基于动态碰撞时间预测的机器人区域射门算法

张秋实，张天航，张雨泽，吴 阳，黄冰冰

(东北电力大学信息工程学院，吉林吉林132012)

机器人足球融合了实时视觉系统、机器人控制、无线通讯、多机器人控制等多个领域的技术［1］，已成为研究多智能体系统的一个标准实验平台［2，3］。机器人足球赛是在一个实时、动态的环境中进行的［4］，射门成功率无疑是决定一支球队实力的关键因素，引起越来越多学者的重视［5］。

提高射门成功率的方法有很多，最受学者们关注的是人工智能算法和曲线拟合算法。由于仿真机器人足球比赛平台时间响应快，实时性要求高，人工智能算法的特点和优势无法充分体现。所以，各参赛队多使用曲线拟合算法规划射门路径。文献［6-12］构造了不同的拟合曲线，在射门曲线的速度性、准确性、连惯性以及避障和死角射门等方面进行了深入研究，一定程度上提高了机器人一次射门成功率。

随着团队防守层次的不断优化和守门员防守质量的不断提高，一次射门效率受到了很大的限制。为此本文提出一种基于动态碰撞时间预测的区域射门算法，在保证一次射门成功率的前提下，尝试着提高二次射门成功率，进而提高射门效率。该算法在运动中预测机器人与球碰撞发生的时间、碰撞区域以及对方守门员站位趋势，根据对方守门员的站位趋势来设计死角射门动作。仿真实验结果表明，用此方法改进射门动作后，射门的成功率和比赛的进球数明显提高。

图1 射门区域

1 射门条件判断

比赛中，机器人和球的位姿时刻在变化，只有满足特定关系时才具备射门条件。……