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南京工程学院先进制造技术工程中心毕业设计说明书（论文）黑体三号空一行目 录空一行 前言1宋体小四第一章 绪论2 1.1 工程XXX2 1.1.1 XXX2 1.1.2 XXX3 1.2 XXX4 1.2.1 XXX4 1.2.27第二章 XXX13第六章 结论68 6.1 XXX68致谢79参考文献80附录A：硬件设计原理图与PCB图81附录B：程序源代码90附件： 毕业论文光盘资料 目次页：设计或论文应有目次页。目次页由设计或论文的章、节、条、附录、题录等的序号、名称和页码组成，另起一页排在摘要页之后，章、节、小节分别按相应要求标出。页码从前言开始算第一页。此文本框读后删除！此范本只供撰写论文参考格式用，不做内容参考用！- 9 -（空1行）（文献序号用上标）前 言（空1行）进入21世纪, 我国机床制造业既面临着提升机械制造业水平的需求, 也遭遇到加入WTO后激烈的市场竞争的压力。从技术层面上来讲，加速推进数控技术将是解决机床制造业持续发展的一个关键1。数控机床及由数控机床组成的制造系统是改造传统产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受人们关注。数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为了先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用也促进了数控机床的进一步提升。数控回转工作台作为数控机床第四轴、第五轴的扩展，是进行复杂的箱体类零件和曲面加工不可或缺的部件，其作用是按照控制装置的信号或指令做回转分度或连续回转进给运动，以使数控机床完成指定的加工工序。据估计，近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。有关人士认为，数控转台的发展趋势趋向于在规格上向两头延伸，即开发小型转台，也要开发大型转台以适应市场需求；在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载力；在形式上继续研制两轴和多轴并联的数控转台。显然，数控回转台作为机床产品的重要组成部分，与机床产业密不可分，因此数控转台行业与机床产业一样，发展前景广阔，并越来越受到重视。（空一行）第一章 绪 论（空一行）1.1 引言Robocup(Robot World Cup)，即机器人世界杯足球赛，以MAS（多智能体）和DAI（分布式人工智能）为主要研究背景，是一个鼓励研究人工智能和智能机器人技术的尝试，其主要目的是通过提供一个标准的、易于评价的比赛平台，促进DAI和MAS的研究与发展。而训练和制造机器人进行足球比赛的设想首先是由加拿大不列颠哥伦比亚大学的教授Alan Mackworlh 在1992年的论文On Seeing Robots中提出的，他认为机器人足球比赛是很好的机器人和AI研究的实验平台。Robocup提供一个将人工智能和机器人技术等许多技术相结合的机会，从而有效地促进各领域的发展。其涉及的研究领域包括：智能机器人系统、多智能体系统、实时模式识别与行为系统、智能体结构设计、决策调度、实时规划和推理、基于网络的三维图形交互、传感器技术等2。（文献序号用上标）1996年在日本举行了一次表演赛，第一届Robocup比赛和会议于1997年在日本举行，之后每年一次，迄今已举行了八次。实践证明，Robocup比赛通过提供一个标准任务，使得研究人员利用各种技术，获得更好的解决方案，从而有效地促进了分布式人工智能与智能机器人技术的研究与教育。Robocup比赛分为五类，分别为：仿真组（Simulation League）：仿真组比赛没有真正的足球队员参与，每个队由11个队员组成，每个队员是由各个参赛队编写的仿真程序，另外由组委会提供的标准足球服务器和队员通讯，向队员实时提供赛场信息，并根据队员的动作决策来更新比赛。小型组（Small Size Robot League）：小型组比赛在两支各有5个机器人的队伍中进行，每个机器人必须能够放进一个直径180mm，高度150mm的圆筒。比赛在2.8m 2.3m的铺有绿色地毯的场地上进行，比赛用球是一个桔黄色的高尔夫球。中型组（Middle Size Robot League）：中型组比赛由两支各有4个机器人的球队在5m 10m的场地上进行，每个机器人的尺寸不得大于50cm 50cm 80cm。所有的机器人是全自主的，就是说传感器、视觉及运动控制均由机器人自己处理。机器人之间通过无线通讯协调。四腿组（Sony Legged Robot League）：四腿组机器人足球赛开始于1999年，是向两腿机器人过渡的必要桥梁。比赛在两支各有3个机器人的球队之间展开，机器人的外形是一条四腿狗，能完成比赛所需的各种动作。类人组（Humanoid League）：由类人的两腿机器人进行，分为规定动作部分和自由发挥两部分，规定动作部分包括单腿站立一分钟、点球大战、踢球等。仿真比赛采用分布式控制方式，相当于每个队员有自己的大脑， 因而是一个独立的“主体”。 其技术特点是：(1)动态实时系统：Soccerserver一个周期是200ms（3D）,服务器每个周期都会向球员发送感觉信息和通讯信息，在这一个周期中球员必须向服务器发送一个动作指令更新一次场上信息。(2)分布式合作与协调：11个独立的智能体程序合作组成一只球队。(3)带噪声的、非全信息的环境模型：球员智能体的动作和感知信息都被Soccerserver加入了噪声干扰，使得动作存在偏差，感知信息也存在误差。(4)非符号化的环境信息。(5)受限的通讯带宽：球员智能体在每个周期内只能发送几条最大长度为512字节的通讯信息。Robocup的最终目标是：“到21世纪中期之前，一支完全由人型机器人足球运动员组成的足球队在世界足联规定的比赛规则下战胜人类世界杯冠军”。（此级标题前空一行）1.2 选题背景与意义2004年在葡萄牙里斯本举行的第八届Robocup机器人足球世界杯赛中增加了Robocup仿真组3D的比赛，Robocup3D和Robocup2D足球仿真比赛目的相同，新的比赛加入了第三维使得比赛更接近人类比赛环境，Robocup3D仿真比赛将逐渐取代Robocup2D仿真比赛。在这次比赛中报名参加3D仿真比赛的队伍共有64支队，最终有17支队伍通过了预选，其中很多队伍是Robocup仿真比赛的世界一流强队，比如前世界冠军葡萄牙FC Portugal队，连续四届世界亚军德国Brainstormers队，清华大学队以及德国AT-Humboldt等老牌劲旅。我国只有科大蓝鹰队和清华大学队参赛，分别获得第5名和第9名。随后进行的2005德国公开赛和美国公开赛均有Robocup3D的比赛。2005机器人足球世界杯赛将于2005年7月在日本大阪举行。中国机器人足球从2001年开始全国性的竞赛活动，2005中国机器人足球大赛将于今年七月底在江苏常州举行。建造机器人进行足球比赛是很有挑战性的工作，激发了大家极大的研究兴趣。到1998年4月，共有22个国家1000多名研究人员在进行此方面的研究工作。我国目前有20多所高校和科研单位开展机器人足球研究，主要包括清华大学、中国科技大学、国防科大、东南大学、上海交通大学、同济大学、厦门大学、北京理工大学、南京邮电大学等。东南大学仿真组（2D）代表队将于今年7月出征在日本大阪举办的Robocup2005 OSAKA机器人足球赛。国内的比赛也将在今年七月底举行，东南大学仿真组2D和仿真组3D将同时参赛。1.3 研究现状Robocup仿真组2D的研究在国际国内都日趋成熟，其仿真器版本已达10.10；智能体结构、个人技术动作、球队的战略战术、对手建模等方面都有了一些成熟的方法。1.3.1 智能体（agent）结构3 智能体结构可以分为慎思结构（Deliberative 智能体）、反应结构（Reactive 智能体）和混合结构。前两种结构有其各自的缺点：纯粹的反应式系统很难设计直接目标的行为；大多数基于推理机制的慎思系统不易处理实时信息而且缺少反应能力。作为一种主要的混合结构模型，层结构能在实际中有效克服前述两种结构的缺点。层是结构化功能与控制的有效手段，同时可以使设计的系统具有多种期望的属性，如reactive能力、deliberative能力、合作和自适应能力等。层结构的主要思想是按照智能体的功能将其结构分成2个或更多的混合组织的层，层之间可以互相交互。关于层结构的详细描述请参阅文献4。（此处文献序号不用上标）1.3.2 个人技术动作在球员的个人技术动作方面现在主要采用的方法有经验式、数学解析、机器学习等。经验式方法简单，易于编成实现，但是它的误差较大。数学解析方法效率高，解比较精确而且可以求出全部的解，但是很难对动作建模。现在各个球队采用最多的就是机器学习算法，这种方法有较大的通用性，简单，且鲁棒性好。在球员的个人技术动作方面，历年的很多强队都公布了他们在这方面的代码，到目前为止这类问题的研究已经比较成熟，很多队伍都已经具备了很好的个人技术。1.3.3 球队的战略战术Robocup 是一个充满合作与对抗的多智能体环境，球队的整体策略是一个典型的分布式多智能体问题。由于服务器发给球员送过来的信息是有噪声的，因此建立一个精确的世界模型是球员做出正确决策的基础，这里介绍两种球和球员位置速度的预测模型7。一种是基于BP 学习算法的预测模型，通过对球员和Coach 获得的位置、速度信息进行采样，因为Coach 获得的信息是无噪音的，可以将它作为导师信号，而将球员获得的前几个周期的位置、速度信息作为神经网络的输入，对BP网络进行训练。在比赛过程中运用训练好的BP 神经网络对球和球员的位置和速度进行预测可以取得了较好的效果。. （公式从第五个汉字处用公式编辑器编写） (1-1)图1.1给出了系统幅值随频率变化的曲线。“图1.1”中前一个1表示章号，后1个表示序号。如论文中图表较少，可不加章号。表类似。图1.1 系统幅值Mp随频率的变化曲线线切割机床故障分类见表1.1所示。表1.1 线切割机床故障分类表产生故障机床总数（台）元器件损坏（台）工艺质量印刷板质量抗干扰性差环境不当使用不当125288215860842098（图表说明：图号在图的下方，表号在表的上方；图号、表号后应有文字说明。）在开发智能体的同时，各个大学也开发了不少辅助工具，如阵型调整工具，比赛统计分析工具，离线教练等等。这些工具的开发为智能体的开发调试提供了强有力的支持。（空一行）1.4 本文的结构本文以_的研发工程项目作为应用背景，对_技术进行了设计。全文共分为七章，各章的主要内容如下：第一章扼要地介绍了_的概念、特点与相关研究背景；第二章研究了_；第三章对_进行了研究，给出了_的控制方案，并讨论了_的设计方法；第四章_；第六章总结了全文的研究工作，给出了存在的问题和进一步研究的方向。（正文中公式必须使用公式编辑器书写，英文须使用Times New Roman）（正文，宋体小四号，行距20磅）第六章 结 论（包括：主要工作与结论、存在的问题及发展展望等）Robocup仿真程序研究是人工智能领域的一个统一平台，世界范围内的学校和研究机构正在开展着广泛而深入的研究，本论文旨在为以后参与进来的研究者提供一个基础，同时要构建一个队伍参加今年七月底在常州举行的2005中国机器人足球大赛。经过近6个月的工作，本论文已成功构建了一支队伍，同时保存了完整记录文档。相关工作总结如下。一、 主要工作及结论(1) 熟悉Linux操作系统及其基本操作，掌握Linux下C+和Matlab的程序设计方法以及相关工具。了解UvA底层代码的特点和工作方式以及各个变量和函数的功能。(2) 通过Server和SPADES手册了解Robocup3D程序的通信手段。合作翻译了SPADES手册和相关英文资料。了解2D和3D的区别和相同之处。(3) 对server中物理模型的参数进行测试，得出准确可靠的模型计算公式。(4) 采用面向对象的思想，分层次、分模块构建智能体的总体框架。(5) 构建智能体的结构完整world model，并深入研究了对场上移动物体的定位问题，并对不同方法实际测试作比较。二、 存在的问题(1) 目前智能体的编译是基于3Dserver，需要使用SPADES提供的智能体库构建一个智能体与SPADES通讯的接口，从而使智能体独立于服务器。(2) 个人技术还不完善，加速到某一点的精确计算，踢球的精度的控制等都仍需进一步完善。(3) 服务器和SPADES等相关平台还不完善，还在进一步完善中，如果他们尤其是server提供的模型稍有变化，就需要在智能体的模型和相关动作中得到实现。致 谢本设计（论文）的XX工作是在我的导师XXX职称？的精心指导和悉心关怀下完成的，在我的学业和设计（论文）的XX工作中无不倾注着导师辛勤的汗水和心血。导师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受的启迪。从导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。在我的设计（论文）撰写过程中，XXX、XXX、XXX等提出了XX意见和建议，向他们表示深深的感谢。在多年的学习生活中，还得到了许多学院领导、系（教研室）领导和老师的热情关心和帮助。最后，向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示由衷的谢意！衷心地感谢在百忙之中评阅我的设计（论文）和参加答辩的各位老师！ 英文用Times New RomanXXXX二OO八年六月 于南京致谢是作者向在自己的学习、生活，特别是设计（论文）完成过程中帮助过自己的人表达感谢的词句，应是发自内心的真实感受。文中给出的致谢辞仅供参考，不是每个人都适用的，特别是红色的词句请斟酌替换或使用。参 考 文 献Times New Roman小4号1. 杨庆，栾茂田，焦建奎等边坡渐进破坏可靠性分析及其应用第八届土力学及岩土工程学术会议论文集.北京.万国学术出版社.1999.349-352（引用论文集论文格式）2. Kuehnlw M R, Peeken H, Troeder C et al. The Toroi