RoboCup 3D-лига футбольного моделирования
RoboCup 3D Simulated Soccer League позволяет программным агентам управлять роботами-гуманоидами, соревнуясь друг с другом в реалистичной симуляции правил и физики игры в футбол. Платформа стремится воспроизвести проблемы программирования, с которыми сталкиваются при создании для этой цели реальных физических роботов. Тем самым это помогает исследованиям в направлении цели Федерации RoboCup по разработке команды полностью автономных роботов-гуманоидов, которые смогут победить команду чемпионов мира по футболу среди людей в 2050 году. [ 1 ]
Первая версия 3D-сервера была выпущена 30 декабря 2003 г. [ 2 ] после первоначального предложения, представленного на симпозиуме RoboCup 2003 года. [ 3 ]
Архитектура
[ редактировать ]Моделирование выполняется в RoboCup Simulated Soccer Server 3D (rcssserver3d), который работает на Linux , Windows и Mac OS X. Базовый механизм моделирования — SimSpark .
Агенты контролируются внешними процессами. Правила конкурса диктуют, что каждый агент должен быть отдельным процессом, хотя технических ограничений на это нет. Агенты связываются с футбольным сервером через TCP , по умолчанию через порт 3100. В противном случае межпроцессное взаимодействие запрещено. Агенты могут общаться друг с другом, но только через сервер, что накладывает определенные ограничения на расстояние и объем передаваемой информации.
Сервер отправляет информацию о состоянии игры и агента каждому агенту. В ответ агент отправляет симуляции команды, управляющие движением тела агента. Сообщения отправляются с использованием Lisp -подобных S-выражений в однобайтовом формате ASCII с префиксом 32-битного целого числа без знака, представляющего длину следующей строки.
Сервер моделирования не имеет графического интерфейса собственного . Вместо этого специальное приложение- монитор подключается к серверу через TCP-порт 3200 и получает информацию о состоянии игры. Стандартным приложением для мониторинга является rcssmonitor3d , которое дополнительно способно воспроизводить файлы журналов записанных матчей. RoboViz — это новое приложение для мониторинга на основе Java с расширенными возможностями трехмерной графики и отладки.
Модели роботов
[ редактировать ]Система моделирования SimSpark представляет собой универсальный симулятор, способный моделировать различные модели агентов. [ 4 ] За свою историю лига 3D использовала разные модели.
Смена моделей представляет собой прогресс, имитирующий улучшенную аппроксимацию реального робота. Однако когда модели меняются, существующим командам приходится переделывать своих агентов, чтобы они могли контролировать новые тела.
Футболобот
[ редактировать ]-
Анатомия футбольного робота -
Футболобот, визуализированный в 3D
Первой моделью агента, использованной в 3D-лиге, был Soccerbot , основанный на HOAP -2 от Fujitsu . В первой 3D-модели RoboCup команды в первую очередь интересовались балансом и базовой мобильностью. Следовательно, эта модель агента не так полнофункциональна, как двуногий робот, играющий в футбол, размером с человека. [ 5 ] Например, Soccerbot имеет всенаправленную камеру, установленную в туловище, и, следовательно, голова фиксируется. Аналогично тазобедренные суставы ограничены вращением вокруг перпендикулярных осей.
Soccerbot также был разработан с некоторыми ограничениями системы моделирования того времени. [ 5 ] Поскольку симулятор стал более надежным, стали возможны более сложные модели роботов.
Нао Робот
[ редактировать ]-
Анатомия Нао -
Nao rendered in 3D -
Настоящее Нет
Текущая модель робота, используемая на соревнованиях, основана на роботе Nao от Aldebaran Robotics . Он имеет 22 петли для управления движением своего тела.
У Нао в голове установлена камера направленного действия. Голова может вращаться с двумя степенями свободы: от -120 до 120 градусов слева направо и от -45 до 45 градусов вниз-вверх. Камера имеет поле зрения шириной 120 градусов.
У Нао также более сложная структура бедра.
воспринимающие
[ редактировать ]Робот-игрок Нао оснащен различными перцепторами:
- GyroRatePerceptor предоставляет информацию об ориентации относительно осей X,Y,Z. У Нао один закреплен на туловище.
- HingeJointPerceptor предоставляет текущий угол шарнирного соединения. Шарнирные соединения могут изгибаться только по одной оси. У Нао 22 таких сустава.
- ForceResistancePerceptor предоставляет информацию о местоположении, направлении и величине силы, приложенной к части тела. У Нао по одному такому на подошве каждой ноги.
- Акселерометр измеряет ускорение по осям X,Y,Z той части тела, к которой он прикреплен. Гравитация зарегистрирована. У Нао один закреплен на туловище.
- VisionPerceptor — специализированная камера, сообщающая о местоположении определенных ориентиров на поле, мяче и других игроках. Позиции сообщаются в полярных координатах относительно направления взгляда Нао.
- GameStatePerceptor определяет время игры и режим игры (перед началом матча, штрафным ударом, окончанием игры и т. д.).
- HearPerceptor обнаруживает сообщения, отправленные от других агентов на поле, сообщая об их расстоянии, направлении и самом сообщении.
Платформу моделирования SimSpark можно расширять с помощью специальных перцепторов, но на соревнованиях это запрещено.
Эффекторы
[ редактировать ]- CreateEffector отправляется один раз после подключения агента для создания робота на сервере.
- HingeJointEffector указывает, что заданная сила должна быть приложена к конкретному шарнирному соединению. У Нао 22 таких петли.
- BeamEffector используется для изменения положения игрока-робота в те моменты игры, когда это разрешено.
- SayEffector заставляет робота произносить сообщение, которое могут услышать товарищи по команде и противники в определенном диапазоне через HearPerceptor .
СМИ
[ редактировать ]- Пять голов SEU-RedSun на RoboCup 2008 (YouTube)
- Видео с Japan Open 2010 (ustream)
- UT Austin Villa: лучшие моменты RoboCup 2011 (YouTube)
- Основные моменты RoboCup 2012 3D Simulation League (YouTube)
- UT Austin Villa: лучшие моменты RoboCup 2014 (YouTube)
- UT Austin Villa: лучшие моменты RoboCup 2015 (YouTube)
- UT Austin Villa: лучшие моменты RoboCup 2016 (YouTube)
- UT Austin Villa: лучшие моменты RoboCup 2017 (YouTube)
- Веб-плеер для файлов журналов предыдущих соревнований.
Команды
[ редактировать ]- Команда Нао Гумбольдта - NaoTH
- Маленькие зеленые летучие мыши
- Юта Остин Вилла
- Три мушкетера - L3M-SIM
- РобоТрости
- ФК Португалия
- магмаОффенбург
- БаияРТ
- ITAndroids 3D
- кгпкубы
- [АЮТ3D]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Футбольный симулятор — Simspark» .
- ^ «Футбольный симулятор RoboCup» .
- ^ Кёглер, Марко; Обст, Оливер (2004). «Лига симуляторов: Следующее поколение» . RoboCup 2003: VII чемпионат мира по футболу среди роботов . Конспекты лекций по информатике. Том. 3020. С. 458–469. дои : 10.1007/978-3-540-25940-4_40 . ISBN 978-3-540-22443-3 .
- ^ Обст, Оливер; Роллманн, Маркус (2004). «Spark — универсальный симулятор для физического многоагентного моделирования» . Мультиагентные системные технологии . Конспекты лекций по информатике. Том. 3187. стр. 243–257. дои : 10.1007/978-3-540-30082-3_18 . ISBN 978-3-540-23222-3 .
- ^ Jump up to: а б «проекты — Старый Zigorat3D на GooglePages.com» . 30 июня 2007 г. Проверено 27 августа 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- SimSpark Wiki Инструкции по установке SimSpark и rcssserver3d на всех платформах.
- Статья RoboCup Wiki Soccer Simulation League на официальной вики RoboCup.
- Архив соревнований Архив файлов журналов, бинарных файлов команд и документов с описаниями команд с предыдущих соревнований.
- RoboViz Инструмент мониторинга RoboViz на GitHub.
- AIUT3D Motion Editor AIUT3D Motion Editor для создания движений на основе ключевых кадров.