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2016國際空中機器人大賽,第七代任務(wù)又雙叒沒完成

發(fā)布日期:2016-09-26??來源:航空知識我要投稿我要評論
“場地上的羊在狼群的驅(qū)趕下四散奔跑,牧羊犬則需躲過狼的追擊,將羊趕回羊圈”,這是裁判對國際空中機器人大賽的賽況解說詞。9月23日,由中國航空學(xué)會、北京航空航天大學(xué)主辦的2016國際空中機器人大賽(亞太賽區(qū))在北京航空航天大學(xué)體育館開賽,來自亞太地區(qū)的國內(nèi)外10余支高校隊伍參與角逐。

2016國際空中機器人大賽,第七代任務(wù)又雙叒沒完成

空中機器人第七代任務(wù)簡介

第七代任務(wù)于2014年啟動,名為“空中牧羊犬行動”,要求空中機器人在10分鐘內(nèi)完全依靠自身的導(dǎo)航與控制技術(shù),圍堵和控制地面移動物體到比賽場地的指定區(qū)域。參賽隊在獨自完成“空中牧羊”任務(wù)7A后,可與其他空中機器人通場博弈,展開激烈的7B任務(wù)——“搶羊行動”。遺憾的是,本屆大賽的參賽隊未能完成7A任務(wù)。

2016國際空中機器人大賽,第七代任務(wù)又雙叒沒完成

第七代A任務(wù)詳解

在無室內(nèi)GPS的區(qū)域劃定一個邊長20米的正方形區(qū)域,正方形的一邊為綠色,相對的另一邊為紅色,其他為白色。在白邊的中點連接一條白線作為場地中心線。這也是“狼”追擊“羊”的場地。

2016國際空中機器人大賽,第七代任務(wù)又雙叒沒完成

10個iRobot Create®可編程地面目標(biāo)機器人(羊)在場地中心線附近圍成一個圈。也就是說,它們將朝場地的各個方向運動。空中機器人(牧羊犬)可從場地兩側(cè)的任一白邊起飛。

2016國際空中機器人大賽,第七代任務(wù)又雙叒沒完成

每輪比賽開始后,地面目標(biāo)機器人首先向場地周邊運動。當(dāng)發(fā)生碰撞或連續(xù)移動20秒后,目標(biāo)機器人將改變運動方向。目標(biāo)機器人一旦移動到賽場邊緣將被永久移除。


每個地面目標(biāo)機器人的頂部都有一個磁傳感器。當(dāng)空中機器人與目標(biāo)機器人頂部足夠接近,并“觸碰了頂部”,目標(biāo)機器人將以45°(順時針)改變運動方向。


自主空中機器人的任務(wù)是通過改變目標(biāo)機器人的運動方向,盡量多地將目標(biāo)趕往場地的綠邊。每一次下降觸碰,將使目標(biāo)順時針旋轉(zhuǎn)45°。在一個目標(biāo)前方降落并與其碰撞一次后,目標(biāo)機器人將向相反的方向運動。目標(biāo)機器人相互碰撞也可導(dǎo)致180°轉(zhuǎn)向。


除了需要被趕往邊界的10個地面目標(biāo)機器人外,還有4個上部帶有柱狀物(高度最多2米)、在場地內(nèi)隨機移動的地面障礙機器人(狼)。


可以看出,第七代任務(wù)非常復(fù)雜,自主空中機器人必須先分析地面目標(biāo)機器人的不同運動方向,并引導(dǎo)其不斷轉(zhuǎn)向直至來到場地綠邊。期間空中機器人只能在場地內(nèi)運動,其飛行高度不能超出地面3米,只允許短暫地超出邊界約2米(最多5秒鐘)。在這樣的情況下,空中機器人還須識別和躲避障礙機器人。

在賽場上,有些空中機器人的策略是在賽場邊界附近搜尋“羊”,并伺機將其引導(dǎo)至場地綠邊。結(jié)果只是在場地定點懸停了10分鐘,一無所獲。


有些空中機器人則按網(wǎng)格搜尋“羊”,但因“羊”一直隨機移動,往往與“羊”擦身而過。


有些空中機器人搜尋“羊”的能力非常強,可惜每次降落驅(qū)趕“羊”的位置有偏差,無法完成碰撞并讓“羊”180°轉(zhuǎn)向。


在正式賽結(jié)束后,好幾支隊伍申請了表演賽環(huán)節(jié)——遙控操縱空中機器人完成任務(wù)。切換為人工操縱后,空中機器人均能很快地完成預(yù)定任務(wù)??梢娮灾黠w行并不等同于空中機器人可以智能完成規(guī)定任務(wù)。


國際空中機器人大賽由美國無人機協(xié)會資助,自1991年開始每年舉辦一次。據(jù)悉,第六代任務(wù)在進(jìn)行到第四年(2013年)時才由清華大學(xué)代表隊攻克。第七代任務(wù)獎金將花落誰家,讓我們拭目以待。
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