14、智能控制系统：助力机器人比赛的技术解析

智能控制系统：助力机器人比赛的技术解析

1. 智能控制系统架构

智能控制系统的软件架构是机器人在攻防模式下进行规划与协调的核心模块，它主要由世界模型、决策模块和控制模块构成。
- 决策模块 ：采用分层结构，包含剧本模块、玩法模块、代理模块和技能模块。
- 剧本模块 ：运用贝叶斯滤波器评估比赛状态，以此选择合适的玩法。
- 玩法模块 ：借助有限状态机（FSM）组织队友间的协作。
- 代理模块 ：依据玩法分配的任务，从行为树（BT）中为单个机器人选择行为规划。
- 技能模块 ：作为决策模块与控制模块的直接接口，负责生成目标点并选择轨迹生成方法。
- 控制模块 ：负责路径规划和轨迹生成，传统上使用快速探索随机树（RRT）算法寻找可行路径，用基于Bangbang的算法解决双边界轨迹规划问题。此外，还引入了动态运动基元（DMPs）的思想，用于学习人类示范的轨迹。
- 世界模型 ：提供比赛的所有信息，包括历史消息记录决策模块的所有决策，视觉输入来自两个摄像头的原始视觉消息，本地传感器消息通过无线从机器人上传。对象预测器算法主要关注在延时系统中机器人的真实速度信息，采用卡尔曼滤波器方法。

2. 比赛状态评估

在小型足球联赛（SSL）中，何时进攻和何时防守是一个基本问题，需要根据观察信息评估比赛状态。但由于比赛情况复杂，仅考虑观察信息，评估结果容易受到瞬间传感误