状态机与跳转¶
本文将大致介绍SRC代码系统中lua部分最重要的逻辑，即状态机跳转，以及Play文件夹下的个脚本。这些脚本在脚本选择后被调用，是组织机器人在场上活动的核心。
Play¶
Play分为Nor、Ref和test两部分，Nor部分放置了NormalKick中NorPlay指令链接的脚本，Ref部分放置了其它指令链接的脚本。Test系列脚本用于开发时的各种Skill测试，在TestMode下运行。
这部分的脚本的底层逻辑是状态机跳转，通过分析场上的情况决定进入哪种状态，进而执行哪种任务.
状态机¶
什么是状态机
状态机用来描述系统在面对不同情况下的行为.状态机的组成包括 当前状态 、输出事件 、状态转移 等.
状态机的设计遵循以下步骤
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定义状态：确定系统需要的所有状态
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定义转换：确定状态之间的转换规则，包括触发转换的事件和条件
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设计状态转移图：使用图形化的方式表示状态和转换，这有助于理解和设计状态机
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实现状态机：根据设计的状态转移图，使用编程语言或硬件描述语言实现状态机
举个例子:
graph RL
node([状态机示意图])
style node fill:#f9f,stroke:#333,stroke-width:4px
S[睡觉];E[吃饭];L[上课];
S -- 上课铃响 --> L;
L -- 困且枯燥 --> S;
E -- 上课铃响 --> L;
L -- 饭到了且下课了 --> E;
S -- 肚子饿 --> E;
E -- 吃饱喝足 --> S;- 三个状态:睡觉,吃饭,上课
- 对应三个输出事件:闭眼,心率降低,呼吸拉长; 牙齿咬合,舌头搅拌,消化系统活跃; 发呆,游离,打哈欠
- 四个状态转移:睡觉->上课,上课->睡觉,吃饭->上课,上课->吃饭,睡觉->吃饭,吃饭->睡觉
- 状态转移条件:上课铃响,肚子饿,饭到了且下课了,困且枯燥...
用lua写状态机¶
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进入一个状态，
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从World Model中获取信息，判断下一步进入哪个状态
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动作分配
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匹配规则 我们以Ref中的Ref_BackKick_th.lua脚本为例
--首先是变量和函数的定义和声明
--定义一些可能要用到的值,包括距离阈值,跑位点等
local SHOOT_POS = ball.antiYPos(CGeoPoint:new_local(120/1200*param.pitchLength,0/900*param.pitchWidth))
local RECEIVE_POS = function()
return SHOOT_POS() + Utils.Polar2Vector(20,ball.toPointDir(SHOOT_POS())()+ball.antiY()*math.pi/4)
end
...
--从gPlayTable.CreatPlay开始为程序的主体部分
-- 在实现中，每个状态都是一个Lua的table类型变量，
-- 包括switch，match，Kicker、Goalie（各个角色）这些键
gPlayTable.CreatePlay{
firstState = "toBall1", --进入第一个状态
["toBall1"] = {
switch = function () --switch中进行状态跳转的决定
if bufcnt(player.toTargetDist("Assister") < 5, 10, 180) then
return "toBall2" --满足if条件，跳转到 “toBall2”
end
end,
--若不跳转状态，在此状态下场上4辆车分别担任以下任务,调用封装的SKill
Assister = task.goCmuRush(...),--跑位
Leader = task.goCmuRush(...),--跑位
Powerhouse = task.support(...),
Goalie = task.goalieNew(),--守门
--在match部分进行任务匹配.match = ""就是不匹配。match中从左往右优先级依次降低，对场上车辆而言离球从近到远的优先级由高到低。例如下面离任务点（一般是球的位置）最近的车成为Assiter，执行goCmuRush任务，以此类推。Goalie固定为0号车，不用匹配。这里Goalie的固定车号在Config中的gRoleFixNum里设置
--一对括号内的任务点为“一组”，按组依次匹配组内的最优任务点执行车辆。[]:Real Time，实时最优匹配；():Once，进入状态后匹配一次；{}:Never，除非该状态为进入脚本初状态才会匹配一次
match = "[A][L][P]",
--order用于当有车被罚下时，如有一辆车被罚下，则先取消Assister的角色，即场上不会有车执行Assister的任务，以此类推
order="ALP"
},
["toBall2"] = {
switch = function ()
if bufcnt(player.toTargetDist("Assister") < 5, 10, 180) then
return "getball"
end
end,
Assister = task.goCmuRush(...),
Leader = task.goCmuRush(...),
Powerhouse = task.support(...),
Goalie = task.goalieNew(),
match = "[A][L][P]",
order="ALP"
},
...
--最后是程序结束部分
--可以直接简单理解为格式,其中name对应文件名
name = "Ref_BackKick_show",--文件名
applicable = {
exp = "a",
a = true
},
attribute = "attack",
timeout = 99999
}
匹配规则¶
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由于在机器人足球比赛中,以多智能体的形式执行动作,因此匹配动作的执行者非常重要
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目前的匹配机制以离任务点的距离来作优先级进行区分
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以下是可使用的球员角色
三种匹配机制:
一对括号内的任务点为“一组”(1)，按组依次匹配组内的最优任务点执行车辆
详情参见RoleMatch.lua
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[]: Real Time，实时最优匹配
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(): Once，进入状态后匹配一次
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{}: Never，除非该状态为进入脚本初状态才会匹配一次
常用到的状态跳转时调用的函数¶
bufcunt¶
巧用bufcnt实现状态机跳转
bufcnt相比其他的状态跳转如if,else,switch case等,可以实现更加复杂的跳转逻辑
bufcnt(cond, buf, cnt)
其中cond为跳转条件,buf为满足的cond的持续帧数,当满足cond时间超过buf后返回true
当一直没有切换状态的时间超过buf后也返回true
下面是一些常用的bufcunt里的第一个参数:
player.toTargetDist(role) --role到目标点的距离
player.toPointDist(role, point) --role到point的距离
player.kickBall(role) --role将球踢出
ball.toPlayerHeadDist(role) --球到接球车的距离
ball¶
详情可见ssl\worldmodel\ball.lua
--位置
ball.pos()
ball.posX()
ball.posY()
---速度
ball.vel()
ball.velX()
ball.velY()
--距离
ball.toPlayerHeadDist() --球到某球员的距离
ball.toPlayerHeadDir() --球到某球员的方向
--其他
ball.antiYPos(p) --将 p 点的 Y 坐标取为负值
ball.syntYPos(p) --将 p 点的 Y 坐标取为正值
ball.refAntiYPos(p) --在定位球中使用的反向点
ball.refSyntYPos(p) --在定位球中使用的同向点v
player¶
详情可见ssl\worldmodel\player.lua