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机器人世界杯足球赛简称为RoboCup,通过这项比赛可以促进人工智能、机器人学以及其他相关学科的发展。RoboCup3D仿真比赛类似于真实的人类足球比赛,相对于中型组实体机器人的比赛来说,可以突破硬件条件的限制,实现一些中型组无法实现的功能,通过设计仿真机器人的体系结构、感知模块、信息处理、决策、技能等,使之能够在复杂的环境中相互合作,并最终在比赛中取得胜利。比赛的研究成果可以应用到很多方面,例如太空探险、工业机器人等智能领域。RoboCup3D首届国际比赛于2004年在葡萄牙里斯本举行,国内首届RoboCup3D仿真组比赛于2005年在江苏常州举行的中国机器人大赛中设立。通过近几年的发展,比赛中的仿真机器人经历了从球形机器人到类人仿真机器人的变化,目前国内RoboCup3D仿真比赛发展仍处于初期阶段,参加比赛的队伍不是很多,在球队策略及球员高级技能方面的研究还很不成熟,目前各个高校都处在对比赛环境和球员基本技能的研究中。本文主要对RoboCup3D仿真比赛系统中的仿真机器人进行研究,主要研究内容如下：(1) RoboCup3D仿真机器人的体系结构通过分析Agent常用结构模型的优缺点,并结合RoboCup3D仿真环境的特点,采用基于层结构的混合模型来设计TAIJI3D方真机器人,将其划分为接口层、世界模型层、决策层和技术层四个层次。(2) RoboCup3D仿真机器人的世界模型提出基于观测值加权融合的卡尔曼滤波方法(GQ-KF)来对仿真机器人进行较精确的自定位,并在此基础上对球场上其他物体进行定位,从而实现对仿真机器人的世界模型的更新。实验证明这种方法可以提高自定位的精度,从而得到相对精确的世界模型。对世界模型的预测也进行了研究。(3) RoboCup3D仿真机器人技术层中的截球和射门技术对仿真机器人技术层中的截球和射门这两个重要技术进行了详细研究,提出了将截球分为近距离截球和远距离截球两种情况讨论,并采用BP神经网络对远距离截球技术进行训练。在不能直接射门的情况下提出采用A*搜索算法寻找射门路径。最后进行了总结,说明了本文的主要研究成果,同时对课题中需要改进之处提出了展望。