드론은 지상 로봇이 볼 수없는 임무 정보를 얻을. 이 팀은 그 정보를 바탕으로 플랜을 기록하고, 지상 로봇이 나옵니다. 두 차량은 하나의 점수에 기여합니다.
그림 1 예제 협력 임무; 역 순서는 다를 수 있습니다.
MR §11 목적과 범위
HERO Challenge는 기계, 전자, 프로그래밍 및 통신 분야에서 실용적인 작업과 공중 및 지상 로봇을 결합하는 다국적 교육 이벤트입니다. HERO Explorer 및 HERO Pro 부서는 사용할 수 있습니다. 학생들은 레벨을 선택하고 다른 문제를 탐구 할 수 있습니다.
이 공기 + 지상 임무는 공중 감각, 정보 이동 및 지상 항법 결합합니다. HERO Explorer 및 HERO Pro는 수동, 반 자율적이고 자율적인 작동을 허용합니다. 검증 된 자율성은 섹션 7에서 멀티 플라이어를 얻습니다. 팀은 공유 또는 자체 장비를 사용할 수 있습니다. 선택적인 작업장 덮개 통합과 임무 연습.
MR §22 팀 및 참여
HERO Explorer는 유도체이며 HERO Pro는 고급입니다. 이러한 어려움 수준은 연령 그룹이 아닙니다. 고등학교 / 대학 및 다국적 팀이 환영합니다. 각 항목에 대한 부서를 선택하십시오. 팀은 도전 전반에 걸쳐 다른 부서를 입력하거나 별도의 항목을 통해 입력 할 수 있습니다.
기술 제한 : 최대 8 개의 고등학교, 학부 또는 대학원 학생, 한 학생 주장 포함. HERO의 지상/공기 로스터는 지역 당 3명까지 경쟁사 주장 허용합니다: 대부분의 7개의 명백한 경쟁사. 더 작은 제한 관리. 고등학교 회원이 성인 감독자를 필요로하는 각 팀; 18 세 미만 참가자는 보호자 동의를 요구합니다. 고문은 학생 제한에 추가됩니다. 등록 된 학생들은 설정, 프로그래밍, 수리 및 작동을 수행합니다. 각 학생은 부서 당 한 팀에 가입하고 다른 도전에 들어갈 수 있습니다.
10 페이지 이상의 기술 디자인 보고서 제출. 두 플랫폼, 임무 감지, 손전등, 주장 자율 및 안전 제어를 설명합니다. 공유 또는 상업 하드웨어를 식별하고 학생들의 통합 작업을 설명합니다. 찰상에서 각 성분을 건축하는 것은 요구되지 않습니다. 제 11과 아넥스를 사용하여 자율성 증거와 인터페이스 선언.
MR §33 플랫폼 및 장비
| 회사연혁 | 관련 항목 |
|---|---|
| UAV 공중 로봇 | 보호된 multirotor; 최대 150 mm 모터에 모터 대각선; 건전지, 감시, 사진기, 안테나 및 임무 장비를 포함하여 100 g의 밑에 준비되어 있는 비행 질량. 단 하나 로봇 공기로 동일한 봉투. |
| UGV 접지 로봇 | 최대 시작 봉투 300 x 300 x 300 mm, 바퀴, 안테나, 배터리, 센서 및 부착 메커니즘을 포함하여. 지상 차량 질량 한계는 사건 플랫폼 장에서 놓입니다. |
| 미션 감지 | UAV 감지는 임무 정보를 얻을 수 있어야합니다. 라이브 비디오 링크는 선택 사항입니다. 직접보기 파일럿, 비디오 지원 및 자율 감지 허용됩니다. |
| 지상 장비 | Declared Controllers, 컴퓨터 또는 접지 스테이션, 임무 링크 및 종이 또는 승인 된 전자 미션 데이터 양식. |
| 차량 모두에 안전 | 주요 전원 차단, 안전 구색 절차, 유지된 건전지, 눈에 보이는 팀 ID 및 확인한 실패합니다. |
플랫폼 시트는 승인 된 공유 차량 및 지상 클래스를 식별합니다. 플랫폼과 달리 별도의 순위가 있습니다. Declare 모터 대각선 및 전반적인 감시된 차원. 배포 가능한 UGV는 승인 된 봉투 내에서 접히고 신호 후에 확장 할 수 있습니다. 모든 부품은 붙어 있습니다.
MR §44 현장 및 임무 정보
두 부서는 4 공중 정보 항목과 4 지상 목표를 사용합니다. HERO Explorer는 탁월한 큐, 직접 아이템 투 액션 매핑 및 더 넓은 패스를 사용합니다. HERO Pro는 결합된 cues, 주문 constraints 및 더 까다로운 항법을 사용할 수 있습니다. Markers, 기호 또는 색상은 예입니다. 두 부서는 H1-H3 핸드오버와 L0-L3 자율성을 허용한다; 수동 HERO Pro 항목은 자격이 남아있다. 과정 간단한 정확한 작업을 지정; 섹션 5-8 주지사 득점.
Figure 2. Example field and AprilTag visual cue [2].
Mission cues는 UAV 시스템을 통해 검사되어야하며 운영자 위치에서 직접 열람 할 수 없습니다. Run-specific 정보는 시도와 다를 수 있습니다. 과정 간결은 분야 차원, 입방 크기 및 기호화, 점화, 포함, 장애 기하학, 검문소 경계 및 끝 지역을 줍니다. 모든 팀은 동일한 준비 정보를받습니다.
MR §55 손전등과 잠그는 계획
H1 Human transcription
Up to L1- UAV video / display
- Person
- Mission Data Form
Read UAV information and record it on the form. Manual piloting may make the whole run L0.
H2 Ground station
Up to L2- UAV data
- Ground station
- Electronic record
Automatic processing and transfer, without manual transcription or editing. Officials see the electronic record.
H3 Vehicle to vehicle
Up to L3- UAV
- Automatic transfer
- UGV
Automatic UAV-to-UGV transfer with an approved, visible electronic record.
감지 된 임무 정보와 UGV 이전에 결과 지상 계획을 기록하여 시작 영역을 나눕니다. 팀 / 실행 ID, 대상 식별, 필요한 작업 또는 순서, 및 handover 방법 포함; 전자 기록은 또한 시간과 전송 / 수신 장치를 보여줍니다. 공식은 기록이 존재하지 않는 것을 확인합니다. 일단 잠겨, 편집할 수 없습니다. spectator 또는 undeclared device는 임무 정보를 공급할 수 있습니다.
MR §66 절차
그림 3. 미션 시퀀스
3 분 이내에 신고하십시오. 공식은 설정을위한 5 분을 허용하고 차량, 링크 및 안전 필드를 승인합니다. 두 로봇은 신호까지 시작 구성에 머물. 각 팀은 시작 신호에서 측정된 10 분 한계와 더불어 1개의 득점한 협력적인 시도를, 받습니다; 연습은 분리됩니다.
공중 단계
안전하게 테이크아웃을 하고, 모든 4개의 미션 아이템을 획득하고 기록된 수로를 완료합니다. UAV는 물론 간단한 사양을 지정하지 않는 한 어떤 순서에서 cues를 검사 할 수 있습니다. 표시된 착륙 영역 내에서 완전히 착륙하여 이 단계를 완료하고 추진력을 안전하게 만듭니다. UGV는 공중 단계가 완전하거나 주장은 그것을 버려서만 시작할 수 있습니다.
지상 단계
4개의 지상 목표 및 어떤 필수 문 또는 장애 성분을 완료하는 잠그는 계획을 사용하십시오. 방문 순서가 지정되면, 그것을 따르십시오. 주거 지역에는 전체 지상 접촉 발자국이 내부이어야하며 적어도 1 초 동안 UGV 정지와 함께해야합니다. 1초 체크포인트는 차량 정지가 시작될 때 시작됩니다. 미션 시계는 실행합니다. 각 목표 점수는 한 번입니다. 주문 방문이 정확한 위치에 반복 될 수 있습니다 포인트를 적립.
그림 4. Checkpoint 발자국; 역 큐브는 차량의 일부가 아닙니다.
4개의 지상 목표 및 각 필수 과정 성분을 가진 끝은 잠그는 계획에 따라 완료되고, 끝 지역 안쪽에 전체적인 UGV 정지되는. UAV는 이미 착륙하고 안전해야합니다. 미션 완료, 퇴직 또는 시간 제한에 대한 시계 정지.
결함 및 포기 단계
공식 보유는 현장 또는 장기적인 결함을 위한 시간을 제외합니다; 차량, 건전지 또는 팀 연결 실패는 파악 또는 재시작하지 않습니다. 주장은 차량 안전을 만들기 후에 단계를 포기할 수 있습니다, 얻은 점수 및 위조한 그들. 지상 단계는 아직도 잠긴 기록을 필요로 합니다; 그것 없이, 그 단계 점수 0. 만 공식은 복구 또는 제거를 승인 할 수 있습니다. 실행 중 또는 단계 사이에 배터리를 변경하지 마십시오.
MR §77 포인트 및 자율성
가장 높은 점수 승리. 작업 포인트 총 600 : 공중 단계 300 및 지상 단계 300. 이 과정은 4개의 공중 정보 품목 및 4개의 대응 지상 목표를 식별합니다; 그들의 개인적인 점 가치는 어떤 입 체재든지 선택된 동일 남아 있습니다.
| - 기타 | 팟캐스트 |
|---|---|
| 안전한 takeoff와 안정되어 있는 비행 | 30 |
| 4개의 미션 아이템을 올바르게 식별하고 해석 | 4 x 40 = 160의 |
| 제대로 선언 된 지상 계획 | 60 |
| UAV는 착륙 구역에서 완전히 착륙했습니다. | 50 |
| 4개의 지상 목적은 필수 유효성 검사를 완료했습니다 | 4 x 50 = 200의 |
| UGV는 지상 작업을 완료 한 후 끝 영역을 도달 | 100 |
| 총 작업점 | 600 |
점수 = (트스크 포인트 x 자율 승수) + 시간 보너스 - 처벌.
| 레벨 및 멀티플레이어 | 공식 인증 |
|---|---|
| L0 텔레 운영 | 1.00 | 미션 작업은 직접보기 또는 비디오를 사용하여 연산자에 의해 명령됩니다. |
| L1 반 자율주행 | 1.15 | 완전한 선언된 항법 또는 승인 작업은 그 작업 중 인간 임무 입력 없이 자동적으로 실행합니다; 다른 단계는 설명서일지도 모릅니다. |
| L2 감독형 자율 | 1.30 | 미션은 승인된 H2 접지 스테이션 전송을 포함하여 자동으로 실행됩니다. 인간 입력은 안전 abort에 한정됩니다. |
| L3 전체 자율성 | 1.50 | 직접적인 H3 handover와 종료를 포함하여 완전한 임무는, 안전 abort에서 시작 신호 후에 통신수 입력 없이 진행합니다. |
감각, 손전등, 항법 및 종료에 걸쳐 자율성을 인식합니다. handover 방법은 천장을 설정, 자동 상이. 수동으로 흐르는 reconnaissance 드론과 자율 자동차는 L1, L2 / L3이 아닌 자격이 될 수 있습니다. 이 과정은 L1 자격을 갖춘 완전한 작업을 식별합니다. 안정화, 위치 / 고도 파악 또는 자동 테이크아웃 / 랜딩은 자격이되지 않습니다.
시간 보너스
제대로 완료된 임무를 위해, 600 초 한계에서 두 번째로 남아 있는 0.5 점은 150 점에서 모자를 씌웁니다. 불완전한 실행 및 실행에 기반을 둔 잘못된 잠금 계획은 시간을 적립하지 않습니다. 자율 멀티 플라이어는 작업 포인트에만 적용됩니다. 처벌과 시간 보너스는 다곱하지 않습니다. 최대 가능한 합계는 1,050점이며 최소는 0입니다.
MR §88 처벌 및 결과
| 지원하다 | 관련 기사 |
|---|---|
| 잘못된 지상 목표 또는 checkpoint | 40 포인트 |
| Omitted 지상 목표 또는 checkpoint | 80 포인트 |
| 필수 문 omitted 또는 crossed incorrectly | 40 포인트 |
| 코스 요소 / 변위와 충돌 | 25 / 40 포인트를 뺍니다. 동일한 접촉이 요소를 이동하면 변위만 적용 |
| 승인 된 분야에서 출발 | 40 포인트를 뺍니다. 안전한 활동을 중지 |
| 로봇과의 접촉 | Run end; 적립된 포인트 유지 |
| 자율 수준 위반 | 100점과 시선을 시연한 수준으로 나눕니다. |
| 지상 단계는 잠그는 선언 없이 시작합니다 | 지상 단계 점수 0 |
| 방사형 | 경고; 두 번째 breach : 혐의를 시도; 세 번째 : 부서의 분해. 경쟁을 통해 동일한 modality 및 부문에 참여하는 데 대한 수의 위반; 다른 modality 또는 부서를 재설정. |
| 런 중에 배터리 변경 | 관련 기사 |
Penalties 축적, 하지만 같은 행위 또는 정보 오류는 다른 설명에서 두 번 처벌되지 않습니다. Judges는 발생했을 때 잘못된 방문을 기록합니다. 체크포인트는 나중에 완료되지 않았습니다. 불완전한 실행은 주어진 점을 유지하고, DNF를 표시하고 시간 보너스가 없습니다. DNS는 시작하지 않습니다; 정정 실행은 경쟁 점수를받지 않습니다.
기록된 계획이 잘못되면
현장 기록에 대한 임무 항목을 확인합니다. 잘못된 또는 불완전 계획은 60 포인트 선언 상을 적립합니다. 정확한 지상 목표는 각각 50을 적립; 잘못된 고정 항목에 따라 작업은 각각 25을 적립. 의심의 여지없이 전체 포인트를 유지; unfinished 목적은 0을 적립. 모든 4개의 잠그는 활동 후에 완료하고 필요한 과정 성분은 정확한 계획 50를 위해 100을 incorrect 계획 얻습니다. 잘못된 계획은 시간 보너스를 적립하지 않습니다. 다음을 위해 객관적인 처벌을 추가하지 마십시오; 탈선은 처벌 남아. 잠그기 후에 편집 없음. 잠그는 계획을 편집하거나 교체하는 것은 모든 자율 수준에서 지상 단계가 유효하지 않습니다 : 접지 투사점과 시간 보너스는 0입니다. 60 포인트 플랜 상을 제거하십시오. 검증 된 공중 전화 지점을 유지하고 다른 특정 펜던트를 적용합니다.
예: 한 고정 된 항목은 잘못되었지만 모든 4 개의 선언 된 작업과 마무리가 완료됩니다. 그라운드 포인트 = (3 x 50) + 25 + 50 = 225; 계획 및 시간 상은 0입니다. 4주간의 얼리버드를 앞둔 작업들을 명확하게 할 수 있습니다.
Ties 및 분류
다용도, 검증된 자율성, 적은 처벌, 짧은 시간, 그 후 공중 작업 포인트 전에 작업 포인트에 의해 끊기. 기술위원회는 나머지 넥타이를 해결합니다. 각 부문 및 플랫폼 클래스를 별도로 획득; 부문 수상자는 Air-Ground 챔피언 타이틀을받습니다. 추가 상을 별도로 발표합니다.
MR §99 안전 및 검사
두 차량은 연습하기 전에 검사를 통과해야 합니다: 종류, 차원, 준비되어 있는 비행 질량, 감시, 건전지 보유, 식별자, 배치 및 라디오 윤곽. 비 안전한 추진없이 선언 된 링크 손실 응답 및 안전 구호를 민주화합니다. 재료 변화는 reinspection을 요구합니다.
지상 차량은 모션 크리티컬 컨트롤 또는 안전 링크를 잃는 1 초 이내에 추진을 중지해야합니다. 항공기는 제어기와 비행 지역에 적합 한 선언, 검사 된 링크 손실 응답을 사용해야합니다: 지원 될 때 제어 착륙, 또는 안전 책임자가 결과가 포함 된 가을을 승인하는 모터 스톱. 감지 지연 및 응답을 결정; 마지막 동작 명령을 무한하게 유지하지 않습니다. 자동 비행은 접근 가능한 안전 abort를 요구합니다. 선택적 원격 측정의 손실은 안전하게 자율적인 임무를 할당하지 않습니다.
오버헤드 컴플라이언스 및 분리된 지상 코스로 승인된 동봉 비행 영역을 사용합니다. 가드는 사람들에서 포함하거나 분리를 대체하지 않습니다. 안전 책임자는 비행 조건, 운영 속도 및 복구 액세스 승인. 안전 구제는 자율성을 감소시키지 않지만, 완성 된 작업은 포인트를 적립하지 않습니다. 공식이 모든 propulsion을 확인 할 때까지 아무도 입력하지 않습니다.
Declare 제어, 비디오, 원격 측정 및 임무 링크, 채널 / 구성 및 전력을 포함. 검사된 팀 시스템 및 설정에서 유일한 장치를 사용하여 주파수 조정기에 의해 승인. pits에서 비디오 송신기를 유지하십시오. 손상되거나 훔친 건전지를 거부하십시오; 지정된 지역에 있는 감독의 밑에 책임은, 기계적으로 포장을 유지하고 예비적인 맨끝을 보호합니다. 호스트 국가 라디오 및 비행 요구 사항은 여전히 적용됩니다.
MR §1010 공식 및 이벤트 정보
참조 기록 결과 및 실행 중지 할 수 있습니다; 안전 책임자는 안전 활동을 중지 할 수 있습니다. 등록 된 주장은 수수료없이 15 분 이내에 서면 승인을 제출 할 수 있습니다. 그것은 규칙 신청, 절차 또는 기록/측정 과실을 걱정할지도 모릅니다. 관찰 된 놀이 대의 판결은 공식적인 증거가 명확한 오류를 수립하지 않는 한. 기술위원회는 관련 규칙 및 사용 가능한 공식 레코드를 검토하고 최종 서면 결정을 문제. 영어 규칙.
장비 할당 및 옵션 워크샵을위한 경쟁 페이지를 통해 등록하십시오. 장비 클래스와 자격은 항목 오픈 전에 게시됩니다. 최종 코스 레이아웃, 부서 설정, 인터페이스 및 scoring 선명은 첫 번째 경쟁 일 전에 적어도 4 주 간 게시됩니다. 규칙과 이러한 사양은 언; 나중에 변경은 법, 안전 또는 필수 장소 운영에 제한되며 모든 등록 된 팀에 통보됩니다. 이벤트 시간은 최종 시간표가 발행될 때까지 지급됩니다.
MR §1111 반 자율주행 및 자율 협력
두 부서는 섹션 7에서 레벨과 멀티 플라이어를 사용합니다. Declare L1 수동 단계 및 완전한 자동적인 일, 또는 L2/L3를 위한 완전한 자동적인 임무. HERO Pro는 전체 자율성을 요구하지 않습니다.
L1 작업은 인간의 임무 입력없이 실행; 다른 단계는 매뉴얼이 될 수있다. L2/L3는 로봇 둘 다에 의하여 자동적인 임무 행동을 요구합니다. 상태 표시는 임무 자료 또는 직접적인 운동을 편집하지 않을지도 모릅니다.
이전과 실행 중 검증
연습하기 전에, 선언 된 자동 작업과 안전 abort를 보여줍니다. 공식은 런 ID, 캡처 된 항목, 고정 계획, 전송 / 영수증 시간 및 인터페이스 또는 타임스탬프 로그의 임무 종료 이벤트를 참조하십시오. Onboard 또는 지상 역 기록은 받아들여집니다; 특정한 소프트웨어는 요구되지 않습니다.
잠그는 계획을 편집하지 마십시오. 청구된 자동 L1 작업 중 인간 임무 입력, 또는 L2 / L3 임무의 시작 후, 섹션 8에서 자율적 형벌과 재조절을 트리거합니다. UGV가 현재 실행 계획이없는 경우 안전하게 정렬하십시오. 필수 통제/안전 연결 손실은 단면도 9를 몹니다; 선택적인 원격 측정 손실은 안전 내장 임무를 멈추지 않습니다. 고정 계획 결과는 L0-L3에 적용합니다.
기술적인 annex 협동 조합 공용영역 및 분야
| (주) | 선언 및 현장 사양 |
|---|---|
| 본부 | HERO Explorer: 눈에 띄는 cues, 간단한 매핑 및 더 넓은 통행. HERO Pro: 결합된 cues, 주문 constraints 또는 더 단단한 항법. 모두 H1-H3 및 L0-L3의 수동, 반 자율주행을 허용합니다. |
| 플랫폼 | UAV: 최대 150 mm 모터 대각선 및 100 g의 밑에 완전히, 단 하나 로봇에서로 갖춰. UGV 참고: 300 x 300 x 300 mm 시작 봉투. 다른 지상 클래스와 한계 precede 입장 오프닝. |
| 미션 큐 | Organisers는 4개의 공중 정보 품목 및 4개의 지상 목표, 입방해 인코딩/크기, 검사 위치 및 필요한 활동을 지정합니다. Markers, 기호 또는 색상은 예입니다. |
| 손오버 | 팀은 H1 transcription/H2 자동적인 지상 역/H3 직접적인 차량 연결, 전송 및 수신 장치, 자료 분야 및 승인 또는 누락 자료 행동 선언합니다. |
| Locked 기록 | 팀 기록 팀/런 ID, 4개의 검출된 품목, 표적/action/sequence, 이동 방법 및 자물쇠 시간. 자동 기록은 또한 sender와 수신기를 확인합니다. |
| 현장 도면 | Organisers는 포함된 비행 양, UAV 착륙 지역, UGV 시작, 지상 목표, 주거 지역, 문/obstacles, 끝 및 통신수/exclusion 지역을 보여줍니다. |
| 인증 및 인증 | Dwell: 안쪽으로 모든 지상 접촉 점 및 적어도 1 s를 위한 정지되는. 끝: 안쪽으로 전체적인 UGV 정지되는; UAV는 그리고 안전 착륙했습니다. |
| 타이밍과 득점 | 600초의 시도; 600개의 작업점; L0-L3 승수; 150에 모자를 씌운 완성되는 보너스; 최대 합계 1,050. |
| 안전 금고 | 지상 로봇은 1초 이내에 정지하고, 항공기는 제9절에서 검사된 대응 절차를 사용합니다. 중단 절차, 감지 지연, 무선 링크, 가드, 전원 차단 및 배터리 고정 방법을 명시하세요. |
누락, 중복 및 stale 임무 데이터를 테스트합니다. 최종 필드 및 인터페이스 사양은 섹션 10의 4 주 규칙에 따라이 별관의 일부입니다.
팀에 대한 자원
[1] Quenzel 외. MBZIRC 2020 ICUAS 2021에서 UAV-UGV 팀과 자율 화재 싸움
통합의 인식, 탐색 및 교훈과 더불어 실제 공중 지상 경쟁 시스템.
[2] University of Michigan APRIL Lab AprilTag
시각적인 ID 및 발견자 소프트웨어; printable 태그 이미지 옵션 연습을 위해.
자동 데이터 전송을 실행하기위한 출판사 및 가입자 예. 이 공구는 선택적입니다; 특정한 소프트웨어 더미는 요구되지 않습니다.
경쟁 정보: hmds2027.org/competition