芯耀
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該文檔對(duì)于最初公布的智能視覺(jué)組細(xì)則中存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)和細(xì)化，一方面保證已經(jīng)按照最初技術(shù)文檔完成的車(chē)模能夠?qū)崿F(xiàn)比賽要求，同時(shí)又能夠引導(dǎo)同學(xué)進(jìn)一步提高目標(biāo)分類(lèi)模型的性能，同時(shí)避免人機(jī)交互中的規(guī)則漏洞。與 最初的文檔相比 有以下改變：
一、車(chē)庫(kù)尺寸
考慮到有輔助車(chē)模的存在，將車(chē)庫(kù)尺寸擴(kuò)大到100cm*45cm，小車(chē)從車(chē)庫(kù)出發(fā)，比賽完成后自行回到車(chē)庫(kù)，如制作有兩輛車(chē)模，則兩輛車(chē)均需要從車(chē)庫(kù)出發(fā)并回到車(chē)庫(kù)，車(chē)庫(kù)位于原點(diǎn)位置X軸下方，如下圖所示：
▲ 圖1.1 車(chē)庫(kù)尺寸示意圖
二、罰時(shí)標(biāo)準(zhǔn)
修改罰時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，比賽計(jì)時(shí)從車(chē)模自車(chē)庫(kù)出發(fā)觸發(fā)計(jì)時(shí)器進(jìn)入場(chǎng)地到車(chē)?；氐匠霭l(fā)區(qū)為止，車(chē)模完成任務(wù)后沒(méi)有回到車(chē)庫(kù)或有兩個(gè)及以上的車(chē)輪沖出車(chē)庫(kù)，均算作入庫(kù)失敗，加罰 15 秒。每一個(gè)搬運(yùn)錯(cuò)誤或搜索遺漏均罰時(shí)30秒。不允許出車(chē)庫(kù)后只完成少量識(shí)別和搬運(yùn)就直接回到車(chē)庫(kù)的比賽方式，需至少完成60%以上的圖片目標(biāo)識(shí)別和搬運(yùn)，則可以選擇剩余部分不識(shí)別搬運(yùn)，回到車(chē)庫(kù)。按罰時(shí)標(biāo)準(zhǔn)加罰放棄和錯(cuò)誤的部分即可。
三、無(wú)框目標(biāo)板
增加無(wú)框目標(biāo)板的說(shuō)明和示意圖，在第十八屆的比賽中，目標(biāo)板圖片中還存在一定數(shù)量的沒(méi)有黃色邊框圖片。這類(lèi)圖片在賽場(chǎng)中的位置是隨機(jī)擺放，它們的位置不會(huì)出現(xiàn)在最初的位置A4紙上。無(wú)邊框圖片邊長(zhǎng)為12cm。如下圖所示：
▲ 圖3.1 無(wú)框目標(biāo)板示意圖
四、分類(lèi)遞進(jìn)要求
分類(lèi)搬運(yùn)要求按比賽階段遞進(jìn)，其中分賽區(qū)選拔賽的預(yù)賽和決賽的搬運(yùn)要求有所區(qū)別，分賽區(qū)預(yù)賽按下圖所示區(qū)域進(jìn)行搬運(yùn)。
▲ 圖4.1 預(yù)賽搬運(yùn)要求
分賽區(qū)決賽階段要求當(dāng)前比賽隊(duì)伍在三大類(lèi)中現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽簽，被抽到的1個(gè)大類(lèi)（糧食、水果、蔬菜其中之一）需要單獨(dú)放置在下圖所示的賽場(chǎng)左上角1米范圍內(nèi)。全國(guó)總決賽的預(yù)賽和決賽都均按下圖所示的搬運(yùn)放置區(qū)域示意圖進(jìn)行。
▲ 圖4.2 決賽搬運(yùn)要求
五、圖標(biāo)間隔
最終比賽時(shí)兩個(gè)相鄰圖片目標(biāo)板至少間隔兩個(gè)空格。
六、人機(jī)交互
為了進(jìn)一步規(guī)范比賽過(guò)程， 下面給出人機(jī)交互及協(xié)助搬運(yùn)車(chē)的相關(guān)細(xì)節(jié)要求。
智能視覺(jué)組允許增加語(yǔ)音人機(jī)交互，主要依靠語(yǔ)音交互在比賽中實(shí)現(xiàn)參賽隊(duì)員通過(guò)語(yǔ)音在場(chǎng)外控制車(chē)模運(yùn)行以便于協(xié)助找到目標(biāo)。?要求是不允許使用?成品的語(yǔ)音模塊，?必須使用恩智浦單片機(jī)?自行完成語(yǔ)音檢測(cè)識(shí)別；為了保證語(yǔ)音交互不涉及到目標(biāo)板內(nèi)容的識(shí)別，正式比賽時(shí)，喊口令的比賽選手只能通過(guò)比賽現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)的PC屏幕看到場(chǎng)地，根據(jù)攝像頭的畫(huà)質(zhì)和距離來(lái)確保喊口令的參賽同學(xué)只能看到場(chǎng)內(nèi)車(chē)模和目標(biāo)板的位置，但無(wú)法看清目標(biāo)板的內(nèi)容，然后有這名參賽同學(xué)對(duì)著這臺(tái)PC喊出口令，PC端的軟件會(huì)通過(guò)局域網(wǎng)WiFi將語(yǔ)音信息發(fā)送給主車(chē)，主車(chē)通過(guò)WiFi模塊收到語(yǔ)音信號(hào)，完成語(yǔ)音口令識(shí)別，執(zhí)行語(yǔ)音口令?？诹顑H包含：前、后、左、右、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止、拾取 8 種，不允許喊出其他口令，否則當(dāng)次比賽成績(jī)無(wú)效。
智能視覺(jué)組允許雙車(chē)協(xié)同，即允許制作兩輛車(chē)模協(xié)同作業(yè)，但兩個(gè)車(chē)模不是一模一樣的車(chē)模。要求其中一輛是主車(chē)模，?另一輛只能負(fù)責(zé)協(xié)同搬運(yùn)，類(lèi)似聯(lián)合收割機(jī)和搬運(yùn)車(chē)，兩車(chē)可以單向通信，由主車(chē)發(fā)送命令，協(xié)同車(chē)接收命令。?在目標(biāo)識(shí)別搬運(yùn)過(guò)程中，?識(shí)別與搬運(yùn)是主車(chē)的任務(wù)，?協(xié)同搬運(yùn)車(chē)只能作為輔助搬運(yùn)車(chē)模將目標(biāo)板搬運(yùn)到規(guī)定區(qū)域，協(xié)同車(chē)不允許安裝視覺(jué)識(shí)別模塊OpenART mini，只允許安裝導(dǎo)航用的普通攝像頭，協(xié)同車(chē)不能對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，但可以安裝拾取裝置，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)跟在主車(chē)旁邊或自行分區(qū)域按主車(chē)指令進(jìn)行拾取和搬運(yùn)來(lái)配合完成分類(lèi)。基本流程是主車(chē)完成識(shí)別后，發(fā)送識(shí)別結(jié)果給協(xié)同車(chē)，此時(shí)可以由主車(chē)自己完成拾取和搬運(yùn)，也可以主車(chē)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信通知協(xié)助車(chē)完成拾取和搬運(yùn)，搬運(yùn)完成后兩車(chē)均需回到車(chē)庫(kù)。正式比賽時(shí)主車(chē)和協(xié)同車(chē)所使用的通信模塊依然需要使用賽場(chǎng)提供的藍(lán)牙模塊，平時(shí)訓(xùn)練使用普通的藍(lán)牙、無(wú)線(xiàn)等通信模塊都可以，正式比賽的通信模塊接口定義將在下文給出，正式比賽時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)換上即可。
協(xié)同搬運(yùn)和語(yǔ)音人機(jī)交互，?是可選的內(nèi)容，?以提高比賽效率，也可以選擇不增加協(xié)助搬運(yùn)小車(chē)和語(yǔ)音識(shí)別功能，直接用單車(chē)完成。若需要制作語(yǔ)音識(shí)別和協(xié)助搬運(yùn)車(chē)，可以 免費(fèi)申請(qǐng)一套通信模塊 用于訓(xùn)練和模擬比賽，申請(qǐng)鏈接：http://seekfree.mikecrm.com/O2IKbpw
一套通信模塊包含下圖所示3種模塊，其中串口WiFi模塊用于接收PC給主車(chē)發(fā)送語(yǔ)音信息，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)串口模塊用于主車(chē)發(fā)送信息給輔助車(chē)，9141藍(lán)牙模塊用于輔助車(chē)接收主車(chē)發(fā)送的信息。
▲ 圖6.1 通訊模塊
七、目標(biāo)拾取
車(chē)模允許使用電磁鐵對(duì)圖片目標(biāo)進(jìn)行拾取，電磁鐵數(shù)量不限。車(chē)模允許設(shè)計(jì)各類(lèi)型的機(jī)械臂或分類(lèi)搬運(yùn)裝置，其中用于制作機(jī)械臂或分類(lèi)搬運(yùn)裝置的伺服電機(jī)（包括舵機(jī)、電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)）數(shù)量每輛車(chē)不超過(guò)5個(gè)。
八、傳感器
模作品中允許使用（不限于）攝像頭、IMU、電子羅盤(pán)、光電管等。如果使用攝像頭，則每輛車(chē)搭載的攝像頭的個(gè)數(shù)不超過(guò)3個(gè)。除OpenART mini外，其他所用傳感器中不得含有MCU，若自制傳感器，則允許含有NXP公司的MCU。其中輔助車(chē)模的攝像頭只允許使用輔助導(dǎo)航的普通攝像頭（無(wú)MCU，只能輸出圖像原始數(shù)據(jù)）。
九、車(chē)模通訊
為了使得雙車(chē)可以通信，但又需要避免主車(chē)在比賽中不能和其他無(wú)線(xiàn)通信模塊連接進(jìn)行通信，所以在參加正式比賽時(shí)主車(chē)需要更換為組委會(huì)提供的藍(lán)牙數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊來(lái)發(fā)送命令，該藍(lán)牙模塊只有發(fā)送功能，沒(méi)有接收功能，可以確保主車(chē)不能收到場(chǎng)外的無(wú)線(xiàn)信息，需要主車(chē)按以下要求預(yù)留接口，以便于正式比賽時(shí)方便更換。無(wú)線(xiàn)通訊模塊在競(jìng)賽的時(shí)候由競(jìng)賽組委會(huì)提供，它自帶電源。
1、物理結(jié)構(gòu)
外部接口為3pin，100mil的插座接口（母頭）。
無(wú)線(xiàn)通信模塊接頭定義：
紅線(xiàn)：+3.3V
黑線(xiàn)：地線(xiàn)
黃線(xiàn)：TXD
▲ 圖9.1 無(wú)線(xiàn)通訊模塊結(jié)構(gòu)示意圖
參賽車(chē)模的電路板上需要有無(wú)線(xiàn)通信接口插座，或者公頭空中接頭。
2、電氣定義
接口采用UART發(fā)送模式。信號(hào)電平采用 TTL電平。
接口電氣協(xié)議：
低電平：小于0.5V
高電平：2V ~ 5V
空閑位：高電平
3、通訊協(xié)議
接口底層協(xié)議：
波特率：115200
數(shù)據(jù)位：8位
停止位：1位
奇偶校驗(yàn)：無(wú)
4、輔助車(chē)模電路接口
輔助車(chē)模的通信模塊請(qǐng)使用藍(lán)牙模塊，現(xiàn)場(chǎng)比賽時(shí)，為減少現(xiàn)場(chǎng)配對(duì)帶來(lái)的麻煩，競(jìng)賽組委會(huì)會(huì)提前準(zhǔn)備配對(duì)好的主車(chē)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊和輔助車(chē)普通藍(lán)牙模塊，為方便插到輔助車(chē)上，請(qǐng)?jiān)谳o助車(chē)電路板上預(yù)留統(tǒng)一的2.54間距24排母接口，推薦用24是為了插接更穩(wěn)定，接口電氣順序請(qǐng)參考下圖。
▲ 圖9.2 輔助車(chē)模藍(lán)牙排母接口示意圖
其中，具體的通信信息格式和數(shù)據(jù)協(xié)議不做限定。
5、主控車(chē)模語(yǔ)音接口
主車(chē)模的語(yǔ)音信息獲取使用串口WIFI模塊，現(xiàn)場(chǎng)比賽時(shí)，為減少現(xiàn)場(chǎng)配對(duì)帶來(lái)的麻煩，競(jìng)賽組委會(huì)會(huì)提前準(zhǔn)備配對(duì)好的WIFI模塊，為方便插到主車(chē)模上，請(qǐng)?jiān)谥鬈?chē)模電路板上預(yù)留統(tǒng)一的2.54間距24排母接口，推薦用24是為了插接更穩(wěn)定，接口電氣順序請(qǐng)參考下圖，其中RTS與RST只需要連接到普通IO即可，圖片中的串口的引腳定義已經(jīng)進(jìn)行了交叉，因此RX連接到單片機(jī)RX，TX連接到單片機(jī)的TX即可。
▲ 圖9.3 主控車(chē)模串口WiFi 模塊排母接口示意圖
語(yǔ)音信息會(huì)按照如下格式下發(fā)：
