一、競賽背景?
全國大學(xué)生智能汽車競賽是以智能汽車為研究對象的創(chuàng)意性科技競賽,是面向全國大學(xué)生的一種具有探索性工程的實踐活動,是教育部倡導(dǎo)的大學(xué)生科技競賽之一。競賽以立足培養(yǎng),重在參與,鼓勵探索,追求卓越為指導(dǎo)思想,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)意性科技競賽能力。
隨著無人機技術(shù)與智能駕駛技術(shù)的不斷發(fā)展,相關(guān)技術(shù)服務(wù)已經(jīng)滲透諸多行業(yè),同時也改變了傳統(tǒng)行業(yè)的作業(yè)方式。近些年來,部分大型倉庫或配送中心嘗試采用無人機代替人工進行庫存盤點工作,利用無人機的云臺相機在飛行過程中對倉儲物品上的標簽進行識別,獲取當(dāng)前的庫存信息,并與后臺數(shù)據(jù)庫信息進行比對,保證了倉儲貨物數(shù)量的準確性與有效性,有效地減少了倉儲物資盤點錯誤,同時也大大減輕了人工盤點的工作量,提升了工作效率。
本次賽事在該背景下,以“智能倉儲”為主題,基于SLAM、導(dǎo)航、計算機視覺、多機協(xié)同等前沿技術(shù),并結(jié)合基礎(chǔ)的機械設(shè)計改裝,以模擬實現(xiàn)空地協(xié)同、無人化、智能化的庫存盤點工作。
二、參賽要求
2.1參賽對象:
1、全日制在校研究生、本科生和全國在籍中職、高職學(xué)生。
2、競賽分為職教組和高教組兩個組別。
職教組:全國在籍中職、高職學(xué)生。
高教組:全日制在校本科、研究生。
2.2隊伍組成:
1、大疆·天途智能倉儲采取團體賽形式,每支參賽隊選手不超過6人(其中高教組最多1名研究生)。
2、每支隊伍指導(dǎo)老師不超過2人,兩名老師必須有不同的專業(yè)背景。
2.3參賽單位:
1、參賽隊以學(xué)校為單位進行報名,每個學(xué)校報名參賽的隊伍不超過2支,不得跨校組隊。2、參賽選手報名須保證所提供的個人信息真實、準確、有效, 否則將取消選手參賽資格。3、參賽隊伍報名成功后,不得再隨意更改或替換參賽隊員。
三、競賽安排
3.1競賽日程表:
本次大賽共分為線上預(yù)選賽,線下分區(qū)賽和線下全國總決賽三個階段。2023年競賽時間規(guī)劃如下表所示:
3.2線上預(yù)選賽選拔方式:
3.2.1說明
本次線上預(yù)選賽僅作為競賽設(shè)備贊助的依據(jù),不作為大賽最終成績參考。不參加線上預(yù)選賽的隊伍也可報名參加線下分區(qū)賽。
3.2.2參與對象
報名參與線上預(yù)選賽的隊伍可以參與該環(huán)節(jié)。
以參賽隊伍為單位,通過隊長登錄系統(tǒng)報名提交。
2023年3月13日18:00-2023年4月30日18:00。
線上預(yù)選賽采取《賽季規(guī)劃》作品征集和騰訊會議線上答辯形式進行,請各參賽隊伍仔細閱《賽季規(guī)劃》模板進行作品撰寫,要求作品邏輯清晰,重點突出。
PDF格式文檔+表格(項目進度安排表和團隊預(yù)算表),PDF格式文檔:正文小四號宋體(中文),固定1.5倍行距;表格格式格式文檔:正文11號宋體(中文)或Times New Roman(英文);設(shè)置自動換行、自動調(diào)整行高及列寬;非特殊必要,保持所有文本垂直居中,并統(tǒng)一水平左對齊或居中對齊。
學(xué)校+隊名+規(guī)劃文檔;學(xué)校+隊名+進度安排;學(xué)校+隊名+團隊預(yù)算。
綜合線上預(yù)選賽評比高教組和職教組累計前30名的參賽隊伍將獲得天途贊助的競賽平臺一套(大賽期間免費使用權(quán)),第31名-60名的隊伍可享受天途低價出租大賽設(shè)備的優(yōu)惠。
3.2.10線上預(yù)選賽評分規(guī)則如下
鏈接:https://docs.qq.com/sheet/DU0hSZXhGeUlGUGx1?tab=BB08J2
四、競賽內(nèi)容
4.1比賽場地
比賽場地(以下簡稱“賽場”)是一個長9米、寬4.6米的區(qū)域(如圖1所示),賽場外圍有上邊沿距離賽場地面高度為4米的黑色鋼制圍擋。賽場內(nèi)設(shè)有作業(yè)啟動/終止區(qū)、過道、貨架、待盤點的貨物和無人機臨時安全起落區(qū)。
圖1 賽場平面示意圖
◆作業(yè)啟動/終止區(qū)(A區(qū)):系統(tǒng)啟動/終止作業(yè)的位置、允許無人機進行起飛/降落操作的區(qū)域。
◆貨架放置區(qū)(B區(qū)):四排高為2米的貨架會固定放置在該區(qū)域內(nèi)(待盤點的貨物會隨機分布在貨架上)。
◆無人機臨時安全起落區(qū)(C區(qū)):允許無人機進行臨時性起飛/降落操作的區(qū)域。
◆過道:除圖中明確標注的A、B、C三個區(qū)域外,賽場內(nèi)的其他區(qū)域均為倉庫內(nèi)的過道。
圖2 賽場尺寸標注圖
注:所有場地道具的尺寸誤差均在±5%以內(nèi)。場地尺寸標注圖中所標注的尺寸參數(shù)單位為 mm。
圖3 賽場俯視圖
圖4 賽場斜視圖
圖5 賽場軸測圖
4.1.1AB雙賽場機制
AB雙賽場機制僅針對職教組有效。即職教組的賽場整體分為A版和B版兩個版本,相較于A版賽場,B版賽場中增設(shè)了藍色引導(dǎo)線,用于為智能車和無人機行駛提供引導(dǎo),如圖6所示,參賽隊可以在每輪比賽開始前,根據(jù)隊伍策略自行確定使用A版或B版賽場。由于使用B版賽場會造成比賽的整體難度大幅下降,因此,若參賽隊該輪選擇使用B版賽場,則會對該輪總分進行固定比例的折算(總分*難度系數(shù))。參賽隊需要根據(jù)自身實力綜合評估,制定合理的比賽策略。
圖6 職教組B版賽場示意圖
4.1.2賽場圍擋
職教組和高教組的賽場圍擋樣式存在區(qū)別,具體描述如下。
職教組
職教組的賽場圍擋上部為網(wǎng)孔狀,方便裁判及選手觀察機器運行狀態(tài);圍擋下部封閉無網(wǎng)孔,以減少賽場外部環(huán)境對場內(nèi)智能車運行的干擾,圍擋樣式如圖7所示。
圖7 職教組圍擋示意圖
高教組
高教組的賽場圍擋沒有封閉區(qū)域,為全網(wǎng)格狀,樣式如圖8所示。
圖8 高教組圍擋示意圖
單排貨架長5米(由多個短貨架拼接構(gòu)成)、寬0.3米、高2米,一共分為4層。每次比賽中會有固定數(shù)量的貨物被隨機放置在貨架上,如圖9所示。貨物沒有固定的尺寸,但每個待盤點貨物正向通道的立面均會粘貼帶有該貨品信息的二維碼,大小為12cm*12cm,二維碼在該立面粘貼的位置不固定。
圖9 貨物放置示意圖
另外,職教組貨架最底層的貨物是明確整齊擺放的狀態(tài),如圖10所示,但二維碼信息在貨物立面上的粘貼位置依舊隨機。
圖10 職教組貨架最底層貨物的擺放示意圖
4.2競賽任務(wù)
4.2.1預(yù)備任務(wù)
每個隊伍上場比賽時,需要在指定的時間內(nèi),在當(dāng)值裁判組的監(jiān)督下對系統(tǒng)進行部署和調(diào)試。(職教組的參賽隊需要先與當(dāng)值裁判組確認本輪比賽所使用的場地類型。)
4.2.2賽題任務(wù)
圍繞比賽主題——智慧倉儲,在指定的比賽時間內(nèi),充分利用無人機和智能車開展空地協(xié)同作業(yè),對倉庫內(nèi)的貨物進行盤點。
啟動:當(dāng)值主裁通過裁判系統(tǒng)對無人機和智能車下達開始作業(yè)指令,無人機需要先對指令進行響應(yīng),并在規(guī)定的啟動區(qū)內(nèi)完成起飛動作;在無人機完全脫離與智能車的接觸后,智能車再對指令進行響應(yīng),離開啟動區(qū)域;當(dāng)無人機和智能車均完全脫離啟動區(qū)后,該項環(huán)節(jié)結(jié)束。
作業(yè):無人機和智能車需要保障沿貨架間的通道安全行駛,并分別對貨架高層和低層擺放的貨物進行掃碼盤點作業(yè),最后將貨品信息匯總成一份表格文件。充電:無人機在作業(yè)過程中需要選擇合適的時機和位置降落回智能車平臺上,完成一次模擬充電。(注:① 無人機的臨時起飛/降落必須在無人機臨時安全起落區(qū)內(nèi)完成;② 無人機降落回智能車平臺后,需要在平臺上保持停留5秒以上,視為完成模擬充電;③ 根據(jù)賽題設(shè)定,無人機起始電量不足以完成全部貨物的盤點作業(yè),因此若放棄模擬充電任務(wù),等同視為有部分貨物無法進行掃碼盤點,故會在總分結(jié)算時對作業(yè)得分按固定比例進行折算。)返航:無人機和智能車在完成全部貨物盤點后,需要返回起始點,無人機需要在停止區(qū)內(nèi)降落并停槳。另外,在高教組每次比賽中,賽場內(nèi)的無人機臨時安全起落區(qū)以及過道內(nèi)會隨機出現(xiàn)2名作業(yè)工人,為保障作業(yè)的安全性,智能車必須繞過工人行駛,否則會有相應(yīng)的處罰。
4.3比賽用車模
4.3.1比賽用車模-地面端本次競賽用地面端車模僅允許使用天途RM-BOX-A智能車,智能車外觀如圖11所示,智能車的主要參數(shù)如表1所示。參賽隊可以根據(jù)自身的參賽策略,基于智能車進行加裝設(shè)計,即需要基于圖11所展示的基礎(chǔ)底盤,自行設(shè)計、加裝停機坪等結(jié)構(gòu)件。需要注意,原裝的最小部件單元禁止進行任何形式的改裝,如電池、主控器、電機等。改裝后,整機尺寸不超過長500mm,寬450mm,高330mm。
圖11 天途RM-BOX-A智能車
表1 天途RM-BOX-A智能車主要參數(shù)
4.3.2比賽用車模-天空端?本次競賽用天空端車模僅允許使用天途M3-BOX系列無人機,該系列無人機包含A、B兩個版本,如圖12所示,無人機的主要參數(shù)如表2所示,參賽隊可結(jié)合實際情況自行選擇。參賽隊可以根據(jù)自身的參賽策略,對無人機加裝必要的機械結(jié)構(gòu)和傳感器,以實現(xiàn)圖像識別、車輛跟蹤等賽題所要求的功能。需要注意,天途M3-BOX系列無人機原裝的所有部件禁止任何形式的拆卸,即無人機自帶的電池、控制器、槳葉、執(zhí)行器、機臂結(jié)構(gòu)等,嚴禁進行任何形式的改裝;對無人機的改裝僅限于“加裝”。
圖12天途M3-BOX-A無人機(左) 天途M3-BOX-B無人機(右)
表2 天途M3-BOX系列無人機關(guān)鍵參數(shù)表
五、競賽答疑
請各位參賽隊伍報名后盡快掃碼加入“智能倉儲”技術(shù)交流群;所有參賽隊伍選手都可進入該群進行技術(shù)交流。
5.2信息發(fā)布及報名通道
賽事后續(xù)通知及規(guī)則補充,請關(guān)注全國大學(xué)生智能汽車競賽官網(wǎng) smartcar.cdstm.cn。并請掃碼下載掌上天途APP報名。
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