图1.1 Shakey机器人
移动机器人发展到现在,由原来的传感器技术发展到多传感器融合技术,原来简单的避障发展到自主导航,由原来的人机交互发展到自主学习,由原来的单个机器人发展到多机器人协同、编队、分布式系统,研究越来越深入,并且在国内外取得了很多令人惊叹的成果。但是,真正距离实现期望的智能移动机器人,还有很长的路要走。
1.3. 课题来源及意义
本课题来源于国内Robomasters比赛。Robomasters是由大疆公司主办的国内首个机器人对抗类比赛,为国内首个机器人的对抗类比赛。有别于一般的机器人比赛,其以对战的方式进行比赛,机器人相互对战,扣减“血量”进行比赛。对抗比赛在国外由来已久,自上个世纪九十年代开始就非常流行,著名比赛包括博茨大战、机器人大擂台等均非常有名,国外还有“机器人名人堂”,每年评选各种机器人对抗赛中表现最优异的机器人。Robomasters区别于普通的肉搏类对抗赛,Robomasters比赛通过相互发射子弹的方式判别血量的方式来确定双方的强弱,对于机器人灵活性、技巧性要求都超过普通比赛。且Robomasters比赛为多机器人协同作战,对于自动瞄准、自动发射等均有要求,另外还在战场中加入无人机等项目,涉及到的多机器人协同作战,模式识别等内容均为领域内比较前沿的内容。真正做到了观赏性和技术性的统一。
比赛的出场机器人有四种:基地、英雄机器人、步兵机器人、无人机,机器人效果图如图1.2。比赛中,两支队伍将在特定场地内进行战术对抗,比赛场地如图1.2。参赛机器人需安装官方提供的裁判系统,裁判系统包括实时图传模块、装甲模块(可以判别子弹的撞击)、功率监测等模块。操作员在操作室控制机器人,通过高清图传模块实时获得场地信息,进而控制机器人活动。双方机器人互相发射弹丸,首先将对方基地的血量扣减至零即比赛结束。操作手数量少于机器人数量,借以要求提高队伍提高机器人的自动化程度,另外无人机可以执行投弹、观察战场等任务。裁判系统在血量为0 时切断机器人的动力电源。比赛的机器人数量上限要求为6,队员可以根据图1.2的规则自行规划上场的机器人种类。
机器人示意图及场地示意图
表1.1 比赛规则要求
编号 兵种 控制方式 裁判系统 图传 攻击方式 血量值
1 英雄机器人 不限 有 有 17mm和42mm 弹丸射击 5000
0~4 步兵机器人 不限 有 有 17mm 弹丸射击 1500
0~1 空中机器人 不限 仅图传模块 有 42mm 弹丸空投 无
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