即沿x轴一直向前快速带球。
我们再次对Demeer5函数进行修改，这次是让球员Agent将球踢向各个不同的地方。
这将调用kickTo（）函数来完成。
下面简要说明一下kickTo（）函数的使用方法：
这个函数有两个参数，第一个参数是目标点的坐标，第二个参数是球到达目标点是的速度，返回一个踢球的动作。
可以使用下面的形式来调用：
VecPositionpos（x,y）;doublespeed=1.0;kickTo（pos,speed）;kickTo（）函数在其内部将会决定踢球时所用力量的大小，并且会判断是否能够将球踢到该点，并作出相应的调整。
比如，将球一直踢向（0，0）点,1.0的末速度：
elseif（WM->isBallKickable（））{soc=kickTo（VecPosition（0,0）,1.0）;
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//将动作放入命令队列中
ACT->putCommandInQueue（soc）;
//将脖子转向球
ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
//记录调试信息
Log.log（100,"kickball"）;
}
（3）根据上述操作，完成以下踢球操作：
将球踢向对方的球门。
VecPositionpos=WM->getPosOpponentGoal;soc=kickTo（pos,1.0）;ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;将球踢向距离自己最近的队友。
ObjectTo=WM->getClosestInSetTo（OBJECT_SET_TEAMMATES,posAgent）;soc=kickTo（WM->getGlobalPosition（o）,1.0）;ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;尝试不同的踢球点。
（略）（4）根据上述内容，完成以下带球的操作：
用不同的带球模式进行带球，并观察效果，比较异同。
AngDegang=0.0;
soc=dribble（ang，DRIBBLE_SLOW）;
ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;将球向对方的球门方向带。
doubleang=（VecPosition（52.5,0）-posAgent）.getDirection（）;//求与球门间角度
soc=dribble（ang,DRIBBLE_SLOW）;ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;尝试不同的带球组合。
（略）（5）根据上述内容，完成以下综合练习：
带球与踢球的结合：
让agent一直向对方球门的方向带球，在进入对方禁区后以最大力量踢向球
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门（末速度最大为2.7）。
涉及到的具体函数请查看教材。
VecPositionposGoal（52.5,0）;
if（WM->isInTheirPenaltyArea（WM->getBallPos（）））//判断是否在对方禁区
{
soc=kickTo（posGoal,2.7）;
}else{
doubleang=（posGoal-posAgent）.getDirection（）;//求与球门间角度
soc=dribble（ang,DRIBBLE_FAST）;}ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
实验三Demeer5基本动作2
1.实验目的
熟悉demeer5并学会demeer5的基本使用方法，具体内容如下：
（1）能理解UVA程序中原来的demeer5中的内容
（2）能通过修改demeer5中的具体函数内容实现对场上球员的控制（3）能通过底层动作的简单组合控制场上队员做出一些复杂动作2.实验设备：
硬件设备：
pc机软件设备：
操作系统linux3.实验内容
（1）在球队程序中找到playerTeams.cpp;
（2）在player.cpp中找到demmer5函数;
（3）阅读此段程序，并结合Monitor观察球员的具体行为（你将发
现可以踢到球的球员会将球朝球门的方向踢去，而不能踢到球的
队员中如果是离球最近的队员就去截球，否者则按阵型跑位）;
（4）修改demmer5函数改变队员的行为具体步骤如下：
①在demeer5函数中找到
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if（WM->isBallKickable（））
//isBallKickable（）函数用来判断球是否可踢
{
VecPositionposGoal（PITCH_LENGTH/2.0,（-1+2*（WM->getCurrentCycle（）%2））*0.4*SS->getGoalWidth（））;
//设定射门位置坐标
soc=kickTo（posGoal,SS->getBallSpeedMax（））;//朝球门方向将球以最大
力度踢出
ACT->putCommandInQueue（soc）;//只有把命令放入命令队列动作才会执行
ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
//做动作的同时改变脖子的方向
}
②『控球』将此函数修改为if（WM->isBallKickable（））{
soc=kickBallCloseToBody（45）;//45是踢球的方向
ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
}
然后编译运行程序，观察球员的行为我们会发现当球可踢时，球员不再朝着球门的方向踢了，而是将球绕自己身体转动（uva的这个底层动作经常把球转丢!
）③『带球』将此函数修改为if（WM->isBallKickable（））{
soc=dribble（0.0,DRIBBLE_SLOW）;//其中dribble函数中第一个参数表示带球的
方向-180~180之间，不一定是0.0
ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
}
后编译运行程序，观察球员的行为我们会发现当球可踢时，球员不再朝着球门的方向踢了，而是朝我们指定的方向执行带球
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④『传球』将此函数修改为if（WM->isBallKickable（））{
soc=leadingPass（OBJECT_TEAMMATE_9，1）;//9是接球的人，1是指球与接球人
之间的距离
//其中leadingPass中第一个参数表示传球的对象,本实验中我们将球直接传给指定
号码（1~11）的球员,不一定是OBJECT_TEAMMATE_9
ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
}
然后编译运行程序，观察球员的行为我们会发现当球可踢时，球员不再朝着球门的方向踢了，而是将球传给我们指定号码的队员。
⑤『配合』将此函数修改为if（WM->isBallKickable（））{if（WM->getAgentObjectType（）==OBJECT_TEAMMATE_9）
soc=dribble（0.0,DRIBBLE_SLOW）;//带球
}else
soc=leadingPass（OBJECT_TEAMMATE_9，1）;//传球
ACT->putCommandInQueue（soc）;ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;}编译程序，观察球员行为，我们会发现，当9号队员得到球后会朝前方带球，其他队员得到球后会将球传给9号（不管9号是不是越位）.（5）根据以上描述完成以下实验内容：
如果在对方禁区内就射门，否则，如果是7，8，9号队员就朝前带球，其他队员将球传给9号（用WM->isInTheirPenaltyArea（WM->getBallPos（））来判断球是否在对方禁区）如果队员的位置在自己半场就将球朝对方球门踢去，否者就朝前方带球（用WM->getBallPos（）.getX（）来得到球的x坐标）当有人来抢球时（离自己很近），就将球传给离自己最近的队员，否则就自己带球（调用WM->getClosestRelativeInSet函数来得到离自己最近的己方或对方球员，通过pos1.getDistanceTo（pos2）来得到两位置之间的距离）。
Circlecir（posAgent,2.0）;//定义这样一个圆形区域，以我为圆心，2.0为半径
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intnum=WM->getNrInSetInCircle（OBJECT_SET_OPPONENTS,cir）;//判断2.0
范围内有多少人
if（num>0）{soc=leadingPass（WM->getClosestRelativeInSet（OBJECT_SET_TEAMMATES）,1）;}elseif（WM->getBallPos（）.getX（）>0）{if（WM->isInTheirPenaltyArea（WM->getBallPos（）））{VecPositionposGoal（PITCH_LENGTH/2.0,（-1+2*（WM->getCurrentCycle（）%2））*0.4*SS->getGoalWidth（））;soc=kickTo（posGoal,SS->getBallSpeedMax（））;}elseif（WM->getAgentObjectType（）==OBJECT_TEAMMATE_7||WM->getAgentObjectType（）==OBJECT_TEAMMATE_8||WM->getAgentObjectType（）==OBJECT_TEAMMATE_9）{soc=dribble（0.0,DRIBBLE_SLOW）;}else{soc=leadingPass（OBJECT_TEAMMATE_9,1）;}}else{VecPositionpos=（PITCH_LENGTH/2.0,（-1+2*（WM->getCurrentCycle（）%2））*0.4*SS->getGoalWidth（））;soc=kickTo（pos,SS->getBallSpeedMax（））;}
ACT->putCommandInQueue（soc）;//放入命令队列
ACT->putCommandInQueue（turnNeckToObject（OBJECT_BALL,soc））;
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实验四复杂的动作决策
1.实验目的
进一步了解demeer5并能熟悉的修改demeer5的内容以达到对场上的球员的控制
（1）能理解UVA程序中原来的demeer5中的全部内容
（2）能通过修改demeer5中的具体函数内容实现对场上球员的控制（3）能通过底层动作的简单组合控制场上队员做出一些复杂动作决策（4）对WorldModel有初步的认识，学会在WorldModel,basicplayer里添加新函数2.实验设备
硬件环境：
PC软件环境：
操作系统linux3.实验内容
（1）在球队程序中找到player.c并打开;
（2）在player.c中找到demmer5函数;
（3）阅读此段程序，并结合monitor观察球员的具体行为（你将发
现可以踢到球的球员会将球朝球门的方向踢去，而不能踢到球的
队员中如果是离球最近的队员就去截球，否者则按阵型跑位）;
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