Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Команда роботов-футболистов для соревнований RoboCup в лиге SSL: система и алгоритмы


https://doi.org/10.31799/1684-8853-2019-2-19-25

Полный текст:


Аннотация

Введение: международные соревнования по футболу роботов RoboCup проводятся с середины 1990-х годов и привлекают внимание университетов всего мира. Их целью является развитие научных и инженерных исследований в областях робототехники, искусственного интеллекта, технического зрения, навигации, группового взаимодействия роботов и мехатронных устройств.

Цель: создание исследовательского стенда нового поколения, позволяющего разрабатывать, тренировать и оценивать роботов-футболистов для подготовки команд, а также разработка базовых алгоритмов для управления как отдельным роботом-футболистом, так и группой таких роботов.

Результаты: разработан стенд для создания и исследования алгоритмов управления группой роботов и навигации в высокодинамичной среде при централизованном управлении, организуемом следующим образом: вычислительный центр получает данные от системы видеонаблюдения, использует полученные сведения о положении роботов и мяча и информацию о состоянии их датчиков для вычисления управляющих команд (вектора скорости, угловой скорости, сигнала об ударе), которые затем передаются роботам для исполнения. Базовые алгоритмы управления для роботов-футболистов, такие как движение в точку, поворот на точку, движение по окружности, движение с объездом препятствий, прием паса, поведение вратаря, удар в заданную точку, а также модель игры двух полевых игроков против вратаря были реализованы и использованы для тестирования работоспособности стенда, а также для записи квалификационного видео и подготовки документации при подаче заявки на участие команды Санкт-Петербургского государственного университета в финале RoboCup Small Size League 2019 года в Сиднее, Австралия.


Об авторах

П. А. Коновалов
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Коновалов Петр Алексеевич  - студент.

Университетская наб., 7-9, Санкт-Петербург, 199034



А. В. Корнилова
Кибертех, ООО
Россия

Корнилова Анастасия Валерьевна  - инженер-программист.

Железнодорожная ул., 68, кв. 26, Пушкин, Санкт-Петербург, 196606



Д. М. Королев
Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики
Россия

Королев Дмитрий Михайлович - инженер.

Тихорецкий пр., 21, Санкт-Петербург, 194064



Г. В. Ренева
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Ренева Галина Вадимовна - Студент.

Университетская наб., 7-9, Санкт-Петербург, 199034



А. Л. Фрадков
Санкт-Петербургский государственный университет; Институт проблем машиноведения РАН
Россия

Фрадков Александр Львович - доктор технических наук, профессор.

Университетская наб., 7-9, Санкт-Петербург, 199034; Большой пр. В. О., 61, Санкт-Петербург, 199178



И. Ю. Широколобов
Кибертех, ООО; Президентский физико-математический лицей № 239
Россия

Широколобов Илья Юрьевич - инженер.

Железнодорожная ул., 68, кв. 26, Пушкин, Санкт-Петербург, 196606; Кирочная ул., 8, Санкт-Петербург, 191028



Д. С. Ярош
Санкт-Петербургский государственный университет
Россия

Ярош Дмитрий Сергеевич - студент.

Университетская наб., 7-9, Санкт-Петербург, 199034



Список литературы

1. Robocup. Available at: https:/robocup.org/ (accessed 29 March 2019).

2. Ronzhin A. L., Stankevich L. A., Shandarov E. S. International competitions of robots football RoboCup and the prospects for participation in them of the Russian teams. Robototekhnika i tekhnicheskaya kibernetika, 2015, no. 2, pp. 24-29 (In Russian).

3. Bruce J., Zickler S., Licitra M., Veloso M. CMDragons: Dynamic passing and strategy on a champion robot soccer team. 2008 IEEE Intern. Conf. on Robotics and Automation, Pasadena, CA, 2008, pp. 4074-4079. doi:10.1109/RO-BOT.2008.4543837

4. Fu W., Lin K., Shih C. Key-frame selection for multi-robot simultaneous localization and tracking in robot soccer field. 2018 IEEE/RSJ Intern. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS), Madrid, 2018, pp. 109-116. doi:10.1109/IROS.2018.8593785

5. Hwang K.-S., Tan S.-W., Chen C.-C. Cooperative strategy based on adaptive Q-learning for robot soccer systems. IEEE Transactions on Fuzzy Systems, Aug. 2004, vol. 12, no. 4, pp. 569-576. doi:10.1109/TFUZZ.2004.832523

6. Kim J.-H., Shim H.-S., Kim H.-S., Jung M.-J., Choi I.-H., Kim J.-O. A cooperative multi-agent system and its real time application to robot soccer. Proc. of Intern. Conf. on Robotics and Automation, Albuquerque, NM, USA, 1997, vol. 1, pp. 638-643. doi:10.1109/ROBOT.1997.620108

7. Lee B.-J., Park G.-T. A robot in intelligent environment: soccer robot. 1999 IEEE/ASME Intern. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (Cat. No.99TH8399), Atlanta, GA, USA, 1999, pp. 73-78. doi:10.1109/AIM.1999.803145

8. Li X., Wang M., Zell A. Dribbling control of omnidirectional soccer robots. Proc. 2007 IEEE Intern. Conf. on Robotics and Automation, Roma, 2007, pp. 2623-2628. doi:10.1109/ROBOT.2007.363861

9. Shieh M.-Y. Visual servo strategy for robot soccer systems. Sensors and Materials, 2018, vol. 30, no. 4, pp. 893-906.

10. Weigel T., Gutmann J.-S, Dietl M., Kleiner A., Nebel B. CS Freiburg: coordinating robots for successful soccer playing. IEEE Transactions on Robotics and Automation, Oct. 2002, vol. 18, no. 5, pp. 685-699. doi:10.1109/TRA.2002.804041

11. Ohocimskij D. E., Pavlovskij V. E., Plahov A. G., Tuganov A. N. Simulation of the game of robot soccer players in the “virtual football” package. Mekhatronika, 2002, no. 1, pp. 2-5 (In Russian).

12. Kotova O. A., Pavlovskij V. E. Teoretiko-igrovie kinematich-eskie modeli virtual’nogo futbola [Game-theoretic kinematic models of virtual football]. Moscow, Institut prikladnoj matematiki imeni M. V. Keldysha RAN Publ., 2010. 20 p. (Preprint. Institut prikladnoj matematiki imeni M. V. Keldy-sha RAN, no. 77). Available at: http://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2010-77 (accessed 29 March 2019) (In Russian).

13. Matveev A. S., Colin Hoy M., Ovchinnikov K. S., Anisimov A., Savkin A. V. Robot navigation for monitoring unsteady environmental boundaries without field gradient estimation. Automatica, 2015, vol. 62, pp. 227-235. doi:10.1016/j.auto-matica.2015.09.003

14. Lipkovich M. M., Luchin R. M., Soharev A. Yu. Educational and research stand for multi-agent control systems (using the example of robot football). Proc. of the Intern. Scientific Conf. of Students and Young Scientists “Theoretical and Applied Aspects of Cybernetics”, Kiev, Bukrek, 2011, pp. 161164 (In Russian).

15. Luchin R. M., Shirokolobov I. Yu., Ovchinnikov K. S. Investigation of multi-agent interaction algorithms using a robotic complex. 5-ya Rossijskaya mul’tikonferenciya po prob-lemam upravleniya [5th Russian Multiconference on Control Problems], 2012, pp. 213-215 (In Russian).

16. Shirokolobov I., Filippov S., Luchin R., Ovchinnikov K., Fradkov A. Control engineering at high schools and universities: project-based learning. In: Handbook of Research on Estimation and Control Techniques in E-Learning Systems. IGI Global, 2016, pp. 141-170. doi:10.4018/978-1-4666-9489-7.ch011

17. Festival’ “Robofinist”. Upravlyaemyj futbol 4x4 [Festival “robinist”. Controlled football 4x4]. Available at: https://robofinist.ru/event/info/competitions/id/213#kind1399 (accessed 29 March 2019).

18. Robocup SSL Rules. Available at: https://ssl.robocup.org/rules/ (accessed 29 March 2019).

19. Rodriguez S., Rojas E., Perez K., Lopez J., Quintero C., Calderon J. Fast path planning algorithm for the RoboCup small size league. In: RoboCup 2014: Robot World Cup XVIII. Lecture Notes in Computer Science, Bianchi R., Akin H., Ramamoorthy S., Sugiura K. (eds.), 2015, vol. 8992, pp. 407-418. doi:10.1007/978-3-319-18615-3_33

20. URoboRus Qualification Video 2019. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=W6JNIaXGRRk (accessed 29 March 2019).


Дополнительные файлы

Для цитирования: Коновалов П.А., Корнилова А.В., Королев Д.М., Ренева Г.В., Фрадков А.Л., Широколобов И.Ю., Ярош Д.С. Команда роботов-футболистов для соревнований RoboCup в лиге SSL: система и алгоритмы. Информационно-управляющие системы. 2019;(2):19-25. https://doi.org/10.31799/1684-8853-2019-2-19-25

For citation: Konovalov P.A., Kornilova A.V., Korolev D.M., Reneva G.V., Fradkov A.L., Shirokolobov I.Y., Yarosh D.S. A team of soccer robots for RoboCup competitions in SSL league: system and algorithms. Information and Control Systems. 2019;(2):19-25. (In Russ.) https://doi.org/10.31799/1684-8853-2019-2-19-25

Просмотров: 59


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)