4  角色分配与协调层设计
     该层是连接上层的意图和机器人足球队员的具体行动的桥梁，它负责协调各机器人的行为，组织多机器人的合作与协商，解决多机器人资源冲突问题，并根据执行结果调整分配策略和角色内容。设场上5个机器人最终角色分配结果为:(Rr1，Rr2，Rr3，Rr4，Rr5)，我们将角色的这种排列称为机器人角色序列。这样，本层就可以看作是队形角色序列空间(即队形空间)F到机器人角色序列空间Rr的一个映射，
记为: f:F－>Rr
其中Rr＝｛(Rr1，Rr2，Rr3，Rr4，Rr5)| Rr1～Rr5∈R｝。
为了很好的进行角色分配，我们为每个角色设计了相应的角色性能指标评判函数，
记为: J = g(i,r)
 其中，i为机器人的号码，r为角色。
角色性能指标评判函数的定义为角色分配过程提供依据。
角色分配的基本原则为:
(1) 为让各个机器人干最适合自己干的事情，也就是如果:
g(i,r)=max(g(1,r), g(2,r), g(3,r), g(4,r), g(5,r)),
则给机器人i分配r角色;
(2) 优先分配重要角色。就是在为角色分配机器人的时候，重要的角色将会先被分配;
(3) 尽量不发生的资源冲突。
     为了保证一个机器人只能被分配一个角色，角色性能指标评判函数将已经分配角色的机器人的性能指标置为一个非常小的值。这样，就保证了任何一个机器人都会有一项角色性能指标是所有指标中最大的，也就是说每一个机器人有且仅有一个被分配角色与之相对应。

     在以上基本原则的基础上，我们为了考虑其他一些因素增加了角色性能指标评判函数的功能:
第一项是为了保持进攻和防守的连续性，我们跟踪每个机器人的角色分配情况，并给予已经分配某个角色的机器人在下次分配同样角色的时候给予某种优先权。

     第二项是为了保证机器人执行任务的效率，我们跟踪每个机器人的任务执行效果，对于连续被分配某个特定角色的机器人，如果该机器人关于该角色的性能指标持续减小且指标值一直为较大值，则在下次分配同样角色的时候将该机器人关于该角色的角色性能指标置为一个非常小的值。

     角色的分配不仅要考虑单个机器人角色性能指标情况，还要从整体上综合考虑以协调多机器人行为。在角色分配无法解决资源冲突问题时，我们通过优先保证重要角色的贯彻执行，更换不重要的角色的方法进行协调。

5  快速反应模块设计
     快速反应模块是为了提高决策系统对于某些特殊情况而设计的，这些特殊情况包括我方机器人进入了我方球门内，我方机器人进入了对方球门内等等。我们用通过该模块直接给出机器人轮速的方法应对紧急情况以提高系统的实时性。

6  结束语
     装备了该决策系统的东北大学牛牛队在2002年的FIRACUP(足球机器人FIRA世界杯)上获得了Simurosot(Middle League)项目的第二名、Simurosot(Large League)项目的第三名和Mirosot(Middle League)项目的第三名，并在随后的国内比赛中获得了RoboCup小型组、Mirosot(Small League)、Mirosot(Middle League)和Simurosot(Large League)等四项赛事的冠军。这些都说明该系统是成功的。希望我们的实践能为其他院校的系统设计提供帮助。

参考文献
[1] 高大志,张春晖,徐心和. 机器人足球—智能机器人的新领域[J]. 机器人,1998,20(4): 309～314.
[2] Kim J H. Cooperation multiagent system: from the robotsoccer perspective[A]. Proceedings of Mirosot'97 [C]. Tajon, 1997:5～16.
[3] Messom C. Deterimining offensive pocession in multi-agent team based competitive games[A]. Proc of Mirosot'97[C]. Tajon, 1997:71～75.
[4] 李 毅,石纯一. 基于BDI的对手Agent模型[J]. 软件学报,2002,13(4):643～648.
[5] 吴丽娟,徐心和. 基于遗传算法的足球机器人比赛中障碍回避策略的设计[J]. 机器人,2001,23(2):142～145.
[6] Xu CH H, Li H M, Xu X H. A composite controller based on fuzzy rules and neural networks for soccer robot system [A]. IEEE Proceedings of the First International Conference on Machine Learning and Cybernetics [C], Beijing: 2002:511～514.

作者简介
薛方正(1977-)  东北大学博士研究生  主要研究方向:多机器人协调与对抗
曹  洋(1980-)  中国科技大学博士后  主要研究方向: 机器人控制。
高大志(1945-)  东北大学副教授  主要研究方向: 足球机器人。