01 背??景

??全 國大學(xué)生智能汽車競賽^[1] 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。

??近年來，人工智能這一科技浪潮正在深刻改變著世界，智能機(jī)器人作為人工智能的一個綜合性載體已經(jīng)開始滲透進(jìn)日常生活的方方面面。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和先進(jìn)自動控制設(shè)備的廣泛采用，以及人力成本的日益增加，對自動化搬運環(huán)節(jié)的需求也越來越大，但是目前國內(nèi)智慧物流方面的技術(shù)人才比較匱乏。

? ? ? ? 本次大賽以工業(yè)智慧物流為主題，以無人駕駛技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用為基礎(chǔ)，圍繞人工智能領(lǐng)域典型傳感器的使用、操作、編程、調(diào)試等內(nèi)容，考察選手對當(dāng)下熱門的運動控制、無人駕駛算法、視覺識別算法的應(yīng)用能力，強化選手對智能感知技術(shù)在工業(yè)中應(yīng)用的綜合技能，為在工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用人工智能技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)?？倹Q賽成績前10的隊伍可以獲得航天三院內(nèi)推名額?？萍紡娷?，航天報國！

02 參賽要求及安排

一、參賽要求

??1）航天智慧物流創(chuàng)意組比賽作為智能汽車競賽的創(chuàng)意比賽面向全國全日制在校研究生、本科生和?？粕?/p>??2）每個隊伍最多參與學(xué)生5人，指導(dǎo)老師1~2名；

??3）未參加線上預(yù)選賽，亦可報名參加線下分區(qū)選拔賽；

??4）每個學(xué)校允許多支隊伍參加線上預(yù)選賽，但只能一只隊伍通過線上預(yù)選賽獲得贊助車模。

二、賽事時間安排

賽段	時間點	進(jìn)度
線上預(yù)選賽	2021年12月1日	線上預(yù)選賽開啟報名
	2022年3月31日	線上預(yù)選賽報名入口關(guān)閉，報名結(jié)束
	2022年4月8日	公布線上成績及獲得使用權(quán)隊伍名單
分賽區(qū)選拔賽	2022年4月10日	發(fā)放并郵寄整套航天?輕舟機(jī)器人
	2022年4月-7月	提供線上或線下的技術(shù)培訓(xùn)（多次）
	2022年6月15日	公布線下選拔賽名單
	2022年7月-8月	分賽區(qū)選拔賽舉辦
全國總決賽	2022年8月	全國總決賽舉辦

03 報名與選拔

??下面是線上預(yù)選賽報名及選拔方案。

一、線上賽報名

??發(fā)送郵件到郵箱qingzhouai@163.com進(jìn)行報名及相關(guān)咨詢，參賽報名回執(zhí)表見附件1。

二、篩選方案

??本次競賽協(xié)辦方提供60臺車模等設(shè)備贊助，提供車模在本賽季競賽期間的使用權(quán)。最后綜合線上預(yù)選賽的成績，在全部隊伍中評選出60支隊伍獲取贊助資格。

三、作品提交

??本次線上預(yù)選賽需要按照要求提交測試視頻、工程代碼和方案報告，將資料在報名截止前發(fā)到指定郵箱qingzhouai@163.com。

四、需要下載文件及資料

• 鏈接：https://pan.baidu.com/s/1WnDCgMjISsliRNvJTZtHqw
• 提取碼：09u5

04 線上預(yù)選賽

??下面為線上預(yù)選賽比賽方案。

一、線上預(yù)選賽規(guī)則

??線上預(yù)選賽考察選手對智慧物流中無人駕駛相關(guān)所需的基礎(chǔ)知識以及相關(guān)算法的理論學(xué)習(xí)、軟件調(diào)試編寫能力等。考察內(nèi)容主要包括關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)和技術(shù)說明分檔兩部分。共五個技術(shù)任務(wù)，參賽隊伍五個任務(wù)中任選四個，進(jìn)行完成，每個技術(shù)任務(wù)25分，滿分100分。

• 備注：若五個技術(shù)任務(wù)，都進(jìn)行解答，選取四個最高分，進(jìn)行計分。

1、五個關(guān)鍵技術(shù)任務(wù)

??選手根據(jù)提供的相關(guān)技術(shù)資料，完成關(guān)鍵技術(shù)點的學(xué)習(xí)及代碼編寫測試。

（1）通過串口通訊控制單片機(jī)驅(qū)動電機(jī)、轉(zhuǎn)向舵機(jī)的運動控制

??學(xué)習(xí)阿克曼運動模型，前輪轉(zhuǎn)向使用轉(zhuǎn)向舵機(jī)控制，后兩輪驅(qū)動采用直流有刷減速電機(jī)，要求使用單片機(jī)完成兩類電機(jī)的控制。

• 技術(shù)要求：

• 通過串口助手和單片機(jī)通訊并下發(fā)電機(jī)運動指令；
• 單片機(jī)接收串口助手的指令并驅(qū)動電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和差速控制；
• 單片機(jī)接收串口助手的指令控制舵機(jī)和電機(jī)基于阿克曼運動算法的轉(zhuǎn)動。

• 提交要求：

• 完整源代碼（關(guān)鍵部分及創(chuàng)新點寫明注釋）和說明文檔（包含代碼講解、應(yīng)用場景、未來優(yōu)化等內(nèi)容）；
• 運行結(jié)果視頻（通過串口助手發(fā)送位置信息來驅(qū)動電機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、舵機(jī)左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)控制，以及基于阿克曼轉(zhuǎn)向時驅(qū)動電機(jī)的差速控制）。

（2）中央任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)—通信開發(fā)

??學(xué)習(xí)socket通信、掌握C 編程、熟悉ROS通信機(jī)制，完成中央任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)與ROS系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的交互。

• 技術(shù)要求：

• 上位機(jī)開發(fā)工具指定為Visual Studio或者Qt；
• 在Windows上創(chuàng)建客戶端，ROS上創(chuàng)建服務(wù)器端；
• 開發(fā)上位機(jī)人機(jī)交互界面，最終實現(xiàn)Windows端“哈嘍,輕舟機(jī)器人!”“Hello，AI Word!”“1024 ?1024 ?1024”等內(nèi)容與ROS端互傳。

• 提交要求：

• 上面第三項需要提交視頻（附帶講解）及源碼；
• 撰寫技術(shù)說明文檔。

（3）計算機(jī)視覺—車道線檢測

??使用計算機(jī)視覺方法和技術(shù)，識別、檢測提供視覺數(shù)據(jù)中的車道線目標(biāo)。

• 技術(shù)要求：

• 使用OpenCV、深度學(xué)習(xí)等方法（自選），識別提供視頻中的車道線；
• 輸出車道線中點在每幀圖像中的坐標(biāo)數(shù)組。

• 提交要求：

• 完整源代碼（關(guān)鍵部分及創(chuàng)新點寫明注釋）；
• 檢測過程視頻（錄制長度不短于1分鐘）；
• 說明文檔（包含性能分析、創(chuàng)新說明、未來優(yōu)化等內(nèi)容）；

??如使用深度學(xué)習(xí)方法，還須提交：

• 標(biāo)注、訓(xùn)練過程視頻（錄制長度分別不短于1分鐘）；
• 模型權(quán)重文件。

（4）在ROS中實現(xiàn)A*路徑規(guī)劃

??學(xué)習(xí)A*路徑規(guī)劃算法，優(yōu)化啟發(fā)函數(shù)，并在ROS中進(jìn)行測試。

• 技術(shù)要求：

• 安裝Linux系統(tǒng)，建議Ubuntu18.04；
• 安裝ROS環(huán)境并學(xué)習(xí)其基本操作；
• 查找A路徑規(guī)劃資料，學(xué)習(xí)并熟知A路徑規(guī)劃算法；
• 對比賽中所提供A*算法的啟發(fā)函數(shù)AstarPathFinder::getHeu( )代碼進(jìn)行優(yōu)化或改進(jìn)并編寫代碼，此次比賽中提供了三種基本啟發(fā)函數(shù)代碼：曼哈頓距離、對角距離和歐幾里得距離，可以任選一種進(jìn)行改進(jìn)，或者選擇其他更優(yōu)的啟發(fā)函數(shù)。

• 提交要求：

• 完整源代碼；
• 視頻1，根據(jù)比賽所提供的功能包在Rviz上完成測試；
• 視頻2，你設(shè)計的方法在Rviz上完成測試；
• 撰寫報告，內(nèi)容包括：
• 改進(jìn)算法的原理介紹和相關(guān)出處；
• 比賽提供的算法與你的算法在比賽提供的地圖中路徑結(jié)果截圖；
• 分析你的結(jié)果。

（5）應(yīng)用SLAM技術(shù)，建立二維柵格化地圖

??學(xué)習(xí)常見的SLAM知識，使用Cartographer算法實現(xiàn)二維柵格化地圖的建立，并進(jìn)行優(yōu)化和測試。

• 技術(shù)要求：

• 查找建圖相關(guān)資料，了解常用的激光SLAM算法；
• 安裝Linux系統(tǒng)，建議Ubuntu18.04；
• 安裝ROS環(huán)境并學(xué)習(xí)其基本操作；
• 完成谷歌Cartographer算法建圖環(huán)境搭建；
• 使用Cartagrapher算法進(jìn)行建圖測試；
• 學(xué)習(xí)算法原理，對算法進(jìn)行優(yōu)化及測試。

• 提交要求：

• 根據(jù)資料包提供的數(shù)據(jù)集完成建圖測試，錄制視頻；
• 撰寫技術(shù)實現(xiàn)和改進(jìn)說明。

??注意：所有賽題均需提供工程源碼和輸出結(jié)果，錄制測試視頻，文件命名形式：

“智慧物流報告