大赛 | 第十八届全国大学生智能车大赛 大疆天途智能仓储创意组

2023-05-08 🤓阅读: 23 次

一、竞赛背景 

全国大学生智能汽车竞赛是以智能汽车为研究对象的创意性科技竞赛,是面向全国大学生的一种具有探索性工程的实践活动,是教育部倡导的大学生科技竞赛之一。竞赛以立足培养,重在参与,鼓励探索,追求卓越为指导思想,培养大学生的创意性科技竞赛能力。

随着无人机技术与智能驾驶技术的不断发展,相关技术服务已经渗透诸多行业,同时也改变了传统行业的作业方式。近些年来,部分大型仓库或配送中心尝试采用无人机代替人工进行库存盘点工作,利用无人机的云台相机在飞行过程中对仓储物品上的标签进行识别,获取当前的库存信息,并与后台数据库信息进行比对,保证了仓储货物数量的准确性与有效性,有效地减少了仓储物资盘点错误,同时也大大减轻了人工盘点的工作量,提升了工作效率。

本次赛事在该背景下,以“智能仓储”为主题,基于SLAM、导航、计算机视觉、多机协同等前沿技术,并结合基础的机械设计改装,以模拟实现空地协同、无人化、智能化的库存盘点工作。

二、参赛要求

2.1参赛对象:

1、全日制在校研究生、本科生和全国在籍中职、高职学生。

2、竞赛分为职教组和高教组两个组别。

职教组:全国在籍中职、高职学生。

高教组:全日制在校本科、研究生。

2.2队伍组成:

1、大疆·天途智能仓储采取团体赛形式,每支参赛队选手不超过6人(其中高教组最多1名研究生)。

2、每支队伍指导老师不超过2人,两名老师必须有不同的专业背景。

2.3参赛单位:

1、参赛队以学校为单位进行报名,每个学校报名参赛的队伍不超过2支,不得跨校组队。2、参赛选手报名须保证所提供的个人信息真实、准确、有效, 否则将取消选手参赛资格。3、参赛队伍报名成功后,不得再随意更改或替换参赛队员。

三、竞赛安排

3.1竞赛日程表:

本次大赛共分为线上预选赛,线下分区赛和线下全国总决赛三个阶段。2023年竞赛时间规划如下表所示:

3.2线上预选赛选拔方式:

3.2.1说明

本次线上预选赛仅作为竞赛设备赞助的依据,不作为大赛最终成绩参考。不参加线上预选赛的队伍也可报名参加线下分区赛。

3.2.2参与对象

报名参与线上预选赛的队伍可以参与该环节。

3.2.3参与形式
以参赛队伍为单位,通过队长登录系统报名提交。
3.2.4报名时间
2023年3月13日18:00-2023年4月30日18:00。
3.2.5选拔方式
线上预选赛采取《赛季规划》作品征集和腾讯会议线上答辩形式进行,请各参赛队伍仔细阅《赛季规划》模板进行作品撰写,要求作品逻辑清晰,重点突出。
3.2.6《赛季规划》模板获取途径如下
链接:https://docs.qq.com/doc/DU2lmc0pVU3hRSnl6
3.2.7文档要求
PDF格式文档+表格(项目进度安排表和团队预算表),PDF格式文档:正文小四号宋体(中文),固定1.5倍行距;表格格式格式文档:正文11号宋体(中文)或Times New Roman(英文);设置自动换行、自动调整行高及列宽;非特殊必要,保持所有文本垂直居中,并统一水平左对齐或居中对齐。
3.2.8文档命名格式
学校+队名+规划文档;学校+队名+进度安排;学校+队名+团队预算。
3.2.9奖励内容
综合线上预选赛评比高教组和职教组累计前30名的参赛队伍将获得天途赞助的竞赛平台一套(大赛期间免费使用权),第31名-60名的队伍可享受天途低价出租大赛设备的优惠。
3.2.10线上预选赛评分规则如下

链接:https://docs.qq.com/sheet/DU0hSZXhGeUlGUGx1?tab=BB08J2

 

四、竞赛内容

4.1比赛场地

比赛场地(以下简称“赛场”)是一个长9米、宽4.6米的区域(如图1所示),赛场外围有上边沿距离赛场地面高度为4米的黑色钢制围挡。赛场内设有作业启动/终止区、过道、货架、待盘点的货物和无人机临时安全起落区。

图1 赛场平面示意图

◆作业启动/终止区(A区):系统启动/终止作业的位置、允许无人机进行起飞/降落操作的区域。

◆货架放置区(B区):四排高为2米的货架会固定放置在该区域内(待盘点的货物会随机分布在货架上)。

◆无人机临时安全起落区(C区):允许无人机进行临时性起飞/降落操作的区域。

◆过道:除图中明确标注的A、B、C三个区域外,赛场内的其他区域均为仓库内的过道。

 

图2 赛场尺寸标注图

注:所有场地道具的尺寸误差均在±5%以内。场地尺寸标注图中所标注的尺寸参数单位为 mm。

图3 赛场俯视图

 

图4 赛场斜视图

图5 赛场轴测图

 

4.1.1AB双赛场机制

AB双赛场机制仅针对职教组有效。即职教组的赛场整体分为A版和B版两个版本,相较于A版赛场,B版赛场中增设了蓝色引导线,用于为智能车和无人机行驶提供引导,如图6所示,参赛队可以在每轮比赛开始前,根据队伍策略自行确定使用A版或B版赛场。由于使用B版赛场会造成比赛的整体难度大幅下降,因此,若参赛队该轮选择使用B版赛场,则会对该轮总分进行固定比例的折算(总分*难度系数)。参赛队需要根据自身实力综合评估,制定合理的比赛策略。

图6 职教组B版赛场示意图

 

4.1.2赛场围挡

职教组和高教组的赛场围挡样式存在区别,具体描述如下。

职教组

职教组的赛场围挡上部为网孔状,方便裁判及选手观察机器运行状态;围挡下部封闭无网孔,以减少赛场外部环境对场内智能车运行的干扰,围挡样式如图7所示。

图7 职教组围挡示意图

高教组

高教组的赛场围挡没有封闭区域,为全网格状,样式如图8所示。

图8 高教组围挡示意图

4.1.3货架及待盘点的货物

单排货架长5米(由多个短货架拼接构成)、宽0.3米、高2米,一共分为4层。每次比赛中会有固定数量的货物被随机放置在货架上,如图9所示。货物没有固定的尺寸,但每个待盘点货物正向通道的立面均会粘贴带有该货品信息的二维码,大小为12cm*12cm,二维码在该立面粘贴的位置不固定。

图9 货物放置示意图

另外,职教组货架最底层的货物是明确整齐摆放的状态,如图10所示,但二维码信息在货物立面上的粘贴位置依旧随机。

图10 职教组货架最底层货物的摆放示意图

 

4.2竞赛任务

4.2.1预备任务

每个队伍上场比赛时,需要在指定的时间内,在当值裁判组的监督下对系统进行部署和调试。(职教组的参赛队需要先与当值裁判组确认本轮比赛所使用的场地类型。)

4.2.2赛题任务

围绕比赛主题——智慧仓储,在指定的比赛时间内,充分利用无人机和智能车开展空地协同作业,对仓库内的货物进行盘点。
启动:当值主裁通过裁判系统对无人机和智能车下达开始作业指令,无人机需要先对指令进行响应,并在规定的启动区内完成起飞动作;在无人机完全脱离与智能车的接触后,智能车再对指令进行响应,离开启动区域;当无人机和智能车均完全脱离启动区后,该项环节结束。
作业:无人机和智能车需要保障沿货架间的通道安全行驶,并分别对货架高层和低层摆放的货物进行扫码盘点作业,最后将货品信息汇总成一份表格文件。充电:无人机在作业过程中需要选择合适的时机和位置降落回智能车平台上,完成一次模拟充电。(注:① 无人机的临时起飞/降落必须在无人机临时安全起落区内完成;② 无人机降落回智能车平台后,需要在平台上保持停留5秒以上,视为完成模拟充电;③ 根据赛题设定,无人机起始电量不足以完成全部货物的盘点作业,因此若放弃模拟充电任务,等同视为有部分货物无法进行扫码盘点,故会在总分结算时对作业得分按固定比例进行折算。)返航:无人机和智能车在完成全部货物盘点后,需要返回起始点,无人机需要在停止区内降落并停桨。另外,在高教组每次比赛中,赛场内的无人机临时安全起落区以及过道内会随机出现2名作业工人,为保障作业的安全性,智能车必须绕过工人行驶,否则会有相应的处罚。

4.3比赛用车模

4.3.1比赛用车模-地面端本次竞赛用地面端车模仅允许使用天途RM-BOX-A智能车,智能车外观如图11所示,智能车的主要参数如表1所示。参赛队可以根据自身的参赛策略,基于智能车进行加装设计,即需要基于图11所展示的基础底盘,自行设计、加装停机坪等结构件。需要注意,原装的最小部件单元禁止进行任何形式的改装,如电池、主控器、电机等。改装后,整机尺寸不超过长500mm,宽450mm,高330mm。

图11 天途RM-BOX-A智能车

 

表1 天途RM-BOX-A智能车主要参数
4.3.2比赛用车模-天空端 本次竞赛用天空端车模仅允许使用天途M3-BOX系列无人机,该系列无人机包含A、B两个版本,如图12所示,无人机的主要参数如表2所示,参赛队可结合实际情况自行选择。参赛队可以根据自身的参赛策略,对无人机加装必要的机械结构和传感器,以实现图像识别、车辆跟踪等赛题所要求的功能。需要注意,天途M3-BOX系列无人机原装的所有部件禁止任何形式的拆卸,即无人机自带的电池、控制器、桨叶、执行器、机臂结构等,严禁进行任何形式的改装;对无人机的改装仅限于“加装”。

图12天途M3-BOX-A无人机(左) 天途M3-BOX-B无人机(右)

 

表2 天途M3-BOX系列无人机关键参数表

五、竞赛答疑

5.1技术交流

请各位参赛队伍报名后尽快扫码加入“智能仓储”技术交流群;所有参赛队伍选手都可进入该群进行技术交流。

 

5.2信息发布及报名通道

赛事后续通知及规则补充,请关注全国大学生智能汽车竞赛官网 smartcar.cdstm.cn。并请扫码下载掌上天途APP报名。

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