第十九届全国大学生智能汽车竞赛地平线智慧医疗挑战赛规则.docx

第十九届全国大学生智能汽车竞赛地平线智慧医疗挑战赛规则1赛项简介1.1 赛事背景随着人工智能、数字李生、智能机器人等相关技术的快速发展，多种技术的结合已经成为未来社会发展的必然趋势。人工智能是计算机软硬件系统模拟人类智慧，从而实现对数据的自主分析和决策；数字李生是物理世界的数字副本，从而能够模拟出真实对象的运行状况;而智能机器人在人工智能、数字李生的加持下，能够更好的实现人类发展和满足生产生活的需求。地平线将本次竞赛的主题定义为“智慧医疗”，以地平线机器人开发套件RDKX3为主控制器，通过人工智能技术、数字李生技术、遥操作等技术，在传统医院复杂工作场景下完成智能机器人卫生消杀和巡检的人机协同工作，赋能机器，让人类生活更安全、更美好。此外，地平线也希望通过本次竞赛推动人工智能、机器人、自动化、机械、汽车等相关专业的人才培养方案、课程体系、实验实训条件等方面的建设，为社会发展持续提供优秀人才。1.2 赛事目的本次竞赛旨在通过智能机器人在智慧医疗场景下的应用推动人工智能相关专业“以赛促教”、“以赛促学”。竞赛主要涉及的知识点包括：移动车模的运动控制设计、AI视觉的应用开发设计、数字李生应用以及遥操作在数字环境与物理环境下的融合。1.3 赛事准备本次竞赛，参赛团队成员，需要掌握C+/Python、移动机器人、人工智能、ROS.嵌入式系统、自动控制、数字李生、通信等相关技术知识，能利用Foxg1.ove等软件对车模进行远程运动控制。2参赛要求几赛场安排2.1 参赛要求1、本赛项面向全国全日制在校本科生和职业院校学生。2、本赛项为团体赛形式，每支参赛队由不超过5名学生和不超过2名指导教师组成。学生必须是截止到2024年6月仍然在校的学生。3、所有参赛队必须以学校为单位进行报名，不得跨校组队。本赛项不分组别，本科及职业院校在同一组别下竞赛（山东、安徽、浙江省队伍参赛规则以省组委会公布为准）。4、所有参赛队选手所提供的个人信息必须真实、准确、有效，否则取消参赛资格，参赛队伍报名成功后，不得调整和更换参赛队员。2.2 参赛时间安排参赛报名时间安排见后续通知2.3 方案3.1 竞赛任务简介本赛题设定的场景为智慧医疗，智能机器人在人机协同下完成卫生消杀和巡检的工作。根据任务要求，完成数字李生在智能机器人的应用、智能机器人在物理环境和数字环境的数据实时同步、AI视觉、任务识别、障碍物检测、遥操作等。选手需根据比赛具体要求，开展智能机器人相关功能的调试、环境搭建、使其在指定场景中完成工作。3.2 比赛要求3.3 2.1比赛场地A.物理环境比赛场地物理环境比赛场地的设计尺寸为5米*5米，分为A、B、C三个区域。除障碍物位置为随机设置外，其他设施均固定在地图指定区域位置。竞赛场景元素包括：地图、障碍物、和围栏板。相关元素将会后续在古月居官方网站上提供购买渠道，以及供打印的地图源文件。各区域功能说明如下：RitC:浅缘色区域医院诊疗区面积：长*览（5米2.5米）区域内有：黄色环影通道，通道宽0.5米,看能车只允许在黄色通道中行I1.浅球色为诊疗室区,智能车不允许侵人和碰撞.区域B：浅灰色区域墙体：不允许通行和碰撞面积：长宽（5米O.5米）区域内有：黄色通道,通道克1米,智能车只允许在黄色通道中行驶.区域A：浅芭色区域医院大楼大厅面枳：长蜜（5米2米）区域内有：发车点/停车点、任务发布点以及若干个图定位置的照碍物色三角）.图3.2.1比赛场地功能示意图竞赛图车模移动引导线UV哑光刀刮布500X5OOCm1张500.00cm图3.2.2地图引导线示意图区域A（浅蓝色）：医院大楼大厅，区域尺寸5米*2米。区域左下角为固定位置的发车点/停车点（P）；区域右上角为固定位置的任务发布点，任务发布点处将放置任务识别元素；区域内若干个随机放置的障碍物（图中黑色三角形表示），用来模拟医院大厅内出现的障碍物；此外，区域内将会铺设单向引导线辅助在区域A行驶。区域B（浅黄色）：医院的通道区，区域尺寸5米*0.5米。区域中间位置有长度为0.5米、宽度为1米的通道，通道将区域A、B、C连接。区域C（浅绿色）：医院诊疗区，区域尺寸5米*2.5米。区域的浅绿色部分为医院的诊疗室，中间黄色部分为环形通道，通道的宽度为0.5米。B.赛场环境智能机器人比赛场地为无磁场干扰环境。地图由刀刮布绘制而成。考虑到竞赛场地环境可能存在表面不平整、边框上有裂缝、光照条件有变化等因素，各参赛队在设计智能机器人时，需要考虑各种环境下的应对措施。C.障碍物每次比赛中会在区域A设置3个障碍物，车模运行时需要避开障碍物，否则比赛时会有相应的加时处罚，障碍物会在A区的3个障碍区中随机摆放（地图上会设置障碍物区，各障碍区的间隔距离不小于100cm）o障碍物尺寸为：30cm×20cm×20cmo3.2.2比赛用车模本次竞赛仅允许使用OriginCar智能机器人套件作为竞赛车模（以下简称：车模）。车模不允许被改装（车体结构、电机、车轮、扩展版、主控板、相机、电池模块等已有部件不得改装，车模所有部件禁止任何形式的拆卸）。参赛队可以根据自身的参赛策略，对车模进行通信等器件的加装。 OriginCar智能机器人套件产品外观: 图3.2.3OriginCar智能机器人套件外观 产品规格：车模主要参数见下面表格。设备名称参数详情外形尺寸整车尺寸（长X宽X高）：276×189×150mm整车重量2.4kg阿克曼结构，配置:S20F数字舵机、后轮驱动结构、STM32主控板等主控制器采用地平线RDKX3开发套件CPU：四核ARMCOrteX-A531.5GHZBPU：双核1GHz,算力5TOPS内存：4GB1.PDDR4RAM单目摄像头分辨率:1080PFOV：H69oV55oD82o帧率：25fps传感器类型：CMOS自动对焦：不支持驱动方式：支持UVC,免驱动即插即用接口类型：USB2.0图3.2.4车模主要参数主控处理器规格:主控处理器详细说明：主控处理器为北京地平线信息技术有限公司研发出品的RDKX3开发板，具备5TOP算力，板卡支持但不限于FOCSYO1.OInObiIenetV2等算法的运行及使用。图3.2.5主处理器地平线RDKX3开发板地平线RDKX3开发板主要参数见下面表格地平线RDKX3开发板技术参数CPUQuad-coreARM®CortexA531.5GBPUDua1.-coreBernou1.1.iArch,5Tops内存4GB1.PDDR4RAM图3.2.6主处理器地平线RDKX开发板3.3比赛任务前置任务：比赛开始前，各参赛队需要在五分钟内完成竞赛的相关部署，包括：控制程序、平台软件，通信测试等。 赛题任务：围绕比赛主题一一智慧医疗，在竞赛规定的180秒时间内，完成竞赛环节的各子任务，并以任务完成度以及任务完成的时间进行参赛队排名。 子任务1：前往任务发布点领取任务。物理环境中，车模从区域A的发车点（P）出发，前往区域A的任务发布点并获取指定任务，子任务1结束。 子任务2：完成诊疗区的消毒和巡检。遥操作模式操控车模。按任务发布点的规定路线完成巡航任务，返回大厅入口，子任务2结束。 子任务3:返回停车点结束任务。车模采用自主控制返回A区的停车点（P）,子任务3结束。在物建环鼻看一车从区SU的发车。（P）出友.马主航住区S*Af1.9M发布点并在取IW任.督修东聚到任警发布点,中用AMe机，理二ifi.KWf三*5并上传Sf1.tn间的8ig,任务20串小晔用遑渺柞tsg11ewIS任务发布点的现m线用皿航住.普归克回*任务发布百.量MH、纺*.任务3:IrtB隼从区域AfiJ期友布点.自主解在区A的停车点（P）.2个B日IWB泰通金酣王/史的iH3fi.JD任务无滤无成（包恬任号笑鼓或者脍科）席加喳理打倒.*春从艮A绻6W1.卬1中友军IO停车工作,整g及8*s国华立仔坦利.空育队员A无注观Mrr球*f1.r兄,冬娈WEB无汨8®闪曲*品. 图3.3.1竞赛各自任务及队员任务分配示意图图3.3.2数字挛生，遥操作控制示意图3.3.1规则详情a.赛场发车流程比赛过程中，参赛队按照裁判员指令依次上场。每场比赛仅允许一支参赛队的1台车模竞赛，同时只允许三名队员上场。上场后选手有5分钟时间进行准备。根据裁判员发出“倒计时3、2、1,发车“口令后，参赛队员手动起动车模。裁判员未发口令时，参赛队员不能擅自抢发车或误发车。出现误发车一次将被警告，计时器不计时，误发车两次将罚加20秒，此部分增加时间T1.,行为特别严重者被警告或取消比赛资格。b.赛场虚拟环境设备赛场内会提前安装用来运行数字环境的计算机平台和用于展示的显示器，参赛队在发车指令前需要提前在提供的5分钟内准备计算机平台与车模的通讯连接、加载车模软件和计算机平台软件。C.赛场队员任务分配一个参赛队三名上场参赛队员中需要两名队员现场执行任务。参赛队员A完成物理环境中发车和停车工作，参赛队员B完成遥操作设备控制。参赛队员A无法观察数字环境情况，参赛队员B无法观察物理环境情况，若队员之间出现相互辅助则违规，将罚加20秒，此部分增加时间T2,行为特别严重者被警告或取消比赛资格。d.赛题任务及得分规则竞赛环节共包括3个子任务，要求在竞赛规定的180秒时间内完成各项子任务，并以任务完成度以及任务完成的时间进行参赛队排名。子任务1.前往任务发布点领取任务物理环境中，车模从区域A的发车点（P）出发，前往区域A的任务发布点并获取指定任务。除不得触碰本区域的障碍物外，车模可在本区域的任意位置行驶。数字环境中，车模需同步前往任务发布点。在物理环境中，车模识别到任务发布点处任务（任务为顺时针或逆时针在C区域行驶）并将任务名称（顺时针或逆时针）上传至数字环境，子任务1完成。在物理环境中，如果车模触碰障碍物，每触碰1次，比赛用时增加10秒，最大惩罚增加时间为30秒，如错误获取任务信息，或未完成子任务1就直接进行子任务2,则一次性惩罚增加时间50秒。子任务1环节最大惩罚增加时间不超过50秒,此部分增加时间记为XI。另外，当计时180秒结束，比赛结束。子任务2：完成诊疗区的巡航消毒数字环境中，车模获得任务信息后，车模进入遥操作模式。在遥操作模式，参赛队员B在数字环境中，通过键盘操控数字环境的车模。物理环境中的车模按照参赛队员B的操作方式，完成巡航消毒任务。参赛队员B面向数字环境操作车模运动，不能观察物理环境。物理环境中，车模通过区域B的通道，前往区域C进行巡航消毒，车模在区域B和区域C执行任务时只能在黄色范围的通道上行驶，需要按获取的任务要求，顺时针或者逆时针沿着黄色通道行驶一周，车模在物理环境离开区域B,并向车模发送自动状态指令，子任务2完成。参赛队员B在数字环境中未按照任要求进行遥操作，则子任务2失败，子任务2失败或未完成子任务2就直接进入子任务3的，一次性惩罚增加时间50秒，此部分增加时间记为Y1。另外，当计时180秒结束，比赛结束。子任务3：返回停车点结束任务数字环境中，选手B发布自动状态后，车模进入自动状态，需从区域B出口，自主前往结束点，任务完成，子任务计时C。在物理环境中，如果车模触碰障碍物，每触碰1次，比赛用时增加10秒，最大惩罚增加时间为50秒，此部分增加时间Z1.o本环节，在物理环境车模如在比赛开始后180秒内不能到达结束点，任务失败,比赛结束