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          S?ren Schwertfeger課題組徐晴雯等人2019年7月赴澳大利亞悉尼參加RoboCup 2019 Rescue Robot League大賽

          發布者:聞天明發布時間:2019-07-19瀏覽次數:13

          出訪成員:曠皓飛,徐晴雯,侯佳維,龍肖靈,陳宏宇,何振鵬

            

          RoboCup德國公開賽兩個月后,我們迎來了RoboCup國際賽。本次RoboCup機器人世界杯在悉尼舉辦,共吸引了來自全球40多個國家和地區的2000多名選手參加。比賽共設15個大項,分為機器人足球、服務機器人、救援機器人、工業機器人和青少年5個系列,同時還舉行了機器人產品與技術展覽和機器人教育科研體驗等多項活動。其中,國內參賽的高校有國防科技大學、清華大學、浙江大學、中國科學技術大學、中南大學、同濟大學、合肥工業大學、北京信息科技大學和上??萍即髮W等。這也是上??萍即髮WMARS團隊首次參加RoboCup國際賽,之前的我們團隊在德國公開賽積累了不少經驗,對這次國際賽有很大的幫助,在救援組的比賽中,我們獲得了總分第八名、自主單項第二名的成績。

            

          吸取在德國公開賽的經驗教訓,我們為本次比賽變更了任務分配方式,并預留了更多的系統調試時間。RoboCup救援比賽共分為四個大類:Maneuvering、Mobility、DexterityExploration,每個大類里又有56個子任務。在德國公開賽的時候,我們的任務分配方式為每人負責一個子任務;由于子任務之間存在著不同程度的交叉,在共同子任務的完成上每個人都花費了不少時間,因此造成了效率低下、無法做好充分的比賽準備等現象。在本次比賽中我們先梳理出了所有任務中的技術難點,然后每人負責攻克其中一個,最后進行系統整合與測試。新的分配方式既減輕了大家的任務量,又提高了工作效率。在出發前一周,我們開始進行系統集成,并在各個子任務場景上進行了測試,確保機器人在現有調試環境下能夠成功完成各項任務。

            

          由于運輸要求,我們需要將機器人拆解為幾個小部分。到達悉尼之后,我們稍作休息便開始了機器人的recovery工作。在確認機器人的基礎功能無誤后,我們又出門踩點,方便第二天能夠早點到達賽場進行調試。

            

          在第二天到達賽場之后,場地已經大致搭建完畢。由于尚未允許進入場地測試,我們只能先觀察一下各個場地。不幸地是,我們發現大多數場地都和我們測試的有出入。根據場地的變化,我們迅速對之前準備的代碼調整了邏輯,并在晚上的時候進行了第一輪測試,可惜測試的結果并不是很理想。在場館保安的催促下,大家揣著各種尚未測試的策略離開了場館。

            

          到達悉尼的第三天,也就是賽程的第二天,仍然是個測試日。但是與前一天不同的是,我們需要進行機器人的功能全面性測試,以及選擇正式比賽第一天的比賽項目。因為在德國公開賽的時候,我們已經走過這些流程,所以沒有特別擔心。但是在機器人功能測試的時候,我們還是遇到了一個小小的插曲:沒有明確半自主的要求。我們原以為只要機器人能夠部分脫離認為操控地運行,就是半自主;但是在裁判的解釋下,我們才意識到純粹地開環控制并不是自主,只有與環境交互才是真正的自主。

            

          在緊張的調試中,時間如指尖的沙般悄悄溜走,很快便迎來了激動人心的正式比賽。和大多數隊伍一樣,在第一天的比賽中我們主要求穩,采用遙控的方式盡量多得分。和其他大型機器人相比,我們的小機器人仍然受到了嚴峻的考驗。那些對大機器人毫不費力的障礙,對于我們小機器人來說,仍然是個龐然大物。尤其是不連續的障礙,更是對機器人的mobility提出了很大的挑戰。從測試結果來看,我們的機器人可以越過部分矮的不連續障礙,但是對于比機器人自身還高的障礙,我們目前的機器人設計還不能順利通過。

            

          在正式比賽的后兩天,我們團隊將重心放到了自主與建圖上。對環境已知且相對固定的Maneuvering場景,我們就根據場景的特性,分別采用了巡線、避障等簡單策略。對于未知環境的探索,我們著重進行了建圖功能的測試?,F場非常出乎我們意料的一點是,Exploration的場景被蒙上了幕布,導致機器人的探索環境一片灰暗。對我們團隊來說,這個場景難度非常大,因為我們采用的純視覺方法定位,無法感知環境對我們來說無疑是蒙上了機器人的眼睛。好在受其他隊的啟發,我們機智地給機器人加上了一個小燈,盡管燈的照射范圍有限,但至少能獲得少量的環境信息,從而使視覺定位方法能夠工作。不過,這樣的方法也只是權益之計,極大降低了視覺定位的準確度。因此,在我們后續的工作中,我們將用傳感器融合的方法來提高機器人定位的魯棒性。

            

          通過這次RoboCup國際賽,我們的小機器人吸引不少同行的目光,同時我們充分認識到了小機器人還有許多的不足,我們將在后續的工作中,和我們的科研工作結合起來,進一步提高小機器人的性能。

            


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