پديد آورنده :
تاجمير رياحي، مهدي
عنوان :
رويكرد نوين طراحي مهارت شوت با كنترل زاويه و برد براي ربات انسان نماي فوتباليست شبيه سازي شده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
هوش مصنوعي و رباتيكز
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
ده، ۹۸ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مازيار پالهنگ
توصيفگر ها :
ربات انساننما , استراتژي تكاملي انطباق ماتريس همپراش , شبكه عصبي , شبيهسازي فوتبال سه بعدي
استاد داور :
فريد شيخ الاسلام
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/06/25
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
چكيده فارسي :
چكيده هدف از ساخت رباتهاي انساننما جايگزيني يا همكاري با انسانها است محيطهاي انساني پويا غيرقطعي و اغتشاشي هستند رباتهاي انسان نما به منظور فعاليت در اين محيطها بايد توانايي انجام حركتهاي انعطافپذير و پويا را داشتهباشند در اين پژوهش به عنوان نمونهاي از حركتهاي ربات انساننما شوتزدن ربات فوتباليست را بررسي نمودهايم شوتزدن يك مهارت كليدي در رقابتهاي فوتبال رباتها ميباشد در حال حاضر اكثر تيمهاي رقابت ربوكاپ از شوت برمبناي قابكليدي ثابت استفاده ميكنند اين شوتها با زاويه مستقيم و برد ثابت اجرا ميشوند ربات براي اجراي شوت مستقيم بايد به گونهاي پشت توپ قرار گيرد كه دقيقا به سمت هدف باشد مدت زماني كه ربات به منظور تنظيم جهت ايستادن پشت توپ نياز دارد را زمان آماده سازي ميگوييم اگر اين زمان كاهش يابد امكان دخالت ربات حريف و در نتيجه از دست رفتن توپ كاهش مييابد توانايي شوت زدن با كنترل زاويه و برد زمان آمادهسازي را كاهش ميدهد زيرا ربات كمتر به تغيير جهت پشت توپ نياز دارد عالوه براين امكان پاسكاري ميان رباتها و همكاري تيمي فراهم ميگردد هدف پيادهسازي روشي براي كنترل زاويه و برد شوت است بهگونهاي كه ربات توپ را در جهتها و بردهاي مطلوب به حركت درآورد راهبرد ارائه شده استفاده از يادگيري ماشين به منظور ايجاد قابهاي كليدي در زمان اجرا ميباشد شوت پايه با روش قاب كليدي ثابت طراحي شدهاست سپس مفصلهاي تاثيرگذار بر زاويه و برد حركت توپ انتخاب ميشوند الگوريتم استراتژي تكاملي انطباق ماتريس همپراش با تغيير مقادير اين مفصلها شوتهايي با جهتها و بردهاي متفاوت توليد مينمايد رابطهي تغييرات مفصلها با تغييرات زاويه و برد شوت غيرخطي است شبكه عصبي مصنوعي پيشخوراند با 2 اليه اين رابطه را تخمين ميزند ورودي اين شبكه زاويه و برد مطلوب و خروجي آن مقادير مفصلهاي ربات است هنگام درخواست يك شوت با زاويه و برد مشخص شبكه عصبي آموزش داده شده مقادير مفصلها را توليد ميكند و شوت اجرا ميگردد نتايج بدست آمده قابل اعتماد بودن اين روش را اثبات مينمايند اين روش با استفاده از ربات فوتباليست شبيهسازي شده پياده سازي شدهاست ربات قادر به اجراي شوتهايي با زاويهها و بردهاي متفاوت در بازه پيوسته 09 تا 09 درجه و 2 تا 7 متر ميباشد كلمات كليدي 1 ربات انساننما 2 استراتژي تكاملي انطباق ماتريس همپراش 3 شبكه عصبي 4 شبيهسازي فوتبال سه بعدي
چكيده انگليسي :
A novel approach to design kick skill with controlled angle and distance for soccer playing simulated humanoid robot Mehdi Tajmirriahi m tajmir@ec iut ac iut ir Date of submission 12 may 2018 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc language persian Supervisor Dr Maziar Palhang Email palhang@cc iut ac irAbstract Replacement or cooperation of humanoid robots with human beings is the goal ofconstructing these robots Human environments are dynamic indefinite and noisy In thisrespect humanoid robots should have the ability to perform flexible and dynamic motions Inthis study kicking is investigated as a typical humanoid robot s motion Kicking is considereda leading skill in robotic soccer competitions These days the majority of soccer playing robotteams employ a kind of kicking which is based on fixed keyframes These kicks are executedwith direct angle and fixed distance In order to kick directly the robot should stand behind theball in an exactly straight way towards the goal The needed time in which a robot arranges itsdirection toward the goal is called the preparation time If this time is reduced the likelyintrusion of opponent robot and the probability of losing the ball will be reduced The capabilityof kicking with controlled angle and distance decreases the preparation time due to the fact thatrobot needs to change its direction behind the ball less than before In addition this abilityprovides the feasibility of passing and team cooperation The objective is implementing a kick with controlled angle and distance in a way that robotmoves the ball towards favorable directions and distances Using machine learning in order tocreate keyframes in real time mode is the represented approach Base kick is designed throughapplying fixed keyframe method Next the joints that affect the angle and distance of the ballare chosen Changing the value of these joints the covariance matrix adaptation evolutionarystrategy produces kicks with various angles and distances The relation between changes ofjoints and changes in angles and distances of kick is non linear This relation is estimated by atwo layered feedforward artificial neural network While the favorable angle and distance ofkick serve as input values of joints are outputs On the request of a kick with certain angle anddistance the trained network produces the values of joints and then the kick operates Theresults prove the reliability of the employed method This method is implemented throughsimulated soccer robot The robot is capable of kicking with diverse angles and distances in acontinuum of 90 to 90 degree and a range of 2 to 7 meter KeywordsHumanoid robot Covariance matrix adaptation evolutionary strategy artificial network 3D soccer simulation
استاد راهنما :
مازيار پالهنگ
استاد داور :
فريد شيخ الاسلام
