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1. 命题方向
智能计算
2. 题目类别
应用类
3. 题目名称
融瓴机器人联盟・空陆协同竞速挑战赛
4. 背景说明
【整体背景】
当前,低空经济作为新兴战略领域快速崛起,无人系统作为低空经济的核心支撑装备,其应用场景不断拓展,多无人设备协同作业因其互补性强、效率更高的优势,成为智能装备领域及低空经济发展的重要方向。然而,现有多无人设备协同方案多依赖预设路径或固定指令,在动态未知环境中的适应性、实时性及协同精度仍存在不足。为推动多无人系统协同技术在低空经济领域的实践应用与创新发展,挖掘具备智能协同研发能力的专业人才,特提出本赛事命题,搭建技术交流与竞技平台,鼓励参赛团队探索多无人设备协同的创新方案,丰富智能协同应用场景,助力低空经济相关技术在实际业务场景中落地转化。
【业务背景】
山东融瓴智能制造有限公司依托山东大学设立,为东营市国有资本投资集团下属控股企业,为国投集团“人工智能+低空经济”双业融合专业单位,与山东大学共建有山东大学融瓴智能产业研究院。公司先后被评为省专精特新企业、省瞪羚企业、高新技术企业、山东省人工智能学会副理事长单位、软件行业协会理事单位、双软/双数认证企业,获山东省优秀软件产品、首版次高端软件、优秀大数据解决方案及产品、人工智能科学技术奖等多项省级资质,持有民用无人驾驶航空器运营合格证。公司的机器人协同系统、无人机自动起降平台、网联云盒(专为无人机设计)、采用边缘计算的 3D视觉相机、数字孪生系统以及先进的无人机飞控平台等一系列产品(部分产品为国内行业首创)。
【公司背景】
从业务应用维度来看,工业巡检、应急救援、智慧物流、市政运维等低空经济核心场景,对多无人设备协同作业的需求日益迫切。例如在工业厂区巡检中,需无人机空中巡查与无人车地面排查协同完成设备检测;应急救援场景下,需无人机快速勘察灾情与无人车转运物资协同推进救援工作。这些业务场景均要求多无人设备具备动态环境感知、实时数据交互、精准协同控制的能力。融瓴机器人联盟作为连接技术研发与业务应用的桥梁,通过搭建赛事竞技与技术交流平台,聚焦多无人设备协同核心技术攻关。本赛事命题以“无人机+无人车”协同穿越迷宫为核心任务,模拟真实业务场景中的环境探测、路径规划、协同作业等关键环节,旨在通过赛事推动相关技术的研发与落地,为低空经济领域的多无人设备协同业务应用提供技术支撑与人才储备,助力融瓴机器人联盟构建产学研用一体化的技术创新与产业应用生态。
5. 项目说明
【问题说明】
现有多无人设备协同方案存在明显短板:一是依赖预设路径或固定指令,对动态未知环境的适应性差;二是多设备间通信延迟高、数据交互不稳定,协同精度不足;三是缺乏标准化的协同控制体系,设备兼容性和扩展性弱。本项目需解决的核心问题是构建稳定、高效的无人车与无人机协同控制体系,实现动态迷宫环境下的精准观测、障碍穿越、协同导航及精准降落全流程作业,同时保障远程控制的可靠性和数据传输的实时性。
【用户期望】
期望参赛团队以融瓴免费提供的设备和远程控制系统为基础平台进行二次开发,构建具备动态感知、实时决策、精准协同能力的多无人设备作业平台。具体实现无人机先行起飞观测迷宫环境、穿越障碍,同步引导无人车穿越迷宫,最终完成无人机精准降落在无人车上,由无人车携带无人机冲过比赛终点的全流程作业。同时要求方案具备良好的扩展性、兼容性和易用性。融瓴提供标准赛场,为成绩判定和技术分析提供支撑。
6. 任务要求
【开发说明】
1. 基础平台限定:参赛团队需以融瓴免费提供的设备和和远程控制系统 API 为基础开展二次开发工作,远程控制系统不做改动,仅通过接口对接实现功能扩展。
2. 协同控制要求:所有设备必须采用远程自主控制模式,禁止人工遥控。手机App(推荐鸿蒙/Android平台)或电脑端软件需与无人机、无人车唯一绑定,比赛过程中不得更换,需具备设备状态监测、实时图像查看、控制指令发送等功能。
3. 环境与规则适配:比赛场地设置50m×50m物理围栏,障碍高度≤1.5m;减少设备间及设备与迷宫结构间剧烈碰撞。
【技术要求与指标】
• 协同控制逻辑:实现观测、穿越、降落、冲刺等环节无缝衔接,明确多设备时序配合及数据传输优先级,通过流程图展示协同逻辑并验证有效性。
• 环境感知与路径规划:引入AI视觉识别算法,实现迷宫障碍自动识别、路径规划、无人车位置自动匹配等功能,优化无人机障碍穿越轨迹,具备辅助避障能力。
• 精准降落模块:无人机需降落在无人车上的指定区域(直径≤50cm),允许重新降落不超过2次,否则判定失败;冲刺过程中无人机需保持稳定,掉落则判定任务失败。
【提交材料】
(1)项目概要介绍;
(2)项目简介PPT;
(3)项目详细方案;
(4)项目演示视频;
(5)企业要求提交的材料:
① 协同控制软件的核心代码及说明文档(代码注释率不低于30%);
【格式要求:提交材料命名规范为“融瓴机器人联盟-参赛团队名称-材料名称”;文档建议采用PDF格式,PPT采用PPTX格式,代码(自愿)以压缩包形式提交并附说明文档。】
② 项目演示视频(包含完整任务执行流程和方法,画面清晰、声音清楚)。
(6)团队自愿提交的其他补充材料:如专利申请证明、相关技术论文、额外的创新设计说明等。
【任务清单】
1. 协同控制软件开发:以融瓴免费提供的设备和远程控制系统为基础,开发协同控制逻辑代码,实现路劲规划、任务时序控制;
2. 系统集成调试与演练:整合硬件设备和协同控制软件解决协同过程中的问题;多次开展赛事演练,优化控制策略与操作流程,提升任务完成速度与稳定性。
3. 赛事:在融瓴提供的标准场地内,参赛团队进行远程协同控制下的竞速比赛。
【开发工具数据接口】
1. 开发语言与环境:无特定要求,服务器端建议采用Java实现,手机App可采用Android、Kotlin(鸿蒙)开发,开发环境可根据团队习惯选择;
2. 设备和远程控制系统:融瓴免费提供无人机和无人车及远程控制系统的API接口;
3. AI算法支持:可利用各类第三方平台AI数据接口构建深度学习模型,用于环境识别、精准定位、路径规划等功能,费用由参赛小组自行承担,使用第三方资源需在方案中注明来源;
7.其他
1.比赛时间限制:每场比赛限时15分钟,规定时间内未完成全流程任务则判定为失败;
2.现场裁判记录完成时间成绩;
3.设备检测:无人机和无人车需自行通过以远程控制系统检测其状态,保障比赛全程供电稳定。
8.参考信息
后续会提供远程控制系统的API接口和相关图像样本数据包。
9.评分要点
赛题评分要点见附件一:A类企业命题初赛统一评分标准。
除以上评分要点内容外,企业还重点关注命题的完成度,提交材料和远程协同控制下任务完成的时间。