機(jī)器人與機(jī)器人足球.ppt

機(jī)器人與機(jī)器人足球,信息工程學(xué)院 羅忠文,講課主要內(nèi)容,機(jī)器人足球的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及主要類型 仿真機(jī)器人足球及其程序設(shè)計(jì)方法 半自主機(jī)器人足球及其體系結(jié)構(gòu)與軟硬件開發(fā)方法 類人型機(jī)器人足球及其軟硬件開發(fā)方法 類人型機(jī)器人舞蹈設(shè)計(jì),機(jī)器人足球?qū)嵺`,按專業(yè)進(jìn)行劃分 機(jī)械專業(yè) 設(shè)計(jì)小車：先嘗試畫小車的圖 設(shè)計(jì)人型機(jī)器人：畫人型的構(gòu)建 軟件相關(guān)專業(yè) 智能與策略設(shè)計(jì) 電類專業(yè) 機(jī)器人控制電路設(shè)計(jì),第一講、機(jī)器人與機(jī)器人足球概論,主要內(nèi)容,歷史回顧 機(jī)器人第一次浪潮 (1920s) 機(jī)器人第二次浪潮(1950s) 機(jī)器人第三次浪潮(1980s) 機(jī)器人第四次浪潮(2000s) 機(jī)器人足球 機(jī)器人足球在地大,Honda Asimo, 2001,機(jī)器人第一次浪潮,捷克作家Karel Capeks首次使用robot，1921在 play R.U.R 25年來， robots一詞不斷在科幻小說中出現(xiàn)，主要有: Fritz Langs 1926，無聲電影 Metropolis，其主角是 Robotrix, 一個(gè)機(jī)器人用來壓迫工人. 各種機(jī)器人“表演”，包括1939世博會(huì)上的 Westinghouses Electro 但缺乏實(shí)際應(yīng)用,I, Robot（機(jī)械公敵）,Asimovs（阿西莫夫）機(jī)器人三法則 A robot may not injure a human being, or, through inaction, allow a human being to come to harm. 機(jī)器人不能傷害人，不允許人傷害自己 A robot must obey orders given it by human beings, except where such orders would conflict with the First Law. 機(jī)器人必須服從人類，除非與第一條矛盾 A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law. 在不違反，的情況下，機(jī)器人應(yīng)該盡量保護(hù)自己,I. Robot,機(jī)器人第二次浪潮,1950s 工業(yè)機(jī)器人突破 受原子彈計(jì)劃的驅(qū)動(dòng)，1947美國國家實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)首次遙操作 1948年力反饋，1958跟隨TV系統(tǒng) 第一臺(tái)計(jì)算機(jī) (ENIAC)于1945建立 1948, 維納出版控制論“Cybernetics”, 構(gòu)畫出其控制與通訊的藍(lán)圖 1954, George Devol和Joseph Engelberger建立 Unimation Ltd. 公司開發(fā)程控機(jī)器人 1956 John McCarthy造出 “人工智能”一詞，并在 1958開發(fā)出 LISP語言,工業(yè)機(jī)器人,焊接機(jī)器人 噴漆機(jī)器人 組裝操作機(jī)器人 郵局分信機(jī)器人 拋光機(jī)器人 零件檢測(cè)機(jī)器人 醫(yī)療/手術(shù)機(jī)器人,這些機(jī)器人在固定環(huán)境下高速高精度運(yùn)轉(zhuǎn),食物加工機(jī)器人,切 垛碼 包裝,1986, R. Brooks教授發(fā)明基于行為的機(jī)器人“Behaviour-based Robotics”. 機(jī)器人從固定環(huán)境走向不確定的環(huán)境 1990開始，機(jī)器人向服務(wù)業(yè)并走向家庭 智能機(jī)器人與服務(wù)機(jī)器人，開始服務(wù)于人類 2003年末,全世界售出民約610,000個(gè)自動(dòng)吸塵器和除草機(jī) 聯(lián)合國預(yù)測(cè)，到2007年將有470萬服務(wù)和個(gè)人機(jī)器人 服務(wù)機(jī)器人的特點(diǎn)：自動(dòng)、交互、智能、陪伴,機(jī)器人第三次浪潮,仿生機(jī)器人,仿昆蟲的群集機(jī)器人 每個(gè)都具有簡(jiǎn)單的傳感器和共同特性 他們可以通過自組織, 合作和自組裝來完成特定的任務(wù)，如捕食,仿生機(jī)器人,Boston Dynamics,清潔機(jī)器人 - Unstrucutred,水池 窗戶 地板 飛機(jī),新型機(jī)器人,危險(xiǎn)環(huán)境 核電站 監(jiān)測(cè),第四次浪潮：人本機(jī)器人,與人實(shí)時(shí)共存于動(dòng)態(tài)不確定的環(huán)境 與人類用戶進(jìn)行智能交流: 人-機(jī)器人交互 自適應(yīng)和調(diào)整，而不是工業(yè)機(jī)器人中的高速及精確定位 失效恢復(fù)（fail-safe）, 即有冗余傳感器，處理器及激活裝置. 經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)：從成功和失敗,康復(fù)傳感器與機(jī)器人,醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人,關(guān)節(jié), 腦手術(shù) 遙操作 最小化創(chuàng)傷 精確 輸送,家庭安全,智能運(yùn)動(dòng) 與人交互 智能通訊,娛樂機(jī)器人,機(jī)器魚,全自主機(jī)器車,穿過沙漠、穿過城市,人工智能與機(jī)器人足球,國際象棋：深藍(lán)vs Kasparov(1997),Result 1 Kasparov 2 Deep Blue 3 Draw 4 Draw 5 Draw 6 Deep Blue,機(jī)器人足球,2050 人VS機(jī)器人 多智能體智能與協(xié)調(diào) 多學(xué)科交叉 高技術(shù) 人工智能 先進(jìn)制造 高性能傳感器 先進(jìn)機(jī)電控制 通訊技術(shù),國際機(jī)器人足球賽（FIRA),主要賽事,MiroSOT SimuoSOT HuroSOT Khepera MiniSOT,機(jī)器人小車,國際機(jī)器人足球賽（ROBOCUP）,主要賽事,仿真 RoboCUP 2D RoboCUP 3D Sony四腿 HuroSOT 小型 中型 救援,中型組,地大機(jī)器人,仿真機(jī)器人足球,機(jī)器人舞蹈,小車型足球機(jī)器人,類人型機(jī)器人足球,飛行機(jī)器人、機(jī)器魚,地大機(jī)器人研究與開發(fā),仿真機(jī)器人 足球機(jī)器人小車 類人機(jī)器人足球 類人機(jī)器人舞蹈,仿真機(jī)器人,2004年 （韓國）獲世界杯機(jī)器人足球 亞軍、季軍 2005年 （新加坡）獲世界杯機(jī)器人足球 冠軍、亞軍 2006年 （德國）獲世界杯機(jī)器人足球 亞軍、季軍 2007年 （美國）獲世界杯機(jī)器人足球 兩項(xiàng)季軍,微型機(jī)器人,人形機(jī)器人,2006年 首次參加FIRA中國機(jī)器人足球比賽的機(jī)器人,人形機(jī)器人,人形機(jī)器人,2007年中國武漢思遠(yuǎn)+1杯中國機(jī)器人足球比賽獲四項(xiàng)亞軍 2007年美國舊金山機(jī)器人世界杯勇奪七項(xiàng)全能等三項(xiàng)季軍，,機(jī)器人舞蹈,2007年中國 武漢思遠(yuǎn)+1杯中國機(jī)器人足球比賽獲四人組亞軍,名人的機(jī)器人觀,CLB: If you were a soon-to-graduate college senior or Ph.D. and you didnt have any baggage, what kind of research would you want to do? Or would you even choose research again? Knuth: I think the most exciting computer research now is partly in robotics, and partly in applications to biochemistry. Robotics, for example, thats terrific. Making devices that actually move around and communicate with each other. Stanford has a big robotics lab now, and our plan is for a new building that will have a hundred robots walking the corridors, to stimulate the students. Itll be two or three years until we move in to the building. Just seeing robots there, youll think of neat projects. These projects also suggest a lot of good mathematical and theoretical questions. And high level graphical tools, theres a tremendous amount of great stuff in that area too. Yeah, Id love to do that. only one life, you know, but.,課程簡(jiǎn)介及要求,考勤：4次（每次5分） 課程報(bào)告：次（2分） 實(shí)驗(yàn)與報(bào)告：次（共0分）,課程調(diào)查,姓名學(xué)號(hào)所在院系所學(xué)專業(yè) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 全自主機(jī)器人小車 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 周六或者周日的某個(gè)時(shí)間 具體化 小組實(shí)驗(yàn),