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2018世界机器人大赛——共融机器人类赛事

赛事概述

机器人既是先进制造业的关键支撑装备,也是改善人类生活方式的重要切入点。大力发展机器人技术及其产业,对打造中国先进制造业的国际竞争新优势具有重要意义。在国家自然科学基金委员会“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划支持下,拟从2018年开始举办挑战赛,按照“聚合、创新、创造”三步走理念,以“人-机-环境共融”为主题,采用前沿技术仿真赛、先进机器人场地赛、创新技术路演赛等多种比赛方式,打造我国共融机器人领域的全新交流平台,为我国机器人技术和产业发展提供源头创新思路与科学支撑。

共融机器人类下设足式移动机器人组及双臂协作机器人组。

赛事内容

(一)2018wrcc-足式移动机器人组

1、项目简介

本组别比赛重点考察足式移动机器人的稳定性、机动性、顺应性,特别是在复杂环境中行走时的柔顺控制能力和应激反应能力。从稳定性和控制难易程度及制造成本等方面综合考虑,足式机器人具备最佳的环境适应能力和运动机能,其研究也具有社会意义和实用价值。比赛在一个指定的废墟场地开展,以地震灾害造成损毁的城市街道作为背景,模拟机器人在灾害场景中实施搜救的应用场景。比赛设置基础任务和挑战任务,要求参赛机器人进入比赛场景,按照任务流程完成要求的比赛项目,根据得分高低来评定比赛成绩。

2、项目任务

比赛在一个指定的废墟场地开展,以地震灾害造成损毁的城市街道作为背景,模拟机器人在复杂场景中行走、作业的应用场景。比赛中,要求参赛机器人以足式行走的移动模式自主进入比赛场景,并按照任务流程平稳穿过各任务点,在规定时间内按要求完成比赛任务。此次比赛共分为7个基础任务节点:水平场地竞速、穿越凹陷障碍、穿越台阶障碍、穿越废墟并搜索救援、穿越木桩障碍、穿越砂石地障碍、穿越斜坡障碍;同时设置1个挑战任务节点:负重挑战。参赛机器人需顺序规定时间内完成任务,同时自主识别并做出反应以减少不必要的碰撞和时间消耗,获取尽可能高的分数。

3、特殊障碍任务示意图

比赛项目设台阶高坡两座-a2、a6、凹陷区两个-a1、a5、房屋废墟a4(a4中设置搜救任务点和高桌高椅障碍)、障碍桩a3。比赛路经-a1顺序至a6。

(二)2018wrcc-双臂协作机器人组

1、项目简介

本组别比赛重点考察双臂协作机器人在装配作业过程中的柔性控制、双臂协同、自主避障、安全作业等技术水平。当前,大多数工业机器人是单臂机器人,只适应于特定的产品和工作环境,而且不能完全实现人机互动协同。双臂协作机器人在生产线上能够比单臂机器人更加灵活的作业,在没有安全防护措施的条件下与人类共同工作,并可以代替人类岗位独立作业,双臂协作机器人的创新和研发将给人类带来革命性的改变。本组别比赛重点考察双臂协作机器人在装配作业过程中的柔性控制、双臂协同、自主避障、安全作业等技术水平。比赛在一个指定的装配场地开展,机器人按照任务流程要求,通过双臂协作,顺次完成规划识别、抓取摆放、插孔等比赛项目,完成任务。按照得分高低来评定比赛成绩。

2、项目任务

此次比赛共分为4个基础任务节点:作业路径规划、识别零件及自主摆放、双臂协同作业、外力干预应变;一个挑战任务:双臂水平协同搬运。比赛中,要求参赛机器人以双臂协作的模式按照图纸自主组装零部件,在规定时间内按要求完成比赛任务。

比赛基础任务主要分为以下4项,任务具体要求详见比赛细则。

任务a:机器人指定任务,完成作业路径规划并实现动作。现场设有安装工作台,上分三个区域,即:左分检区、装配区、右分检区,机器人根据区域标识判断并规划作业及工序流程;

任务b:机器人对场地内的散乱积木块(直径5-250px)等目标物件完成自主识别,并在完成识别后将物件按顺序要求依次摆放在规定位置。物件的尺寸、材质将在比赛前1个月公布;

任务c:该任务分为基础组及挑战组。基础组机器人根据装配顺序要求,采用双臂协同完成组装,装配产品为任务b中的配套积木块,该组别为必须完成任务;挑战组为装配难度较难得积木块,该组别为自选完成项目。装配图纸将在比赛前3天公布;

任务d:机器人在恒定外力的干扰时,能够实现柔顺动作和安全作业。比赛期间,裁判将不定时干扰一次机器人作业,机器人在受到外力干扰后计时做出正确判断并停止动作,以确保人员安全。

挑战任务e:机器人将装有陀螺仪的盘子水平从a点搬运到b点。

3、项目示意图

比赛期间,机器人依次完成任务a、b、c、d,并挑战完成任务e。

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