Футбольная лига RoboCup 3D - RoboCup 3D Soccer Simulation League

RoboCup 3D в Windows 7
Футбольное поле RoboCup 3D с агентами Nao

В Футбольная лига RoboCup 3D позволяет программным агентам управлять роботами-гуманоидами, чтобы соревноваться друг с другом в реалистичном моделировании правил и физики футбольной игры. Платформа стремится воспроизвести проблемы программирования, возникающие при создании реальных физических роботов для этой цели. При этом он помогает исследовать РобоКубок Цель Федерации - разработать команду полностью автономных роботов-гуманоидов, которые смогут победить команду чемпиона мира по футболу среди людей в 2050 году.[1]

Первая версия 3D-сервера была выпущена 30 декабря 2003 года.[2]

Архитектура

Моделирование выполняется в Футбольный сервер RoboCup 3D (rcssserver3d), который работает на Linux, Windows и Mac OS X. Базовый механизм моделирования SimSpark.

Агенты контролируются внешними процессами. Согласно правилам конкурса, каждый агент должен быть отдельным процессом, хотя для этого нет технических ограничений. Агенты общаются с футбольным сервером через TCP по умолчанию на порт 3100. В противном случае межпроцессное взаимодействие запрещено. Агенты могут общаться друг с другом, но только через сервер, который накладывает определенные ограничения на расстояние и объем информации, которая может быть отправлена.

Сервер отправляет каждому агенту информацию об игре и состоянии агента. В ответ агент отправляет симулятору команды, управляющие движением тела агента. Сообщения отправляются с использованием Лисп -подобно S-выражения в однобайтовом ASCII, с префиксом 32-битового целого числа без знака, представляющего длину следующей строки.

Сервер моделирования не имеет GUI собственное. Вместо этого специальный монитор приложение подключается к серверу через TCP-порт 3200 и получает информацию о состоянии игры. Стандартное приложение для мониторинга rcssmonitor3d который дополнительно может воспроизводить файлы журнала записанных матчей. РобоВиз представляет собой новое приложение для мониторинга на основе Java с расширенными возможностями трехмерной графики и отладки.

Модели роботов

В SimSpark Система моделирования представляет собой универсальный тренажер, способный моделировать различные модели агентов. В своей истории 3D-лига использовала разные модели.

Смена моделей представляет собой прогресс, моделирующий улучшенное приближение реального робота. Однако, когда модели меняются, существующие команды должны переделывать своих агентов, чтобы управлять новыми телами.

Soccerbot

  • Анатомия Soccerbot

  • 3D-рендеринг Soccerbot

Первой моделью агента, использованной в лиге 3D, была Soccerbot, который был основан на ХОАП -2 пользователем Fujitsu. В качестве первой 3D-модели RoboCup команды в первую очередь интересовались балансом и базовой мобильностью. Следовательно, эта модель агента не так полно представлена, как двуногий робот-футболист размером с человека.[3] Например, у Soccerbot есть всенаправленная камера, установленная в торсе, и, следовательно, голова зафиксирована. Точно так же тазобедренные суставы ограничены вращением вокруг перпендикулярных осей.

Soccerbot также был разработан с учетом определенных ограничений системы моделирования того времени.[4] По мере того, как симулятор становился более надежным, становились возможными более сложные модели роботов.

Нао Робот

  • Анатомия Нао

  • Nao в 3D

  • Настоящий Нао

Текущая модель робота, используемая в соревнованиях, основана на Нао робот к Альдебаран Робототехника. У него 22 петли для управления движением тела.

Нао имеет направленную камеру, установленную в голове. Головка может поворачиваться на две степени свободы: от -120 до 120 градусов слева направо и от -45 до 45 градусов сверху вниз. Камера имеет поле зрения шириной 120 градусов.

У Нао также более сложное строение бедра.

Перцепторы

Робот-игрок Нао оснащен различными перцепторами:

  • GyroRatePerceptor предоставляет информацию об ориентации относительно осей X, Y, Z. У Нао один фиксируется внутри туловища.
  • ШарнирСоединениеПерцептор обеспечивает текущий угол шарнирного соединения. Шарнирные соединения можно гнуть только по одной оси. У Нао 22 таких сустава.
  • СилаСопротивлениеПерцептор предоставляет информацию о местоположении, направлении и величине силы, приложенной к части тела. Нао есть по одной на подошвах каждой ступни.
  • Акселерометр измеряет ускорение по осям X, Y, Z той части тела, к которой он прикреплен. Регистрируется сила тяжести. У Нао один фиксируется внутри туловища.
  • ВидениеПерцептор специализированная камера, которая сообщает о местонахождении определенных ориентиров на поле, мяча и других игроков. Положение указывается в полярных координатах относительно направления взгляда Нао.
  • GameStatePerceptor определяет время игры и режим игры (до начала игры, свободного удара, окончания игры и т. д.).
  • УслышатьПерцептор обнаруживает сообщения, отправленные другими агентами на поле, сообщая об их расстоянии, направлении и самом сообщении.

Платформа моделирования, SimSpark может расширяться с помощью пользовательских перцепторов, но это запрещено на соревнованиях.

Эффекторы

  • CreateEffector отправляется один раз после подключения агента для создания робота на сервере.
  • ШарнирСоединениеЭффектор указывает, что к определенному шарнирному соединению должна быть приложена заданная сила. У Нао 22 таких петли.
  • BeamEffector используется для изменения положения игрока-робота время от времени в игре, когда это разрешено.
  • SayEffector заставляет робота говорить сообщение, которое могут быть услышаны товарищами по команде и противниками в определенном диапазоне через УслышатьПерцептор.


Средства массовой информации

Команды

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ http://simspark.sourceforge.net/wiki/index.php/Soccer_Simulation
  2. ^ https://sourceforge.net/project/shownotes.php?release_id=206841&group_id=24184
  3. ^ http://sites.google.com/site/zigorat3d2/projects
  4. ^ http://sites.google.com/site/zigorat3d2/projects

внешняя ссылка

  • SimSpark Вики Инструкции по установке SimSpark и rcssserver3d на всех платформах.
  • Вики Сообщества Статья Soccer Simulation League на официальной вики-странице RoboCup.
  • Архив соревнований Архив файлов журналов, командных файлов и документов с описанием команд с предыдущих соревнований.
  • РобоВиз Инструмент мониторинга RoboViz на GitHub.
  • Редактор движения AIUT3D AIUT3D Motion Editor для создания движений на основе ключевых кадров.