基于全局视觉的类人型足球机器人系统构建的开题报告

基于全局视觉的类人型足球机器人系统构建的开题

报告

一、选题背景与意义

随着机器人技术的不断发展，越来越多的机器人应用在各个领域。其中，类人型机器人在日常服务、教育、医疗等领域正在逐渐普及。足球机器人则是一种应用范围广泛的机器人。它既可以用于娱乐，也可以用于教育、培训或者科研等领域，是机器人领域内的热门领域之一。在足球机器人比赛中，机器人除了具备基本的运动功能外，还需要具备较好的控制和策略规划能力。

传统的足球机器人通常采用手工编写程序和人工控制的方式，但这种方式有许多限制。随着深度学习和视觉技术的发展，机器人的感知和决策能力得到了较大提升。全局视觉是一种较为成熟的技术，可以通过摄像头感知机器人所在的环境，并进行图像处理、识别等工作。因此，利用全局视觉技术来构建足球机器人系统，能够提高机器人的自主控制能力，且更加灵活、智能化。

二、研究目标与内容

本研究旨在基于全局视觉技术，构建一个具有自主控制能力的类人型足球机器人系统。具体内容包括：

1. 搭建足球机器人的硬件平台，包括机械结构、传感器、动力系统等。

2. 基于全局视觉技术，构建机器人的感知与识别系统。利用摄像头获取机器人周围的环境信息，并进行图像分析与处理，实现球、门、障碍物等元素的识别。

3. 设计机器人的运动控制策略。通过感知系统获取的环境信息，利用运动规划算法实现机器人的运动控制，实现机器人的自主行动能力。

4. 开展机器人的实验测试。利用足球机器人比赛平台进行实验测试，评估机器人系统的性能，并进行优化。

三、研究方法

本研究采用如下研究方法：

1. 文献综述。通过阅读相关文献，掌握足球机器人、全局视觉技术、感知系统、控制策略等知识及相关技术。

2. 系统设计。根据目标和内容，对足球机器人系统进行整体设计，

并确定所需的硬件和软件平台。

3. 算法开发。对视觉感知和控制策略的核心算法进行开发与实现。

具体内容包括图像处理、目标检测、姿态估计、运动规划等。

4. 系统测试。利用足球机器人比赛平台进行实验测试，评估系统的

性能，并进行优化。

四、预期成果

本研究预期完成以下成果：

1. 构建基于全局视觉的类人型足球机器人系统，并实现自主控制功能。

2. 设计并实现视觉感知系统和运动控制策略的核心算法，并进行实

验测试。

3. 发表学术论文多篇，撰写技术报告和科研成果。

4. 获得学术和市场价值上的收益。

五、计划进度和预算安排

本研究计划在3年内完成，具体计划进度和预算安排如下：

1. 第一年：

(1) 调研文献，搭建硬件平台，构建视觉感知系统，开发图像处理算法，完成一阶段实验测试。

(2) 申请科研项目，预算费用10万元。

2. 第二年：

(1) 设计运动控制策略，开发运动规划算法，实现机器人的自主控制功能，完成二阶段实验测试。

(2) 发表学术论文1-2篇，预算费用5万元。

3. 第三年：

(1) 对实验测试结果进行分析，进一步优化算法和硬件系统，完成系统的性能测试和评估。

(2) 发表学术论文2-3篇，申请专利1-2项，预算费用10万元。

六、预期影响与创新点

本研究在足球机器人领域具有一定的创新点，可以提高机器人的环境感知和策略控制能力，实现足球机器人的自主性。此外，该研究具有很大的应用前景，可以广泛应用于足球机器人、社会服务机器人、无人驾驶等领域。同时，该研究也可以为机器人智能化发展提供参考，推动机器人技术的发展和进步。