选择 FPV,用于空中或地面入口的半自主或自主控制。每个条目使用一辆车,有自己的路线和结果。合作任务遵循多机器人规则。
图 1. 空中和地面任务序列。
SR §11 目的和范围
HERO 挑战赛是一项多学科教育活动,将空中和地面机器人与机械、电子、编程和通信领域的实际工作相结合。 HERO Explorer 和 HERO Pro 分区可用。学生可以选择自己的水平并探索其他挑战。
研讨会是可选的,涵盖设备设置和课程练习。多机器人、无人机足球和 CanSat 有单独的规则手册。
HERO Explorer 和 HERO Pro 提供空中和地面条目的所有三种控制模式,并具有单独的排名。第 3-5 节涵盖 FPV;第 11 节涵盖半自主和自主操作。
SR §22 团队及参与
HERO Explorer 为入门级,HERO Pro 为高级;这些是难度级别,而不是年龄组。欢迎混合高中/大学和多学科团队。为每个条目选择一个部门;团队可以通过挑战进入不同的部门,或者通过单独的参赛方式进入不同的部门。
注册学员、机长、模态、控制方式、分工和装备。每个学生可以根据模式、控制模式和部门加入一个团队。一名飞行员/操作员运行每个条目,控制手动阶段并监控自动阶段。安全观察员直接观察,可能会呼叫停止或警告危险,但不会给出路线指示。高中生团队需要一名成人监督员; 18 岁以下参与者需要监护人同意。
使用经批准的共享、商用或学生制造的车辆;从头开始构建是可选的。共享平台条目使用相同的批准配置。同一技术等级内的品牌可能有所不同;不像班级有单独的结果。
SR §33 FPV 控制和实时视频
图 2. FPV 控制和实时视频,带有安全观察员。
FPV 需要将机载视频实时传输至护目镜或屏幕;录音是可选的。飞行员在整个过程中进行驾驶,并为班级提供允许的稳定或协助。自动任务遵循第 11 节。
声明控制器、接收器、摄像头、视频频段和电源。设备必须满足东道国和大学的要求。频率协调员批准设置和传输。在坑内保持视频发射器关闭;没有未经批准的频道变更或干扰。
控制链路丢失时,地面推进在一秒内停止;飞机执行第 8 节中检查的故障保护。如果视频失败,请停车或安全恢复并着陆无人机。安全恢复结束了得分 FPV 尝试。
SR §44 FPV 空气
从机载视图中按照公布的登机口序列飞行,然后降落在终点区域。这是个人计时赛:一架飞机在赛道上活跃。练习飞行与两次得分尝试是分开的。
图 3. 气道示例;布局和尺寸仅供参考。
飞机要求
- 100克以下
- 准备起飞
- 全螺旋桨护罩
- 或管道
- 固定电池
- 可见队伍+飞机ID
- 最大 150 毫米
- 相对电机中心之间
- 车载视频直播
- 先导控制+电机停止开关
这些尺寸和质量限制适用于所有单机器人空中入口和多机器人无人机。它们是 HERO 的限制,而不是通用的运动类别。上述摄像头和飞行员控制要求适用于 FPV;自动模式遵循第 11 节。批准的电池和推进等级可能有所不同。
完成飞行
将飞行器放置在标记的起始区域。起飞前,时钟从官方信号开始计时。按照标记的方向和顺序完全通过每个门。在时钟继续的同时纠正错过或反向的门,如 iDrone 障碍赛格式 [1]。未纠正所需的登机口意味着飞行不完整。
当整架飞机停在着陆区且电机处于解除状态时完成。在区域外着陆必须在运行时间内纠正。保持在批准的飞行体积内。官员们会阻止逃跑、失控或损坏等导致进一步飞行不安全的企图。
SR §55 FPV 接地
对于 FPV 地面,使用机载摄像头驶过标记的大门和检查站。已发布的课程给出了他们的顺序以及开始和结束位置。一次运行一辆车;同时进行的赛车比赛需要单独宣布的预赛赛制。
图 4. 地面和终点区检查示例。
车辆要求
- 赛事认可级
- 轮式车辆·尺寸+性能
- 视频直播
- 安全前视摄像头
- 安全构建
- 电池+相机固定
- 1秒内停止
- 控制链路丢失时推进停止
- 先导控制
- 转向/油门 + 急停
声明型号、尺寸、质量、电池、电机系统和速度设置。
地面等级指定允许的尺寸、质量、电池和速度设置。遥控汽车和紧凑型漫游车可能使用不同的类别;相机和控制器必须适合声明的模式。
完成驱动
时钟从官方信号开始。按照公布的路线,按顺序穿过每个检查站边界。赛道可能包括回转、狭窄通道和适合认可车辆的缓坡道。如果需要,反转或重试;时钟继续运转。错误的检查点会增加 15 秒,遗漏的检查点会增加 30 秒。故意走捷径结束跑步。
当整车在终点区内静止时完成。除非已发布的课程要求进行额外的停车操作,否则不进行额外的停车操作。在安全的情况下,可以通过无线电控制来恢复旋转或失速;在得分尝试期间,任何人都不得拿起或重新定位赛车。
SR §66次尝试和结果
图 5. 尝试过程。
每个参赛作品都会在同一球场上获得两次得分尝试。接到电话后3分钟内报告;不存在的条目将记录为 DNS(未启动)。官方允许最多 5 分钟的时间进行设置,然后确认飞行员、观察员、车辆、无线电分配和清晰航向。
运行限制为 5 分钟。仅在官方信号下启动。按照第 4、5 或 11 节的定义完成;裁判员记录已用时间和处罚。在有人进入回收设备之前停止推进。在两次尝试之间可以安装新电池。
排名
调整时间 = 经过的课程时间 + 罚秒数。调整时间较低者获胜;完成的尝试越多越好。 DNF 的记录为 360 秒,加上处罚,并且始终排名低于完整运行。未完成尝试的参赛作品不会获得完成运行排名。 DNS表示没有启动;不合格的尝试不会得分。
对于平局,比较罚秒数、原始时间,然后比较另一次完成的尝试(如果两个条目都有)。技术委员会解决剩余的平局并可能安排重赛。对 HERO Explorer 和 HERO Pro、空中和地面、每种控制模式和不同平台类别分别进行排名。这些单机器人计时赛不适用自主乘数。
SR §77 条处罚
| 事件 | 后果 |
|---|---|
| 错误/遗漏的地面检查点 | +15 / +30 秒 |
| 路线元素的碰撞/位移 | +10 / +15 秒 |
| 离开标记的地面路线 | +15 秒;在安全的情况下返回出口点 |
| 未修正的所需空中门或所需自动任务 | 地下城与勇士 |
| 未经授权的车辆处理 | 尝试以DNF结束 |
| 行驶过程中更换电池或车辆 | 尝试被取消资格 |
| 未经授权的无线电传输 | 警告;第二次违规:企图取消资格;第三:分区取消资格。在整个比赛过程中,以相同方式和级别计算该参赛作品的违规情况;重置为不同的模式或部门。 |
| 不安全操作或干扰 | 立即停止;可能被取消类别资格 |
每次事件适用一次处罚;位移代替碰撞。捷径和空中逃生结束了奔跑。回想一下错误的开始;反复故意提前移动可能会取消该尝试的资格。
SR §88 安全与检验
练习前检查每辆车:批准的等级、防护装置、结构状况、电池保持、无线电配置、识别、紧急停止和故障保护。检查 FPV 阶段的实时视频以及半自主或自主条目的每个必需的自动任务。在拆除螺旋桨或按照检查员的指示的情况下,安全地展示链路丢失行为。重大变更需要重新检查。
地面车辆必须在失去运动关键控制或安全链路后一秒内停止推进。飞机必须使用适合其控制器和飞行区域的已声明、经过检查的链路丢失响应:受支持时受控着陆,或仅在安全官员批准在安全壳内发生坠落时才停止电机。声明检测延迟和响应;不允许无限期地保留最后一个运动命令。自动飞行需要易于安全中止。仅失去可选遥测功能并不需要中止安全自主任务。
无人机练习和比赛使用经批准的封闭飞行区域,包括头顶防护罩。警卫不能取代人员隔离或场地批准。地面课程使用非破坏性障碍物和清晰的恢复区;安全官员批准运行速度。飞行员、观察员和观众留在外面;裁判员确认推进停止后方可进入。
拒绝损坏、膨胀或过热的电池。在指定区域使用合适的充电器和制造商限制在监督下充电;保护备用包端子并使用适当的耐火存储。请勿在得分尝试期间更换电池。向安全官员报告事故和未遂事故。
SR §99 官员和准备
裁判记录跑动;频率协调器控制传输;安全官员可以停止不安全的活动。注册队长可以在结果公布后 15 分钟内提交书面抗议,无需支付任何费用。它可能涉及规则应用、程序或记录/计算错误。除非官方证据表明存在明显错误,否则裁判对观察到的比赛的判断是有效的。技术委员会审查相关规则和可用的官方记录,并发布最终书面决定。以英国规则为准。
允许因组织者或场地故障而不是团队设备故障而暂停或重跑。不包括官方举行时间;如果课程无法公平恢复,请重新运行。材料布局更改后,重新运行受影响的条目或在单独的预赛中对它们进行评分。
通过竞赛页面报名,了解设备分配和工作坊时间。学生可以使用分配的设备进行练习;参加研讨会并不具有排名优势。
SR §1010 课程和班级信息
HERO Explorer 采用清晰的路线、更宽的大门和平缓的障碍物,任务简单明了。 HERO Pro 可能会使用更严格的间隙、关联的机动和更苛刻的任务解释。两个部门都提供 FPV、具有相同无人机范围的半自主和自主条目。 Pro Pro 不需要完全自主权或更大的平台。最终布局和设置遵循附录 A;第 6-8 节适用于两者。
设备类别和资格在报名开放前公布。最终的课程布局、分区设置、界面和评分说明至少在第一个比赛日前四个星期发布。然后规则和这些规范被冻结;后续变更仅限于法律、安全或必要的场馆运营,并通知所有注册团队。在最终时间表发布之前,活动时间仍为暂定时间。
SR §1111 半自主和自主操作
半自治和自治条目与 FPV 的排名不同,并且彼此之间也有不同的排名。半自主条目自动完成声明的导航或识别任务;操作员可以控制剩余的阶段。单独的稳定、高度/位置保持或自动起飞/着陆不符合条件。自主参赛,自动执行完整课程;人工输入仅限于安全中止。
HERO Explorer 遵循较短的预定义路线,执行简单的起飞、导航和着陆或停止任务;不需要复杂的视觉识别。 HERO Pro 可以添加标记识别、检查点决策或更苛刻的路线。最终任务遵循第 10 节。
任务设置和控制
在分段之前加载已发布的路线和运行指令。官员直接提供这些信息,而不是通过第二个机器人。课程简介定义了每个半自主课程所需的自动任务和手动阶段。声明任务开始/结束条件和模式转换;运行期间不要更改程序或任务选择。自动任务期间禁止人工操纵或任务输入。自主条目允许一个声明的启动命令,而无需后续的人类任务输入。
允许来自声明的外部计算机的板载处理或自动命令。声明计算机、传感器、链路和软件。半自主手动阶段可以使用直接查看或声明的 FPV; FPV 阶段需要实时机载视频。对于自动任务来说,视频是可选的,它不能依赖于操作员解释图像来指导移动。
空中任务
起飞,完成公布的登机口或导航任务,并在电机解除武装的情况下完全降落在终点区域。当时钟继续时,允许自动校正。未修正的所需空中门或所需自动任务是 DNF。仅使用批准的飞行量并检查中止或终止行为。
地面任务
穿过公布的大门、检查站和障碍物,然后完全停在终点区内。在安全的情况下允许自动反转或校正。适用第 7 条地面处罚;一个未完成的自动任务是DNF。课程简介指定了任务验证。
验证及结果
第 6-9 节适用:两次尝试,每次五分钟,时间加上处罚,并且在跑步期间不更换电池或车辆。在练习前声明并演示所需的自动任务和安全中止。官员使用观察、状态显示或带时间戳的日志来验证执行情况;不需要特定的传感器或软件堆栈。
安全中止或接管以 DNF 方式结束尝试。在所需的自动任务期间或完全自主任务开始后,非安全的人工操纵或任务输入将取消该尝试的资格。允许半自主进入中声明的手动阶段。没有所需自动任务的演示仍然在排名之外。
技术附件A 单机机器人课程及课程
| 检查 | 规格或声明 |
|---|---|
| 司 | HERO Explorer:清晰的路线、更宽的大门和简单的任务。 HERO Pro:要求更高的导航或识别。两者都提供 FPV、半自主和自主模式,并具有不同的排名。 |
| 条目 | 声明 HERO Explorer 或 HERO Pro;空中或地面; FPV,半自治或自治;平台类别、车辆、团队、飞行员/操作员和安全观察员。 |
| 航空级 | 电机到电机对角线最大 150 毫米;准备飞行的质量低于 100 克,包括电池、防护装置、相机、天线和任务设备。单机器人和多机器人的信封相同;经批准的电池和推进类别将不同的平台分开。 |
| 地面类 | 团队声明总长度、宽度、高度、质量、电机类型、电池和速度能力。组织者在班级规范中公布了承认的尺寸、质量和速度限制。 |
| 广播视频 | 团队声明控制器、接收器、控制频段、视频频段/通道和电源、遥测和任何外部处理链路。组织者批准设置并分配频道。 |
| 路线图 | 组织者提供边界、起点和终点区域、编号的登机口/检查点、允许的方向、净空尺寸、障碍物几何形状和授权飞行高度。 |
| 运行特定任务 | 课程简介指定说明、任务验证和结果。半自主类还指定所需的自动任务、手动阶段和模式转换。 |
| 完成及验证 | 航空:全机静止在着陆区,电机解除。地面:整车静止在终点区内。 |
| 安全测试 | 团队声明检测延迟、地面停止或飞机故障安全、紧急中止和电源隔离。根据第 8 条安全地进行演示;没有无限期的最后命令保持。 |
测量装备齐全的车辆。电机对角线位于相对的电机中心之间;还声明门间隙的总体防护尺寸。插图不设定尺寸。设备类别先于入场开放;最终课程规范遵循第 10 节中的四周发布规则。
团队资源
[1] iDrone STEAM 无人机赛车挑战赛。定时障碍训练、目视观察、有序登机门和着陆终点。
[2] MultiGP 级规格。类似的平台类别和受控视频链接。
[3] PYC 无人机实验室。 FPV 指导和微型无人机练习;教育背景,而不是采用的体育规则。
[4] Formula RC 试验格式。共享 FPV 车辆和发射器规则;这里不使用其速度和消除格式。
仿真
HERO Explorer评分模拟与开放练习和物理机器人类别分开。只有在比赛前宣布的类别才会产生正式结果。
类别
- FPV 航班: 飞过登机口、标记或航路点。
- 地面车辆: 开车通过检查站和障碍物。
- 无人机足球: 在指定的模拟器中进行已宣布的比赛或计分任务。
赛事通知定义了有效通过、检查点完成、处罚和完成条件。对于无人机足球,它还指定了个人参赛项目或最多三人的团队、比赛长度、目标和重置。
事件配置
报名截止前,主办方发布:
- 模拟器、版本和课程或竞技场;
- 允许的控制器以及是否提供设备;
- 练习可用性、尝试次数和时间限制;
- 得分、罚球、抢七局和任何可访问性调整;
- 该类别是否为已公布的东京资格类别。
同一赛事的每位参赛者都会获得相同的官方配置和类似的练习机会。
监督尝试
授权官员开始并观察每次得分尝试。除非已发布的配置明确允许,否则禁止宏、重播文件、自动控制、修改物理和外部指导。主办方记录参赛者、配置、得分、处罚和最终名次。
辅助功能调整必须保留任务并在尝试之前获得批准和记录。
评分与排名
导航首先对任务完成情况或得分进行排名,然后是经过的时间和宣布的抢七局。无人机足球使用已宣布的赛点和抢七顺序。如果在注册结束之前发布并一致应用,则允许不同的透明评分顺序。
东京资格赛使用官方赛事排名,而不是不同课程或配置的原始分数比较。