2019ACME未来科技挑战赛——智能机器人-导览机器人创意赛
一、比赛简介
服务机器人是机器人科学的一个重要分支,在家庭服务、医疗辅助、养老助残、公共服务、餐饮酒店服务、教学辅助、智能引导等多个领域都有非常广泛的应用。近几年来服务机器人尤其是智能服务机器人逐渐进入人们的生活当中,也引起了社会的广泛关注。
智能导览机器人创意赛是聚焦机器人的智能服务技术与应用,面向在校学生的一项多功能综合性机器人比赛,比赛内容包括机器人运动控制、即时定位与建图、自主导航、人脸识别、语音交互以及机器人综合应用调度等多方面的智能技术。参赛队伍通过调用、组合机器人上的基础功能,实现对比赛特定场景的引导,参赛队需要根据场景设计自己的路线,以尽可能得到最多的任务分数。
为了让更多的在校学生能够参与到服务机器人的研究与开发当中来,我们在2019年第二届“ACME未来科技挑战赛”中设计此项“智能导览机器人创意赛”赛事,为促进我国服务机器人事业的发展作一份贡献。
二、参赛范围
1. 参赛队伍要求
智能导览机器人创意赛分为大学组与中学组,面向所有在校大学生与中学生,每支参赛队人数为2-5人,每支队伍选出一名队长作为参赛队负责人。
2. 机器人要求
比赛用机器人需要满足如下共性要求:
1)必须是高度不大于1.5m的轮式移动服务机器人;
2)机器人上需安装有急停按钮,在紧急情况下强制停止;
3)机器人必须具有自主行驶功能,不可人为手动控制。
实现功能需要满足如下特性要求:
机器人必须具备自主行驶、避障、人脸识别、标志识别、语音识别等功能,对使用何种传感器及控制板不做要求。由于大学组的赛事内容有一定的难度,为了缩短大学组参赛队伍的开发时间,结合RoboCup机器人世界杯的规则和机器人技术发展现状,针对大学组比赛推荐使用重德智能XBot-U科研教学机器人平台作为该项创意赛的比赛平台。
三、胜负与记分原则
1. 胜负原则
比赛采用记分制原则,所有比赛分数总分排名优先的队伍胜出。
2. 计分原则
中学组记分原则
参赛队能正常启动机器人 | 10分 |
能够顺利到达A参观点 | 10分 |
完成在A点原地旋转360° | 10分 |
能够顺利到达B参观点 | 20分 |
完成在A点原地旋转360° | 10分 |
回到迎宾区并停止运动 | 10分 |
完成时间 | 30分 |
总分 | 100分 |
大学组记分原则
能够正确识别已注册人脸并致欢迎词 | 10分 |
能顺利到达A参观点并原地旋转360° | 20分 |
能顺利到达B参观点并原地旋转360° | 20分 |
能顺利回到迎宾区 | 10分 |
回到迎宾区后机器人通过语音告知回到迎宾区 | 10分 |
完成时间 | 30分 |
总分 | 100分 |
额外说明:完成时间的评分=完成时间的总分/队伍总用时×最快队伍用时。
3. 异常处理
比赛过程中出现违规或异常情况按照以下方式处理。
1)参赛队准备时间为3分钟,超出3分钟每分钟总得分扣减10分,超出10分钟直接退赛。
2)机器人不允许远程遥控方式完成任务,否则视为放弃比赛。
3)比赛过程超过10分钟每分钟扣减5分,超过15分钟比赛结束,以当前得分为最后得分。
4)机器人在启动后不得再人为进行任何控制,需全程自主完成比赛任务。
5)机器人冲出场地、机器人失控则比赛结束,当前得分作为最终得分。
6)比赛平台所使用的额外部件(如遥控器、电脑、无线控制装置等)需经过组委会或仲裁委员同意后方可增加使用。
7)比赛开始之后,参赛队伍不得擅自更换机器人,否则视为放弃比赛。
8)机器人与比赛场地内的任何障碍物发生碰撞且无法继续任务,则以当前得分为最后得分,若能继续任务则每次碰撞最后得分减5分。
四、安全须知
为了保证比赛的顺利开展以及保障比赛相关的安全,参赛队在使用机器人调试与进行比赛过程中必须遵守以下几点使用规范:
1. 参赛队用于比赛的机器人必须装有急停装置,以便在紧急情况下强制停止机器人的运行;
2. 参赛队必须在比赛限定区域内完成各个子项的功能,不得超出限定区域;
3. 机器人应尽量避免碰撞到任何障碍物;
4. 比赛过程中不得使用任何人为的遥控控制;
5. 任何情况下不得损毁机器人和比赛场地;
6. 参赛队队员须服从队长指挥,所有参加比赛的队伍须听从组织比赛的工作人员的指示有序进行比赛。
7. 比赛过程中参赛队须服从裁判的得分判定,若对判定结果有疑虑可在赛后进行申诉。
五、比赛场地说明
比赛场地由尺寸6m*6m的平面场地组成。其中,入口进入后的迎宾区为约1.5m×1.5m的方形空旷区域,也是机器人的起始点。大学组比赛中机器人初始在该区域等待参观人员,机器人接待参观人员后从迎宾区出发,中学组比赛中机器人直接在正常启动后出发,前往A点之后穿过障碍区前往B点,并需要识别A、B的定点标志并旋转360度,完成之后回到迎宾区完成一个导览循环。
比赛场地围栏建议采用铝制型材或胶合板材搭建,围栏高度不低于0.5m,固定障碍区与随机障碍区中的障碍物的高度大于0.4m,障碍物的摆放至少为机器人提供大于0.75m的可通行路径,连接各区域之间的门道宽度大于1m。最终的比赛道具以承办方最终布置的场地为准。
六、比赛流程
1. 比赛流程
中学组比赛流程图
大学组比赛流程图
1)比赛开始时,选手携带机器人上场并将机器人放置在迎宾区进行初始化,准备结束后就不可再触碰机器人。
2)裁判喊口令开始并计时。
3)大学组比赛参赛队中已注册队员来到迎宾区,机器人识别出该队员。中学组比赛参赛队启动机器人,机器人引导到达A区
4)机器人到达A点后,机器人引导该队员通过自主导航和避障穿过障碍物前往B点。
5)机器人通过B点后回到迎宾区,完成比赛。大学组比赛机器人回到迎宾区停止后语音告知回到迎宾区,完成导览。
2. 细节说明
1)比赛为单轮,最终成绩以分数排名,分数相同的则以用时短的排名优先;
2)以非接触方式启动;
3)机器人不得超出比赛场地;
4)比赛时间不得超过10分钟。
七、赛程赛制
1. 比赛要求
本赛的目标是使机器人完成人脸的识别任务、、机器人自主导航避障以及定点识别任务。具体要求如下:
选手携机器人在迎宾区初始化,大学组比赛中机器人首先通过人脸识别参赛选手并致以问候(如:欢迎xxx,小智带您参观),中学组比赛中机器人正常启动后,从迎宾区出发,在6m*6m场地内避开设定好的障碍以逆时针方向绕场地一周。特别地,在场地内A、B两点有定点标识,在识别到定点标识后,机器人原地旋转360°,随后采取避障,规划自己的运动路线。在回到迎宾区后,机器人停止运动,大学组比赛需以语音等形式表示我已回到迎宾区,导览结束。
2. 比赛要点
各参赛队应根据竞赛时间安排,提前1小时进入竞赛区域,做赛前检查及调试准备。竞赛开始前,每个机器人需要接受裁判员的检录,以确认它们符合上述规范。如有违反器材限制规定的当场取消比赛资格。大学组参赛队伍需要在赛前完成人脸注册,参赛队只需选取一位队员完成注册,比赛时由该成员作为已注册人员进入完成比赛。
参赛队上场顺序由赛前抽取上场序号确定,如果参赛队上场前遇到机器故障则可以申请延赛,每组队伍有且仅有一次机会申请延赛。延赛队伍将被顺序延后到最后一组参赛,在其他队伍比赛结束后若延赛队伍依然无法上场,则视为放弃比赛。
3. 技术检查
大赛组委会将根据参赛情况对参赛机器人进行技术检查。如存在违反比赛规则的禁止事项,组委会有权取消该队的参赛资格及成绩。
其他未尽事宜,组委会有最终的解释权。
八、赛项样例