中国机器人公开赛暨robcup大赛.ppt

1、举办时间：举办时间：10-1910-20举办地点：安徽建筑大学举办地点：安徽建筑大学我校学子在我校学子在2013中中RoboCup公开赛仿真公开赛仿真2D项目首获项目首获亚军亚军由合肥市人民政府与中国自动化学会机器人竞赛工作委员会、RoboCup中国委员会、科技部高技术研究发展中心共同主办，合肥市科技局与安徽建筑大学联合承办的2013中国机器人大赛暨RoboCup公开赛于近日在安徽建筑大学举行。来自中国科学技术大学、清华大学、国防科技大学、东南大学等近百所高校4000多人参加该项赛事。此次比赛，我校共派出10支代表队参加足球仿真2D、足球仿真3D、家庭机器人仿真、舞蹈机器人、机器人游历五类项目

2、。经过激烈的争夺，我校计算机学院YuShan2013队在仿真2D组决赛中与世界冠军中国科学技术WrightEagle队决赛，最终以1：2的成绩获得全国亚军。YuShan3D队获得仿真3D组的一等奖，雨山队获得家庭机器人仿真组二等奖2项；由电气学院和计算机学院学生组成的4支队伍获得舞蹈机器人大学组二等奖3项，三等奖1项；由电气学院和机械学院学生组成的2支队伍获得机器人游历一等奖1项，三等奖1项。大赛影响力RoboCup机器人世界杯赛是世机器人世界杯赛是世界上规模最大、水平最高、影响界上规模最大、水平最高、影响最广泛的机器人科技竞赛和学术最广泛的机器人科技竞赛和学术大会，中国机器人大赛暨大会，中国

3、机器人大赛暨RoboCup公开赛是中国最具影公开赛是中国最具影响力、最权威的机器人技术大赛，响力、最权威的机器人技术大赛，是综合性较强的科技类竞赛活动，是综合性较强的科技类竞赛活动，充分体现大学生学科知识综合应充分体现大学生学科知识综合应用及综合创新能力。用及综合创新能力。RobCup世界杯1、什么是RobCupRoboCup是RobotWorldCup（机器人世界杯）的简称。自1997年，现在每年都组织一次RoboCup世界杯国际机器人大赛及相关的技术研讨。2、RobCup的目的它的目的是为了促进人工智能、智能机器人与智能控制技术的研究和发展，突破的关键技术将推动下世纪工业和军事的发展。涉及

4、的研究领域包括：智能机器人系统、多智能体系统、实时模式识别与行为系统、智能体结构设计、实时规划和推理、基于网络的三维图形交互和传感器技术等。它提供了一个标准问题，具有很好的可比性。足球运动具有很大的吸引力，机器人足球比赛可吸引更多青少年的参与，为促进机器人技术的发展提供充足的后备力量。RoboCup是一个新的里程碑(Landmark)工程，它提出了如下的长远目标：到2050年，完全自主的类人的机器人将打败当时的世界足球冠军队，这是一个50年的长远计划。3、RoboCup的意义IBM的深蓝打败卡斯帕罗夫阿波罗登月RoboCup划时代的工程划时代的工程阿波罗登月阿波罗登月 人类的一小步，世界的一大

5、步。战胜人类国际象棋世界冠军的超级计算机，IBM的深蓝。终极目标：开发一支能战胜人类世界冠军队的机器人终极目标：开发一支能战胜人类世界冠军队的机器人足球队足球队我的脚下，谁说不可以。中国机器人大赛自1997年开始正式RoboCup国际比赛，国内中国科技大学和清华大学就较早地关注并参与到了RoboCup赛事中。中国科技大学参加了2000年在澳大利亚墨尔本的RoboCup世界杯，中国科技大学和清华大学参加了2001年在美国西雅图的RoboCup世界杯，清华大学在当年的比赛中一举夺得了RoboCup仿真组冠军。以后，其他高校如国防科技大学、浙江大学、北京理工大学、厦门大学、南京邮电大学、上海交通大学

6、及上海大学等也陆续参加了RoboCup世界杯比赛，并分别在不同的比赛项目中取得了优异的成绩，参赛的项目也由原来的仿真组扩展到RoboCup设立的几乎全部的比赛项目。在国内，从率先举办RoboCup仿真比赛，发展到现在每年一次中国机器人大赛暨RoboCup公开赛比赛项目也扩展到不再限于RoboCup系列，而且也包括FIRA及其他许多自创的比赛项目。2013中国机器人大赛暨中国机器人大赛暨RobCup公开赛比赛项目公开赛比赛项目（一）RobCup足球机器人比赛1、仿真组（2D、3D)RoboCup仿真比赛提供了一个完全分布式控制和实时异步的多智能体环境。在实时异步和有噪声的对抗环境中，研究多智能体

7、的合作对抗问题。每个机器人球员都是一个独立的“主体”。服务器的功能是计算并更新球场上所有物体的位置和运动，发送信息给球员，接收球员的命令。RoboCup仿真使研究人员可以把精力完全投入到机器人的上层决策中，而无需考虑硬件问题。RoboCup比赛平台具有空间的连续性和决策的连续性、环境状态不完全可观、动作的不确定性、动态特性、实时特性、合作与对抗以及分布决策和执行等特性。2、小型组每队5名队员在一个长5m宽3.5m的绿色场地上进行。比赛用球为橙色的高尔夫球。机器人系统包括：视觉、决策、无线通信和机器人车体四个子系统。彩色摄像机固定在场地上方4m处，并与场外的主机相连，主机采用无线通信的方式向机器

8、人发送命令。RoboCup小型组主要包含如下关键技术：（i）可靠的色彩识别和跟踪等处理能力，以适应场地光线的强弱变化，避免丢球和找不到机器人。（ii）优秀的机构设计，使得机器人具备快速、耐碰撞、可万向移动、带球和踢球的能力。（iii）稳定的无线通信。（iv）良好的机器人行为编程。（v）机器人的运动规划。它必须考虑多个机器人协作，机器人的运动不能相互干扰；整个比赛都是动态的，障碍（球和其他机器人）处在高速运动中；机器人存在着显著的动力学约束，即速度和加速度受到限制；整个运动规划过程要求很强的实时性。足球机器人系统包括了上面所有运动规划中的难点问题，是研究机器人复杂运动规划问题很好的实验平台。足球

9、机器人运动规划的成功与否，对于整个系统性能好坏有着深远的影响。仿真2D中型组3、中型组每支球队最多6个机器人，直径不超过50cm。比赛场地为18米12米，使用橙色足球进行比赛。每个机器人全部自主。中型组主要包括如下关键技术：自定位的方法；感知和导航；团体协作多传感器获取相关的环境信息，然后进行数据融合，再建立分布式的世界模型；运动机构的设计。4、标准平台组参赛队采用统一的机器人硬件，但各自着重开发软件系统，让最先进的机器人进行足球比赛。比赛中采用的机器人完全自主。目前包括标准平台两腿组（Nao机器人）和标准平台四腿组（Aibo机器人）两大类。5、类人组足球机器人比赛的目标是：到2050年，完全

10、自主的类人的机器人将打败当时的世界足球冠军队。目前，类人组比赛正在向该目标一步步迈进。（二）RobCup救援组比赛1、仿真组用计算机对真实的城市灾难情况进行模拟，如在地震发生时，房屋和建筑物等倒塌；道路、轨道和其他公共交通设施被毁坏；基础的城市设施如电力和下水道系统被毁坏；通信设施和信息的传播被中断，许多受害者被埋在倒塌的房屋下；地震引起的火灾蔓延；救火队因水的供应紧张而不能有效地救火；消防车要通过的道路和停车的空旷地都被倒塌的房屋碎片挡住等。参赛队伍开发的救援智能体，在上述仿真灾难场景下进行救援工作，搜救受伤的民众，抢救人们的生命财产，把灾难的损失降低到最低限度。2、机器人组救援机器人探索经

11、特别设计和构造的模拟灾难现场，其中有多个显示生命迹象的模拟假人（如挥动手臂、大声呼救、体温等）隐藏在其中。救援机器人探索现场的每个角落，找到并接近这些模拟受难者，确定他们的生命迹象，制作出灾难现场的地图并指出受难者的位置，为人类救援者实施安全救援提供足够的现场信息。仿真界面仿真界面（三）RoboCup家庭组家庭组比赛包括一系列在家庭场景中的测试，以用来展示机器人的能力。在测试过程中，只允许与机器人进行自然的交互（比如语音、姿势）。所有的测试都在尽可能真实的起居室场景中进行，场景中包括各种家具，自然的照明条件及地板上的玩具等。（四）FIRA足球机器人比赛1、仿真组2、小型组FIRA与RoboCu

12、p的最大区别在于FIRA是集中控制，而RoboCup是分布式控制。（五）水中机器人比赛1、机器人水球2、机器人水底采矿3、机器人水中寻游（六）舞蹈机器人比赛舞蹈类单人舞这种比赛项目主要考验在一个机器人舞蹈中对五种动作的复杂性与艺术性及每种情感动作与音乐伴奏的配合能力。这种比赛是一种单个机器人的动作技巧表演赛，一次表演给2分钟时间。比赛过程是，如果机器人在自定的音乐伴奏条件下，能完成所有指定的五种基本动作（双臂动作、双腿动作、腰部动作、臂腿协调动作、每种动作与音乐配合）则得满分（100分，其中每种动作20分）而且如果还能完成更高难度的创意性动作（如臂、腿、腰三个协调动作）则额外再加分，比赛结果分

13、数最高者取胜。在比赛过程中，如果机器人未完成某一指定的动作，或机器人倒下去,或每种动作与音乐配合的不好则扣分。舞蹈类双人舞这种比赛项目主要考验在一对机器人舞蹈中对两个机器人配合的五种基本动作的复杂性与艺术性及每种情感动作与音乐伴奏的配合能力。这种比赛与单人舞蹈不同点是，在比赛过程中特别突出两个机器人在接触或非接触条件下的协调动作，一次比赛在2分钟内完成。比赛过程是，如果两个机器人在自定的音乐伴奏条件下，能协调完成所有指定的五种动作（两个机器人在接触条件下同时移动与旋转、两个机器人非接条件下同时移动与旋转、每种动作与音乐伴奏协调性）则得满分（100分，其中每种动作为20分），如果还能完成高难度的

14、创意性动作（接触旋转超过两次）则额外再加分，比赛结果分数最高者取胜。在比赛时过程中，如果某一机器人未完成某一指定的动作，或某一机器人倒下去，或每种动作与音乐配合的不好，则扣分。舞蹈类八人舞这种比赛项目考验八个机器人舞蹈中对八个机器人配合的五种基本动作的复杂性与艺术性及每种情感动作与音乐伴奏的配合能力。这种比赛和单人、双人舞蹈不同点是，在比赛过程中特别突出多个机器人同时运动的协调性（如一致性），而且还要考验多个机器人按程序动作的顺序性（如千手观音）。比赛过程是，如果八个机器人在自定的音乐伴奏条件下，能完成所有指定的五种动作（多个机器人接触移动与旋转、非接触移动与旋转、及每种动作与音乐伴奏协调性）

15、则得满分（100分，其中每种动作为20分），而且如果还能完成高难度的创意性动作则额外再加分，比赛结果分数最高者取胜。在比赛过程中，如果某一机器人未完成其一指定的动作，或动作不一致，或某一机器人倒下去，或者每种动作与音乐配合的不好则扣分。（七）双足竞步机器人比赛（七）双足竞步机器人比赛机器人通过步行的方式从起点线走倒终点线（相距2米）地面为水平的木板起点线于终点线平行。在行走过程中机器人要按照比赛规则完成指定的动作。机器人结构及其规格的设定：机器人结构及其规格的设定：交叉足印竞步机器人：交叉足印竞步机器人：结构只有双足、并只能以走路的方式来移动，机器人要分清楚正面及背面，以箭头方向作为正面，是自

16、主式脱线控制，用不多于6只伺服马达及伺服马达控制板来完成，最大尺寸为200mm（长）X200mm（宽）X300mm（高），最大重量不超过1Kg。狭窄足印竞步机器人：狭窄足印竞步机器人：结构只有双足、并只能以走路的方式来移动，机器人要分清楚正面及背面，以箭头方向作为正面，是自主式脱线控制，用不多于6只伺服马达及伺服马达控制板来完成，最大尺寸为200mm（长）X200mm（宽）X300mm（高），最大重量不超过1Kg.，狭窄足印竞步机器人,单足最大尺寸要能放入(长)150mmX(宽)60mm长方格内。要求：对于大学组的机器人必须自主设计制造。竞赛内容：竞赛内容：交叉足印竞步机器人：交叉足印竞步机器人：大学组：竞赛开始时先走3步、立正、然后卧下、向前翻跟斗3次，再起立、向前走3步、立正、然后卧下（身体向后）、再向后翻跟斗3次、再起立、然后以轻快步履走向终点，参赛者要在指定3分钟或少于指定时间内完成所有动作，及要走到终点。狭窄足印竞步机器人：狭窄足印竞步机器人：大学组：竞赛开始时先走3步、立正、然后卧下（身体向前）、向前翻跟斗3次，再起立、向前走3步、立正、然后卧下（身体向后）、再向后翻跟斗2