競賽正式文檔可以在全國大學生智能車競賽網站下載：https://smartcar.cdstm.cn
▌1.競賽背景全國大學生智能汽車競賽是以智能汽車為研究對象的創意性科技競賽，是面向全國大學生的一種具有探索性工程的實踐活動，是教育部倡導的大學生科技競賽之一。競賽以立足培養，重在參與，鼓勵探索，追求卓越為指導思想，培養大學生的創意性科技競賽能力。
近年來，人工智慧這一科技浪潮正在深刻改變著世界，智慧機器人作為人工智慧的一個綜合性載體已經開始滲透進日常生活的方方面面。隨著我國國民經濟的高速發展和先進自動控制設備的廣泛採用，以及人力成本的日益增加，對自動化搬運環節的需求也越來越大，但是目前國內智慧物流方面的技術人才比較匱乏。
本次大賽以工業智慧物流為主題，以無人駕駛技術在工業上的應用為基礎，圍繞人工智慧領域典型傳感器的使用、操作、編程、調試等內容，考察選手對當下熱門的運動控制、無人駕駛算法、視覺識別算法的應用能力，強化選手對智能感知技術在工業中應用的綜合技能，為在工業領域推廣應用人工智慧技術打下良好的基礎。總決賽成績前10的隊伍可以獲得航天三院內推名額。科技強軍，航天報國！
▌2.參賽要求及賽程安排 2.1參賽要求 航天智慧物流創意組比賽作為智能汽車競賽的創意比賽面向全國全日制在校研究生、本科生和專科生。 每個學校的二級學院只能允許兩支隊伍參加線下分賽區選拔賽。 2.2賽事時間安排 賽段 時間點 進度 線上預選賽 2021年1月6日 線上預選賽開啟報名 線上預選賽 2021年4月10日 線上預選賽報名入口關閉，報名結束 線上預選賽 2021年4月15日 公布線上成績及獲得使用權隊伍名單 分賽區選拔賽 2021年4月16日 發放並郵寄整套航天·輕舟機器人 分賽區選拔賽 2021年4月-7月 提供線上或線下的技術培訓（多次） 分賽區選拔賽 2021年7月-8月 分賽區選拔賽舉辦 全國總決賽 2021年8月 全國總決賽舉辦 ▌3.線上預選賽報名及選拔方案 3.1線上賽報名在全國大學生智能汽車競賽的官方網站進行報名或者發送郵件到郵箱qingzhouai@163.com進行報名及相關諮詢，參賽報名回執表見附件2。
3.2篩選方案本次競賽協辦方提供50臺車模等設備贊助，提供車模在本賽季競賽期間的使用權。最後綜合線上預選賽的成績，公布參加分賽區選拔賽的參賽隊伍名單，在全部隊伍中評選出50支隊伍獲取贊助資格。
3.3作品提交本次線上預選賽需要按照要求提交測試視頻、工程代碼和方案報告，將資料在報名截止前發到指定郵箱qingzhouai@163.com。
3.4需要下載的文件及資料連結：https://pan.baidu.com/s/1C-tuO3Cg8e2e1pFb7sPuFw提取碼：4xdo
▌4.線上預選賽比賽方案 4.1線上預選賽規則線上預選賽考察選手對智慧物流中智能搬運所需的基礎知識以及相關算法的理論學習、軟體調試編寫能力等。考察內容主要包括技術方案設計和關鍵技術實現兩部分，分值權重各佔50%。
4.1.1方案報告撰寫選手需根據自己的調研，完成智慧物流系統中，搬運機器人的技術方案設計，對智能搬運機器人進行技術梳理，詳細闡述如何實現機器人自主導航、上位機調度、貨物智能轉運以及視覺識別等功能。技術方案的內容可包含方案總體控制思路、所需的技術及多種實現方法的對比、技術的可行性等，方案模板見附件1。
4.1.2關鍵技術的實現選手根據提供的相關技術資料，完成關鍵技術點的學習及代碼編寫測試。
（1）單片機驅動電機、轉向舵機的運動控制
學習阿克曼運動模型，前輪轉向使用轉向舵機控制，後兩輪驅動採用直流有刷減速電機，要求使用單片機完成兩類電機的控制：
1）驅動電機的正反轉控制、差速算法控制
2）轉向電機的轉向角度控制
3）運行結果視頻包括：驅動電機的轉反轉、舵機左轉右轉控制，以及基於阿克曼轉向的左轉右轉時驅動電機的差速控制。
（2）中央任務調度系統—通信開發
1）利用Visul studio使用C++語言，建立MFC人機互動界面；
2）創建項目，建立伺服器和客戶端，傳遞文字和字符串，程式語言是C++；
3）在2）技術基礎上，完成C++和Python3之間的Socket通信，傳遞文字和字符串；
4）在3）基礎上，完成跨平臺Windows&linux之間的Socket通信，Windows端使用C++編程，Linux端使用Python3。
（3）計算機視覺
1）交通燈識別
使用提供的視覺數據，進行代碼調試，輸出準確的交通燈識別和距離交通燈的相對位置。
利用OpenCv3中的capture讀取交通燈視頻； 識別交通燈視頻中的Aruco3標籤，確定相對位置； 識別交通燈狀態，輸出狀態，輸出距離交通燈相對位置距離值。
2）圖像分割訓練
使用所提供的視覺數據，進行訓練，輸出車道線訓練模型。
使用待標註的圖像，進行正常的圖像映射；
使用Labelme標註圖像，生成標籤數據；
進行神經網絡訓練—FCN，輸出神經網絡模型。
（4）最短路徑規划算法的實現：A*算法，Dijkstra算法
移動機器人自主導航主要分為定位和路徑規劃，其中路徑規劃是自主導航的基本環節之一，研究路徑規划算法具有現實意義，本次賽題主要考察選手對於路徑規划算法的理解，選手需要使用A*和Dijkstra算法計算給定的地圖上面的起點到終點的最優路徑，即移動機器人在路徑規劃中，得知起始點和終止點，在眾多的可行駛路徑中，選出最短一條（包含各個節點和各個節點間的距離）。
1）使用A*算法計算給定地圖上，得知起始點和終止點，選出最短一條（包含各個節點和各個節點間的距離）。
2）使用Dijkstra算法計算給定地圖上，得知起始點和終止點，選出最短一條（包含各個節點和各個節點間的距離）。
（5）應用SLAM技術，建立二維柵格化地圖
1）查找建圖相關資料，了解常用的雷射SLAM算法；
2）Ubuntu18.04環境搭建及ROS系統安裝；
3）谷歌Cartographer算法建圖環境搭建；
4）學習Cartographer算法代碼結構；
5）使用Cartagrapher算法進行建圖測試，根據資料提供的數據集完成建圖練習。
注意：所有賽題均需提供工程源碼和輸出結果，錄製測試視頻，文件命名形式
「智慧物流報告&源碼+學校+參賽隊名」，
發送至指定郵箱：
qingzhouai@163.com。
4.2智慧物流場景智慧物流是指通過智能硬體、物聯網、大數據等智慧化技術與手段，提高物流系統分析決策和智能執行的能力，提升整個物流系統的智能化、自動化水平。智慧物流強調信息流與物質流快速、高效、通暢地運轉，從而實現降低社會成本，提高生產效率，整合社會資源的目的。
智能轉運作為智慧物流的重要環節，需求量旺盛，需求領域較為集中，主要分布在汽車工業、家電製造、快遞運輸等行業。轉運AGV按照不同的導航方式可以劃分為直接坐標導航、電磁導航、磁帶導航、光電導航、雷射導航、慣性導航、圖像識別導航、GPS導航等。
主要應用場景包括：
（1）倉庫貨物轉運
倉庫是AGV小車應用很廣泛的地方。因為倉庫是專門用來存放貨物的地方，不管出庫入庫都需要轉移，工作量很大、所需要的時間也比較長。AGV小車的出現提高了效率，並且減少了人工轉移的重擔。
（2）生產車間
AGV小車可以在生產車間展示它的魅力，因為工作人員設定了行駛路徑之後，AGV可以自動往返來運輸物品。有效提高效率，並且保證物品運送的安全性。
（3）風險場所
生活中的一些易燃易爆物品以及腐蝕性物品。這些物品的寄存通常比較危險。為了提高安全性，可以使用AGV小車來轉移，以減少手動轉移過程中發生意外風險的機率。
4.3 實物車模在分賽區選拔賽及全國總決賽，將採用如下所示的航天·輕舟機器人作為智能搬運機器人。
(1) 車模外觀 ▲ 輕舟機器人 ▲ 輕舟機器人內部結構 (2) 車模參數整體結構—採用阿克曼運動模型，同時設備適用於但不限於建圖，自主導航，自動駕駛，人機互動，目標檢測，人臉識別等多個領域的科研算法驗證需求；
整體參數：505mm350mm165mm 長寬高；
機械配件：鋁合金6061鋁合金車架板件1套、ABS外殼、POM擺臂、金屬避震器；
金屬伺服舵機1臺：額定電壓:7.4V，額定扭矩:4N·m，齒輪材質:不鏽鋼，轉動角度180度；
直流減速電機2臺，電壓6-16V、帶AB雙向增量霍爾編碼器，額定轉矩3.4N.m；
核心板stm32 f103：預留4組超聲波傳感器接口、2路驅動電機接口、2路舵機接口內置2個按鈕模塊、蜂鳴器、OLED顯示屏、內置開關、PS2接口、CAN通信口、預留3組UART口、IMU接口、USB接口；
電源模塊：MP1584—>12V/5V 、DC-DC直流轉換模塊—>12V/5V4A；
卡片式電腦1套，CPU：四核ARM Cortex-A57 MPCore處理器、GPU：NVIDIA Maxwell128 NVIDIA CUDA核心、內存：4 GB 64位LPDDR4、顯卡：HDMI和DisplayPort輸出；
工業級單目攝像頭：CSI接口，800萬像素，160度廣角，攝像頭支持windows/Linux/Android；
360度雷射雷達: 1個，10米測距、配套完整USB串口、SDK開源工具；
高精度IMU：9軸姿態：3加速度、3陀螺儀、3磁力計，IIC/SPI通信協議；
程式語言：C/C++/Python3，使用軟體：Keil5、Kdevelop、VS2015、Pycharm；
遙 控 器：索尼PlayStation2手柄 無線版；
環境必用：OpenCV4.0.0、OpenCV3.2.0、Cuda10.2、Pychtorch、Pip3、Rviz、Gazebo；
▌5．分賽區選拔賽規則分賽區選拔賽將以「智慧物流」為主題進行貨物搬運挑戰，選手使用開發的中央調度軟體，遠程發送調度指令，搬運機器人搭載選手開發的雷射SLAM算法、路徑規划算法、視覺識別算法，進行全局路徑規劃和局部避障，完成搬運機器人自動導航到裝貨區停止，裝貨完成後上位機發送去往卸貨區指令，搬運機器人自動前往卸貨區等待卸貨，搬運期間須準確通過紅綠燈、S路、減速帶、障礙物等，不能發生碰撞，每成功搬運一次貨物，將獲得該次挑戰中的各項分值。
分賽區選拔賽具體賽題及相關規則，將於4月中旬公布。
QQ技術交流1群：1029342725
聯繫人：黃先強 13810998363
北聯達科技（天津）有限公司
※ 附件 附件1：航天智慧物理創意組方案設計報告該文檔可以在了智能車競賽網站 http://smartcar.cdstm.cn/index下載。
（1）封面 ▲ 報告封面 （2）格式說明 中國航天科工三院 填 寫 說 明 正文除特別說明外一律使用小四號宋體字，單倍行距，一級標題為小四號黑體加粗； 正文全部標題層次應整齊清晰，相同層次應採用統一的字體表示； 涉及漢字年月日，統一用數字「2021.01.03」樣式書寫； 正文中表格用「表1」樣式並放在表格上面居中，圖用「圖1-1」樣式並放在圖下面居中； 論文所用字體漢字要求為宋體，英文為Times New Roman；一、方案立項的目的和必要性
簡述方案的定義或科學與技術含義、潛在的軍民用價值、立項的必要性、可能帶來的顛覆性意義。
二、國內外現狀分析
包括：
國內研究現狀，已完成或正在進行的相關項目研究情況，以及專利檢索與分析（列出相關項目清單）三、方案設計目標及主要技術指標
四、預期成果和智慧財產權推廣應用前景
預期產生的成果及智慧財產權（包括實物、軟體、論文、專利、技術秘密等方面） 推廣應用前景（包括型號應用、技術進步、產業化等方面）及潛在應用單位五、現有基礎和條件
包括：
現有技術基礎，已完成項目與取得的成果（列出項目與成果清單） 開展本項研究所需硬體設施條件（列出主要設備清單），若存在不足，說明解決途徑六、進度安排和階段成果形式
時間節點 主要研究內容 階段成果形式
註：「時間節點」填寫年月，如2021.01.01。
七、指導老師及參賽團隊分工
指導老師簡介，包括基本情況，科研研究方向、取得的成果，正在承擔的其他項目等。
參賽團隊主要人員構成及分工，包括技術特點、具體分工等。
附件2：參賽報名回執表該文檔可以在了智能車競賽網站 http://smartcar.cdstm.cn/index下載。